JP2015179160A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】温度変化に対して構成部材の変形を許容することで、投写位置のズレを抑制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、光源装置８１０を含む光学系を有する照明部１０と、光変調装置（液晶パネル８５１）を含む光学系を有する画像形成部２０と、投写レンズ８６１を含む光学系を有し、画像形成部２０を結合すると共に、照明部１０と結合する投写部３０と、照明部１０と投写部３０との一方を固定し、他方を投写方向に対して平行となる方向に移動可能に保持するベースフレーム５０と、を備えている。また、投写部３０がベースフレーム５０に固定される場合、投写部３０は、第２固定部（投写用固定部３２Ａ，３２Ｂ）が固定され、照明部１０は、第１固定部（照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇ）が移動可能に保持される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光を画像情報に応じて光変調装置で変調し、変調された光を、投写レンズを介して投写面に投写するプロジェクターが知られている。

特許文献１では、冷却ファンの回転速度を制御して光源と光変調装置とを冷却する通常モードと、プロジェクターの起動後の外装筐体内の温度に基づき、通常モードにおける冷却ファンの回転速度とは異なるように回転速度を制御する補助モードと、を有する制御部を備えたプロジェクターが開示されている。この構成により、光源の温度上昇によりプロジェクターの構成部材が膨張することで、投写位置が移動することに対し、補助モードにより筐体内部を素早く平衡状態として、投写位置の調整作業時間を短縮している。

図６は、従来のプロジェクター９の概略構成を模式的に示す断面図であり、図６（ａ）は、投写開始直後の状態を示す図であり、図６（ｂ）は、投写開始後の最初の状態を示す図であり、図６（ｃ）は、投写開始後の次の状態を示す図である。図７は、従来のプロジェクター９の温度上昇による投写位置の変化を示す図である。なお、図７は、横軸（Ｘ軸）には投写開始直後からの経過時間（単位：分）を示し、縦軸（Ｙ軸）には投写開始直後からの投写位置の変化量を示している。なお、図７は、発明者が実験により得た結果を示している。図７では、投写開始時（０分）の投写位置を基準としている。また、図７に示すＹ軸は投写位置の変化量として、移動した画素数を示しており、具体的な画素数等は図示を省略している。

図６に示すように、従来のプロジェクター９は、光源装置９０１を含む光学系を有する照明部９０と、光変調装置９１１を含む光学系を有する画像形成部９１と、投写レンズ９２１を含む光学系を有する投写部９２と、照明部９０と投写部９２とを固定するフレーム９３と、を備えて構成されていた。そして、画像形成部９１は投写部９２に結合され、画像形成部９１を結合した投写部９２は、照明部９０と結合されていた。

そして、照明部９０は、照明部９０の外周全体にわたって形成された複数の固定部９０２により、フレーム９３に固定されていた。そして、投写部９２も複数の固定部９２２により、フレーム９３に固定されていた。照明部９０を構成する筐体や、フレーム９３は、合成樹脂部材で形成されていた。

一般に、プロジェクターは、電源や光源装置などの発熱源を有して構成されている。そして、光源装置を点灯させて投写を開始すると、プロジェクターを構成する各構成部材の温度は、プロジェクターが設置される環境温度を開始温度として、徐々に上昇する。なお、各構成部材は、合成樹脂を主な材料として形成されており、温度変化により、膨張/収縮し、また弾性率も変化する。

図６（ａ）に示すように、投写開始直後のプロジェクター９では、各構成部材が環境温度であり、各構成部材の膨張による変形も発生せずに、各構成部材の位置を維持している。この状態では、スクリーン（図示省略）に設定した投写位置に正確に画像（変調された光）が投写される。

特開２０１３−８８７４３号公報

しかし、図６（ｂ）に示すように、投写開始後の最初の段階では、光源装置９０１を有する照明部９０の温度が上昇することにより、照明部９０を構成する筐体の膨張および弾性率が低下することや、投写部９２の自重により、投写部９２が徐々に下方向を向くように変形する。図７に示すように、投写位置は、投写開始直後から徐々に下方向に移動していくことを示している。その後、図６（ｃ）に示すように、フレーム９３の温度が上昇してくると、今度は反対に、投写部９２が上方向を向くように変形する。図７に示すように、投写開始後、投写位置は下方向に移動し、約６分で最も下方向に移動し、その後、今度は反対に、投写位置は上方向に移動していくことを示している。

このように、最初に照明部９０の温度が上昇することにより、投写位置が下方向に移動し、遅れて、フレーム９３の温度が上昇することにより、投写位置が反対に上方向に移動するという問題が発生していた。いずれにしても、投写開始後に、構成部材が温度上昇による膨張で変形し、投写位置が変化する（ズレる）ことが課題となっていた。

従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することで、投写位置のズレを抑制するプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した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、光源装置から射出された光を画像情報に応じて光変調装置で変調し、変調された光を、投写レンズを介して投写面に投写するプロジェクターであって、（ａ）光源装置を含む光学系を有する照明部と、（ｂ）光変調装置を含む光学系を有する画像形成部と、（ｃ）投写レンズを含む光学系を有し、画像形成部を結合すると共に、照明部と結合する投写部と、（ｄ）照明部と投写部との一方を固定し、他方を投写方向に対して平行となる方向に移動可能に保持するベースフレームと、を備えていることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、例えば、ベースフレームに照明部を固定する場合には、投写部が投写方向に対して平行となる方向に移動することで、投写を開始して構成部材の温度が上昇した際の構成部材の膨張による変形を許容することができる。また、例えば、ベースフレームに投写部を固定する場合には、照明部が投写方向に対して平行となる方向に移動することで、投写を開始して構成部材の温度が上昇した際の構成部材の膨張による変形を許容することができる。従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することができ、投写位置のズレを抑制するプロジェクターを実現することができる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、照明部は、ベースフレームに対し、固定または移動可能に保持される複数の第１固定部を備え、投写部は、ベースフレームに対し、固定または移動可能に保持される複数の第２固定部を備え、ベースフレームは、第１固定部および第２固定部に対応して設置され、第１固定部または第２固定部を固定または移動可能に保持する複数の第３固定部を備え、投写部がベースフレームに固定される場合、投写部は、第２固定部が固定され、照明部は、第１固定部が移動可能に保持されることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、投写部がベースフレームに固定される場合、第２固定部が固定されることにより、この固定された第２固定部を基準として、照明部の第１固定部は、投写方向に対して平行となる方向に移動する。また、言い換えると、第１固定部を保持する第３固定部は、第２固定部を固定した第３固定部を基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。
これにより、構成部材の温度が上昇した際の構成部材の変形を、固定された第２固定部を基準（固定した第３固定部を基準）として許容することができる。従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することができ、投写位置のズレを抑制するプロジェクターを実現することができる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、照明部は、ベースフレームに対し、固定または移動可能に保持される複数の第１固定部を備え、投写部は、ベースフレームに対し、固定または移動可能に保持される複数の第２固定部を備え、ベースフレームは、第１固定部および第２固定部に対応して設置され、第１固定部または第２固定部を固定または移動可能に保持する複数の第３固定部を備え、照明部がベースフレームに固定される場合、照明部は、第１固定部が固定され、投写部は、第２固定部が移動可能に保持されることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、照明部がベースフレームに固定される場合、第１固定部が固定されることにより、この固定された第１固定部を基準として、投写部の第２固定部は、投写方向に対して平行となる方向に移動する。また、言い換えると、第２固定部を保持する第３固定部は、第１固定部を固定した第３固定部を基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。
これにより、構成部材の温度が上昇した際の構成部材の変形を、固定された第１固定部を基準（固定した第３固定部を基準）として許容することができる。従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することができ、投写位置のズレを抑制するプロジェクターを実現することができる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、照明部は、ベースフレームに対し、固定または移動可能に保持される複数の第１固定部を備え、投写部は、ベースフレームに対し、固定または移動可能に保持される複数の第２固定部を備え、ベースフレームは、第１固定部および第２固定部に対応して設置され、第１固定部または第２固定部を固定または移動可能に保持する複数の第３固定部を備え、照明部がベースフレームに固定される場合、照明部は、複数の第１固定部の中で、投写部に近い部位に備える第１固定部が固定され、他の第１固定部が移動可能に保持され、投写部は、第２固定部が移動可能に保持されることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、照明部がベースフレームに固定される場合、照明部の投写部に近い部位に備える第１固定部が固定されることにより、この固定された第１固定部を基準として、照明部の他の第１固定部は、投写方向に対して平行となる方向に移動する。また、言い換えると、他の第１固定部を保持する第３固定部は、第１固定部を固定した第３固定部を基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。
また、投写部の第２固定部は、固定された第１固定部を基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。また、言い換えると、第２固定部を保持する第３固定部は、第１固定部を固定した第３固定部を基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。
これにより、構成部材の温度が上昇した際の構成部材の変形を、固定された第１固定部を基準（固定した第３固定部を基準）として許容することができる。従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することができ、投写位置のズレを抑制するプロジェクターを実現することができる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、第１固定部と第３固定部、および第２固定部と第３固定部は、それぞれの少なくとも一方に投写方向に対して垂直となる方向を規制する規制部を備えていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、規制部により、投写方向に対して平行となる方向へは移動可能とし、投写方向に対して垂直となる方向への移動は規制することができることにより、投写位置のズレを抑制するプロジェクターを実現することができる。

［適用例６］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、規制部は、第１固定部と第３固定部、および第２固定部と第３固定部のそれぞれの一方に設置されて投写方向が長手方向となる長孔と、長孔に挿通され、短手方向を含めて投写方向に対して垂直となる方向を規制するネジ部材と、それぞれの他方に設置されてネジ部材と螺合するネジ孔と、を備えていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、規制部は長孔とネジ部材とネジ孔を備えて構成することができるため、投写方向に対して平行となる方向に移動可能とし、また、投写方向に対して垂直となる方向への移動を規制する構造を容易に実現することができる。

実施形態に係るプロジェクターの光学系の構成を模式的に示す図。 プロジェクターの構成部材の固定構造を模式的に示す断面図。 構成部材の固定部を示す平面図。 固定部を移動可能に保持する構造を模式的に示す平断面図。 温度上昇による投写位置の変化を示す図。 従来のプロジェクターの概略構成を模式的に示す断面図。 従来のプロジェクターの温度上昇による投写位置の変化を示す図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕

図１は、実施形態に係るプロジェクター１の光学系８００の構成を模式的に示す図である。なお、図１では、照明用固定部１２および投写用固定部３２も、以降での説明の便宜上、模式的に図示している。
図１を参照して、プロジェクター１の光学系８００の構成と動作を説明する。

本実施形態のプロジェクター１は、光源装置８１０から射出された光を画像情報に応じて光変調装置としての液晶パネル８５１（８５１Ｒ，８５１Ｇ，８５１Ｂ）で変調し、変調された光（画像光）を、投写レンズ８６１を介して投写面（スクリーンＳＣ等）に投写する電子機器である。なお、プロジェクター１には、前記動作を行うための光学系８００が構成されている。

プロジェクター１は、上記の光学系８００の他、プロジェクター１の全体の動作を統括制御する制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源部（図示省略）、およびプロジェクター１内部を冷却する冷却部（図示省略）等を備えている。

プロジェクター１の光学系８００は、光源装置８１０、照明光学系８２０、色分離光学系８３０、電気光学系８５０、投写光学系８６０を備えて構成されている。

光源装置８１０は、本実施形態では、２つ（一対）で構成されている。一対の光源装置８１０は、それぞれ光源装置本体８１１と平行化レンズ８１４とを備え、同様に構成されている。光源装置本体８１１は、放電型の光源８１２と、リフレクター８１３とを備えている。一対の光源装置８１０は、それぞれの光源８１２の光軸Ａｘが略一致し、一対の反射ミラー８２１を挟んで対向するように配置されている。そして、一対の光源装置８１０は、光源８１２から射出された光をリフレクター８１３で反射した後、平行化レンズ８１４によって射出方向を揃え、光軸Ａｘに対して平行化して反射ミラー８２１に向けて射出する。なお、本実施形態の光源装置８１０は、超高圧水銀ランプを採用している。

照明光学系８２０は、一対の反射ミラー８２１、第１レンズアレイ８２２、第２レンズアレイ８２３、偏光変換素子８２４、重畳レンズ８２５を備えている。一対の反射ミラー８２１は、一対の光源装置８１０にそれぞれ対応して配置され、各光源装置８１０から射出された光を光軸Ａｘに対して略直交する方向（第１レンズアレイ８２２の方向）に反射する。第１レンズアレイ８２２は、複数の小レンズがマトリクス状に配列されて構成されている。各小レンズは、光源装置８１０から射出され、反射ミラー８２１で反射された光を部分光に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ８２３は、第１レンズアレイ８２２の小レンズから射出された部分光に対応して、小レンズがマトリクス状に配列されて構成されている。第２レンズアレイ８２３は、第１レンズアレイ８２２から射出された部分光をそれぞれ重畳レンズ８２５に向けて射出する。なお、照明光軸ＯＡは、被照明領域側に射出される光の中心軸である。

偏光変換素子８２４は、第２レンズアレイ８２３から射出されたランダム偏光光となる各部分光を各液晶パネル８５１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。偏光変換素子８２４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ８２５によって、各液晶パネル８５１の表面に略重畳され、被照明領域を均一な照度で照明する。

色分離光学系８３０は、ダイクロイックミラー８３１，８３２、反射ミラー８３３〜８３６、集光レンズ８３７（８３７Ｒ，８３７Ｇ，８３７Ｂ）を備えている。ダイクロイックミラー８３１は、赤色（Ｒ）光成分および緑色（Ｇ）光成分を透過させ、青色（Ｂ）光成分を反射する。ダイクロイックミラー８３２は、Ｒ光成分を透過させ、Ｇ光成分を反射する。

反射ミラー８３３は、ダイクロイックミラー８３１で反射したＢ光成分を反射し、反射したＢ光成分は反射ミラー８３４でさらに反射され、Ｂ光用の集光レンズ８３７Ｂに入射する。集光レンズ８３７Ｂに入射したＢ光は、平行化されてＢ光用の液晶パネル８５１Ｂの画像形成領域（被照明領域）に入射する。反射ミラー８３５は、ダイクロイックミラー８３２で反射したＧ光成分を反射し、Ｇ光用の集光レンズ８３７Ｇに入射する。集光レンズ８３７Ｇに入射したＧ光は、平行化されてＧ光用の液晶パネル８５１Ｇの画像形成領域（被照明領域）に入射する。反射ミラー８３６は、ダイクロイックミラー８３２で透過したＲ光成分を反射し、Ｒ光用の集光レンズ８３７Ｒに入射する。集光レンズ８３７Ｒに入射したＲ光は、平行化されてＲ光用の液晶パネル８５１Ｒの画像形成領域（被照明領域）に入射する。

なお、図示を省略したが、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長くなっているため、ダイクロイックミラー８３１と反射ミラー８３３との間、および、反射ミラー８３３と反射ミラー８３４との間には、リレーレンズが配置されており、光が発散して光の利用効率が低下することを防止している。

電気光学系８５０は、液晶パネル８５１（８５１Ｒ，８５１Ｇ，８５１Ｂ）、クロスダイクロイックプリズム８５２等を備えている。電気光学系８５０は、入射した色光を画像情報に応じて変調してカラーの画像光を形成するものである。

なお、図示を省略したが、各液晶パネル８５１の光の入射側には、それぞれ入射側偏光板が配置され、各液晶パネル８５１とクロスダイクロイックプリズム８５２との間には、それぞれ射出側偏光板が配置されている。なお、入射側偏光板、液晶パネル８５１および射出側偏光板によって、光変調装置が構成され、入射した各色光の光変調が行われる。

液晶パネル８５１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型のパネルであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

クロスダイクロイックプリズム８５２は、色光毎に変調されて各射出側偏光板から射出された光学像を合成し、カラーの画像光を形成する。クロスダイクロイックプリズム８５２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略Ｘ字状の界面には、光学多層膜が形成されている。これらの光学多層膜によって赤色光および青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。合成されたカラーの画像光は、投写レンズ８６１に射出される。

投写光学系８６０は、投写レンズ８６１を備えている。投写レンズ８６１は、複数のレンズを組み合わされて構成され、電気光学系８５０で変調されて合成された画像光を拡大して投写し、スクリーンＳＣ等の投写面上に投写画像（カラー画像）を形成する。

図２は、プロジェクター１の構成部材の固定構造を模式的に示す断面図である。図３は、構成部材の固定部を示す平面図である。図１〜図３を参照して、プロジェクター１の構成を説明する。

プロジェクター１は、本実施形態の主な構成部材として、照明部１０、画像形成部２０、投写部３０、ベースフレーム５０を備えて構成されている。なお、プロジェクター１の外装を構成する外装筐体や、外装筐体を支える脚部等は図示を省略している。

照明部１０は、図１、図２に模式的に示しているが、光学系８００の光源装置８１０、照明光学系８２０、色分離光学系８３０を収容して構成される光学ユニットである。なお、照明部１０は、これらの光学系を構成する各光学素子を所定の位置に収容する照明用筐体１１を備えている。

画像形成部２０は、光学系８００の電気光学系８５０を載置して構成される光学ユニットである。なお、画像形成部２０は、電気光学系８５０を構成する各光学素子を所定の位置に載置する画像形成用筐体２１を備えている。

投写部３０は、光学系８００の投写光学系８６０を収容して構成される光学ユニットである。なお、投写部３０は、投写光学系８６０（投写レンズ８６１）を構成する各光学素子（複数のレンズ）を所定の位置に収容する投写用筐体３１を備えている。

図２、図３に示すように、画像形成部２０は投写部３０に結合されている。本実施形態では、画像形成部２０（画像形成用筐体２１）に形成される固定部２５が、投写部３０（投写用筐体３１）の固定部３５に、ネジＳＣ５により固定されている。これにより、画像形成部２０と投写部３０とは結合されて一体に構成される。

詳細には、画像形成部２０の固定部２５は、投写方向に略垂直となるように画像形成用筐体２１に構成され、本実施形態では、この固定部２５に４つの孔部（図示省略）が形成されている。そして、投写部３０の固定部３５は、固定部２５に相対して、投写方向に略垂直となるように投写用筐体３１に構成され、固定部２５の４つの孔部に相対して４つのネジ孔（図示省略）が形成されている。そして、ネジＳＣ５を固定部２５のそれぞれの孔部に挿通して対応する固定部３５のネジ孔に螺合させることにより、画像形成部２０は投写部３０に結合される。

また、図２、図３に示すように、照明部１０は投写部３０に結合されている。本実施形態では、照明部１０（照明用筐体１１）の固定部１５が、投写部３０（投写用筐体３１）の固定部３５に、ネジＳＣ６により固定されている。これにより、照明部１０と投写部３０とは結合されて一体に構成される。

詳細には、投写部３０の固定部３５は、投写方向に略垂直となるように投写用筐体３１に構成され、本実施形態では、この固定部３５に４つの孔部（図示省略）が形成されている。そして、照明部１０の固定部１５は、固定部３５に相対して、投写方向に略垂直となるように照明用筐体１１に構成され、固定部３５の４つの孔部に相対して４つのネジ孔（図示省略）が形成されている。そして、ネジＳＣ６を固定部３５のそれぞれの孔部に挿通して対応する固定部１５のネジ孔に螺合させることにより、照明部１０は投写部３０に結合される。
以上により、投写部３０は、画像形成部２０を結合すると共に、照明部１０と結合する。

図１、図３に示すように、照明用筐体１１には、その外周側面で水平方向に延出し、第１固定部としての照明用固定部１２が形成されている。照明用固定部１２は、照明用筐体１１の外周に沿って略均等となる位置に設置されている。照明用固定部１２は、照明部１０を、後述するベースフレーム５０に固定および保持するための部分である。

照明用固定部１２は、照明部１０をベースフレーム５０に対し、投写方向に平行となる方向に移動可能に保持する照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇで構成されている。

また、図１〜図３に示すように、投写用筐体３１には、その外周側面で水平方向に延出し、第２固定部としての投写用固定部３２が形成されている。投写用固定部３２は、投写部３０を、後述するベースフレーム５０に固定するための部分である。詳細には、投写用固定部３２は、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂで構成されている。

ベースフレーム５０は、図２に示すように、照明部１０と投写部３０とを固定（保持）する部材である。ベースフレーム５０は、照明用固定部１２および投写用固定部３２に対応して第３固定部としてのベース用固定部５２が形成されている。本実施形態では、ベース用固定部５２は、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇに対応してベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇが形成される。また、ベース用固定部５２は、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂに対応してベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉが形成されている。

なお、ベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉは、図２に示すように、後述するネジＳＣ１により、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂを固定する。また、ベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇは、後述するネジＳＣ２により、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇを投写方向に対して平行となる方向に移動可能に保持する。

ネジＳＣ１は、前述したネジＳＣ５，ＳＣ６と同様に構成される。図１、図２に示すように、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂは、それぞれにネジＳＣ１を挿通する孔部３３が設置されている。詳細には、図１に示すように、投写用固定部３２Ａには、２つの孔部３３Ａ，３３Ｂが設置され、投写用固定部３２Ｂには、２つの孔部３３Ｃ，３３Ｄが設置される。本実施形態では、この孔部３３Ａ〜３３ＤにネジＳＣ１をそれぞれ挿通し、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂ（孔部３３Ａ〜３３Ｄ）に対応して形成されるベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉのネジ孔（図示省略）に螺合させる。これにより、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂは、ベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに固定される。

図４は、固定部を移動可能に保持する構造を模式的に示す平断面図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は投写方向に垂直方向となる平面方向での断面図、図４（ｃ）は投写方向での断面図である。本実施形態では、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇが、ベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに移動可能に保持されるが、説明の便宜上、照明用固定部１２Ｃとベース用固定部５２Ｃを取り上げて説明する。そのため、図４では、ベース用固定部５２Ｃに対して照明用固定部１２Ｃを移動可能に保持する構造として図示している。

なお、照明用固定部１２Ｃ以外の他の照明用固定部１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ〜１２Ｇ）を他のベース用固定部５２（５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｄ〜５２Ｇ）に移動可能に保持する構造は、この照明用固定部１２Ｃをベース用固定部５２Ｃに移動可能に保持する構造と同様となる。

図１、図４を参照して、照明用固定部１２Ｃをベース用固定部５２Ｃに移動可能に保持する構造を説明する。
図１、図４（ａ）に示すように、照明用固定部１２Ｃには、投写方向が長手方向となる長孔１３Ｃが設置されている。なお、長孔１３Ｃは貫通孔となる。また、照明用固定部１２Ｃの下側には、照明用固定部１２Ｃに対応して形成されるベース用固定部５２Ｃが位置している。ベース用固定部５２Ｃには、後述するネジＳＣ２と螺合するためのネジ孔（図示省略）が形成されている。なお、本実施形態では、長孔１３Ｃ、ネジＳＣ２、およびネジ孔は、規制部を構成している。

ネジ部材としてのネジＳＣ２は、本実施形態では、いわゆる段付きネジとして構成されている。ネジＳＣ２は、図４（ｂ）に示すように、ツバ部ＳＣ２ｂを有するネジ頭部ＳＣ２ａと、ツバ部ＳＣ２ｂの下側に形成される段部ＳＣ２ｃと、段部ＳＣ２ｃの下側に形成されるネジ部ＳＣ２ｄとで構成されている。

照明部１０、画像形成部２０、および投写部３０の、ベースフレーム５０への組み立て方法として、最初に、画像形成部２０を投写部３０に結合する。次に、画像形成部２０を結合した投写部３０を照明部１０に結合する。これらの結合方法は上述した通りである。次に、この状態で、投写部３０、照明部１０をベースフレーム５０に載置する。そして、上述したように、投写部３０をベースフレーム５０に固定する。この組み立てにより、照明用固定部１２Ｃを含め、他の照明用固定部１２は対応するベース用固定部５２にそれぞれ位置する。

次に、照明用固定部１２Ｃをベース用固定部５２Ｃに保持させる。詳細には、照明用固定部１２Ｃに設置される長孔１３Ｃに、本実施形態のネジＳＣ２を挿入し、ベース用固定部５２Ｃに設置されるネジ孔（図示省略）にネジ部ＳＣ２ｄを螺合させる。

これにより、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、ネジＳＣ２の段部ＳＣ２ｃは、長孔１３Ｃ内に位置する。なお、段部ＳＣ２ｃは、図４（ｂ）に示すように、長孔１３Ｃの短手方向の距離（幅）より僅かに小さい径で形成されている。これにより、照明部１０およびベースフレーム５０が温度上昇により膨張した場合、照明用固定部１２Ｃは、ベース用固定部５２Ｃに対し、投写方向に対して垂直となる方向（この場合、長孔１３Ｃの短手方向）への移動が規制される。

なお、本実施形態の長孔１３Ｃの長手方向の長さは、投写用筐体３１、照明用筐体１１の投写方向と並行となる方向の長さに対する温度上昇による膨張量と、併せて、ベースフレーム５０の投写方向と並行となる方向の長さに対する膨張量とを加味し、これらの膨張量を許容する長さ以上に設定されている。詳細には、長孔１３Ｃの長手方向の長さは、固定されて基準となる投写用固定部３２Ａ，３２Ｂから照明用固定部１２Ｃまでの長さに対する温度上昇による膨張量と、併せて、固定されて基準となるベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉからベース用固定部５２Ｃまでの長さに対する膨張量とを加味し、これらの膨張量を許容する長さ以上に設定されている。従って、投写部３０、照明部１０、およびベースフレーム５０が温度上昇により膨張しても、長孔１３Ｃ（照明用固定部１２Ｃ）およびベース用固定部５２Ｃでの投写方向と並行となる方向への移動が許容される。

なお、照明用固定部１２Ｃ以外の照明用固定部１２における長孔１３の長手方向の長さも、固定されて基準となる投写用固定部３２Ａ，３２Ｂから、それぞれの照明用固定部１２までの長さに対する温度上昇による膨張量と、併せて、固定されて基準となるベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉから、それぞれのベース用固定部５２までの長さに対する膨張量とを加味し、これらの膨張量を許容する長さ以上に設定されている。

また、ネジ頭部ＳＣ２ａのツバ部ＳＣ２ｂは、長孔１３Ｃの短手方向の長さ（幅）より大きな径で形成されているため、長孔１３Ｃの短手方向で、照明用固定部１２Ｃの上面部分を覆い、照明用固定部１２Ｃがベース用固定部５２Ｃから離れて上方向に移動することを規制する。なお、この規制量は、照明用固定部１２Ｃの温度上昇による膨張量を許容する程度の量としている。従って、ツバ部ＳＣ２ｂは、照明用固定部１２Ｃを軽く押圧する状態となる。そして、照明部１０およびベースフレーム５０が温度上昇により膨張した場合、照明用固定部１２Ｃは、ベース用固定部５２Ｃに対し、投写方向に対して垂直となる方向（この場合、上方向）への移動が規制される。

以上の構成と組み立てにより、照明用固定部１２Ｃは、ベース用固定部５２Ｃに対して、長孔１３Ｃの長手方向となる投写方向に対して平行となる方向には移動可能に保持され、長孔１３Ｃの短手方向を含めて投写方向に対して垂直となる方向には移動が規制される。言い換えると、ベース用固定部５２Ｃは、照明用固定部１２Ｃに対して、長孔１３Ｃの長手方向となる投写方向に対して平行となる方向には移動可能に保持され、長孔１３Ｃの短手方向を含めて投写方向に対して垂直となる方向には移動が規制される。

上記では、照明用固定部１２Ｃをベース用固定部５２Ｃに保持させる構成と組み立て方法に関して説明したが、このことは、他の照明用固定部１２（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｄ〜１２Ｇ）と、これに対応する他のベース用固定部５２（５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｄ〜５２Ｇ）でも同様となる。

上述した構成と組み立てにより、投写部３０の投写用固定部３２Ａ，３２Ｂは、ベースフレーム５０のベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに固定される。そして、照明部１０の照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇは、ベースフレーム５０のベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに、長孔１３Ａ〜１３Ｇの長手方向となる投写方向に対して平行となる方向には移動可能に保持され、短手方向を含めて投写方向に対して垂直となる方向には移動が規制される。

なお、本実施形態では、照明用固定部１２の長孔１３Ａ〜１３Ｇ、ネジＳＣ２、およびベース用固定部５２（５２Ａ〜５２Ｇ）のネジ孔が、規制部を構成している。

図５は、プロジェクター１の温度上昇による投写位置の変化を示す図である。詳細には、図５は、本実施形態の、照明部１０、画像形成部２０、投写部３０、およびベースフレーム５０の固定構造を用いて構成した本実施形態のプロジェクター１を、実際に動作（投写）させた際の、温度上昇による投写位置の変化量を測定した結果を示す図である。結果は、実線で図示している。また、図５では、従来の構造との比較のために、図７に示した従来構造での測定結果を二点鎖線で図示している。

図５は、横軸（Ｘ軸）には投写開始直後からの経過時間（単位：分）を示し、縦軸（Ｙ軸）には投写開始直後からの投写位置の変化量（ズレ量）を示している。図５では、投写開始時（０分）の投写位置を基準としている。また、図５に示すＹ軸は、詳細には、投写位置の変化量（ズレ量）として、移動した画素数を示しており、具体的な画素数等は図示を省略している。

投写開始後の最初の段階では、光源装置８１０を有する照明部１０の温度が上昇することにより、照明部１０を構成する照明用筐体１１の膨張および弾性率が低下することや、投写部３０の自重により、投写部３０が徐々に下方向を向くように変形する。これにより、図５に示すように、投写位置は、投写開始直後から徐々に下方向に移動していく（ズレていく）。その後、ベースフレーム５０の温度が上昇してくると、今度は反対に、投写部３０が上方向を向くように変形する。

図５に示すように、投写開始後、投写位置は下方向に移動し、約１５分で最も下方向に移動する。しかし、この移動量（ズレ量）は、従来の約１/４の量となっており、下方向への移動が抑制されている。その後、今度は反対に、投写位置は上方向に移動する（ズレる）。しかし、この移動は、基準の投写位置に限りなく近づく移動となり、従来は基準の投写位置より上方向に移動することに比べて、上方向への移動が抑制されている。

以上のように、本実施形態の構成と従来の構成とにおいて、投写位置の全体の移動量（ズレ量）を比べた場合、本実施形態の構成での移動量が、従来の構成での移動量に比べて小さくなっている。また、本実施形態の構成を用いる場合には、初期的に下方向への移動はあるものの、その後、基準の投写位置に戻る（近づく）ことも確認された。従って、本実施形態の構成は、従来の構成に比べて、移動量（ズレ量）を抑制することが確認された。

本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果が得られる。

本実施形態のプロジェクター１において、投写部３０がベースフレーム５０に固定される場合、投写部３０に備える投写用固定部３２Ａ，３２Ｂが、ベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに固定される。そして、照明部１０に備える照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇが、ベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに保持される。これにより、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇは、固定された投写用固定部３２Ａ，３２Ｂを基準として、ベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに、投写方向に対して平行となる方向に移動することができる。言い換えると、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇを保持するベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇは、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂを固定したベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉを基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動することができる。
これにより、構成部材（照明部１０、投写部３０、ベースフレーム５０）の温度が上昇した際の構成部材の変形を、固定された投写用固定部３２Ａ，３２Ｂ（固定したベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉ）を基準として許容することができる。従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することができ、投写位置のズレを抑制するプロジェクター１を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター１では、規制部として、照明用固定部１２の長孔１３Ａ〜１３Ｇ、ネジＳＣ２、およびベース用固定部５２（５２Ａ〜５２Ｇ）のネジ孔を有している。この規制部により、構成部材（照明部１０、投写部３０、ベースフレーム５０）の温度が上昇した際の変形を、投写方向に対して平行となる方向へは移動可能とすると共に、投写方向に対して垂直となる方向への移動は規制することができることにより、投写位置のズレを抑制するプロジェクター１を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター１では、規制部として、照明用固定部１２の長孔１３Ａ〜１３Ｇ、ネジＳＣ２、およびベース用固定部５２（５２Ａ〜５２Ｇ）のネジ孔を有することにより、投写方向に対して平行となる方向に移動可能とし、また、投写方向に対して垂直となる方向への移動を規制する構造を容易に実現することができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記実施形態のプロジェクター１において、投写部３０をベースフレーム５０に固定し、照明部１０をベースフレーム５０に移動可能に保持している。詳細には、投写部３０の投写用固定部３２Ａ，３２Ｂをベースフレーム５０のベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに固定し、照明部１０の照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇをベースフレーム５０のベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに移動可能に保持している。しかし、これに限られず、照明部１０をベースフレーム５０に固定し、投写部３０をベースフレーム５０に移動可能に保持する構成としてもよい。
この場合、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇを固定し、投写部３０は、投写用固定部３２が移動可能に保持される構成とすることがよい。
また、照明用固定部１２の中で、投写部３０に近い部位に備える照明用固定部１２を固定し、他の照明用固定部１２が移動可能に保持され、また、投写部３０は、投写用固定部３２が移動可能に保持される構成とすることでもよい。

上記変形例の構成を、説明の便宜上、本実施形態で使用している符号を用いて概略説明する。なお、固定や保持を行うための詳細の構成は、本実施形態と同様の構成を適用することを前提として、説明は省略する。
照明用固定部１２の中で、投写部３０に近い部位に備える照明用固定部１２Ａ，１２Ｂをベース用固定部５２Ａ，５２Ｂに固定する。そして、他の照明用固定部１２Ｃ〜１２Ｇをベース用固定部５２Ｃ〜５２Ｇに移動可能に保持する。また、投写部３０は、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂをベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに移動可能に保持する構成とすることがよい。
このような構成とすることにより、固定された照明用固定部１２Ａ，１２Ｂを基準として、他の照明用固定部１２Ｃ〜１２Ｇは、ベース用固定部５２Ｃ〜５２Ｇに、投写方向に対して平行となる方向に移動する。言い換えると、他の照明用固定部１２Ｃ〜１２Ｇを保持するベース用固定部５２Ｃ〜５２Ｇは、照明用固定部１２Ａ，１２Ｂを固定したベース用固定部５２Ａ，５２Ｂを基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。また、投写用固定部３２Ａ，３２Ｂは、固定された照明用固定部１２Ａ，１２Ｂを基準として、ベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに、投写方向に対して平行となる方向に移動する。言い換えると、ベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉは、照明用固定部１２Ａ，１２Ｂを固定したベース用固定部５２Ａ，５２Ｂを基準として、投写方向に対して平行となる方向に移動する。
これにより、構成部材の温度が上昇した際の構成部材の変形を、固定された照明用固定部１２Ａ，１２Ｂ（固定したベース用固定部５２Ａ，５２Ｂ）を基準として許容することができる。従って、温度変化に対して構成部材の変形を許容することができ、投写位置のズレを抑制するプロジェクター１を実現することができる。

また、上記変形例において、長孔を含む規制部は、照明部１０の照明用固定部１２Ｃ〜１２Ｇとベースフレーム５０のベース用固定部５２Ｃ〜５２Ｇ、および、投写部３０の投写用固定部３２Ａ，３２Ｂとベースフレーム５０のベース用固定部５２Ｈ，５２Ｉに設置することで、投写方向に対して垂直となる方向への移動を規制することができる。

前記実施形態のプロジェクター１において、長孔１３（１３Ａ〜１３Ｇ）を照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇに設置している。そして、ネジＳＣ２と螺合するネジ孔をベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに設置している。しかし、長孔をベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに設置し、ネジ孔を照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇに設置する逆の構成としてもよい。この場合、ネジＳＣ２は、ベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに設置する長孔に挿通し、照明用固定部１２Ａ〜１２Ｇに設置するネジ孔に螺合することでよい。

前記実施形態のプロジェクター１において、規制部を構成する部材として、段部ＳＣ２ｃを備えたネジＳＣ２を用いている。しかし、これに限られず、ベース用固定部５２Ａ〜５２Ｇに、ネジＳＣ２の段部ＳＣ２ｃの機能を有する円柱状のダボ部を設置することで、このダボ部を長孔１３内に位置させて、投写方向に垂直となる方向（長孔の短手方向）への移動を規制してもよい。この場合、このダボ部にネジ孔を設置して、ツバ部ＳＣ２ｂを有するネジ部材を螺合させることで、上方向への移動を規制することでよい。

前記実施形態のプロジェクター１において、規制部を構成するネジＳＣ２は、段部ＳＣ２ｃを備えて一体に形成される段付きネジとしている。しかし、これに限られず、段部ＳＣ２ｃを、別の部材で構成して用いることでもよい。

前記実施形態のプロジェクター１では、光変調装置として３つの液晶パネル８５１を採用している。しかし、これに限られず、光変調装置として１つの液晶パネルでカラー画像を表示する液晶パネルを採用してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１において、光変調装置としての３つの液晶パネル８５１は、透過型の液晶パネル（光変調装置）を採用している。しかし、これに限られず、反射型の光変調装置や、マイクロミラー型の光変調装置等、他の方式の光変調装置を採用することができる。なお、マイクロミラー型の光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）（テキサス・インスツルメンツ社の商標）を採用することができる。

１…プロジェクター、１０…照明部、２０…画像形成部、３０…投写部、５０…ベースフレーム、１２Ａ〜１２Ｇ…照明用固定部（第１固定部）、３２Ａ，３２Ｂ…投写用固定部（第２固定部）、５２Ａ〜５２Ｉ…ベース用固定部（第３固定部）、１３Ａ〜１３Ｇ…長孔、８１０…光源装置、８５１（８５１Ｒ，８５１Ｇ，８５１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、８６１…投写レンズ、ＳＣ２…ネジ（ネジ部材）。

Claims (6)

1. 光源装置から射出された光を画像情報に応じて光変調装置で変調し、変調された前記光を、投写レンズを介して投写面に投写するプロジェクターであって、
   前記光源装置を含む光学系を有する照明部と、
   前記光変調装置を含む光学系を有する画像形成部と、
   前記投写レンズを含む光学系を有し、前記画像形成部を結合すると共に、前記照明部と結合する投写部と、
   前記照明部と前記投写部との一方を固定し、他方を投写方向に対して平行となる方向に移動可能に保持するベースフレームと、
   を備えてい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、
   前記照明部は、前記ベースフレームに対し、固定または前記移動可能に保持される複数の第１固定部を備え、
   前記投写部は、前記ベースフレームに対し、固定または前記移動可能に保持される複数の第２固定部を備え、
   前記ベースフレームは、前記第１固定部および前記第２固定部に対応して設置され、前記第１固定部または前記第２固定部を固定または前記移動可能に保持する複数の第３固定部を備え、
   前記投写部が前記ベースフレームに固定される場合、
   前記投写部は、前記第２固定部が固定され、
   前記照明部は、前記第１固定部が前記移動可能に保持されることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記照明部は、前記ベースフレームに対し、固定または前記移動可能に保持される複数の第１固定部を備え、
   前記投写部は、前記ベースフレームに対し、固定または前記移動可能に保持される複数の第２固定部を備え、
   前記ベースフレームは、前記第１固定部および前記第２固定部に対応して設置され、前記第１固定部または前記第２固定部を固定または前記移動可能に保持する複数の第３固定部を備え、
   前記照明部が前記ベースフレームに固定される場合、
   前記照明部は、前記第１固定部が固定され、
   前記投写部は、前記第２固定部が前記移動可能に保持されることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記照明部は、前記ベースフレームに対し、固定または前記移動可能に保持される複数の第１固定部を備え、
   前記投写部は、前記ベースフレームに対し、固定または前記移動可能に保持される複数の第２固定部を備え、
   前記ベースフレームは、前記第１固定部および前記第２固定部に対応して設置され、前記第１固定部または前記第２固定部を固定または前記移動可能に保持する複数の第３固定部を備え、
   前記照明部が前記ベースフレームに固定される場合、
   前記照明部は、前記複数の第１固定部の中で、前記投写部に近い部位に備える前記第１固定部が固定され、他の前記第１固定部が前記移動可能に保持され、
   前記投写部は、前記第２固定部が前記移動可能に保持されることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１固定部と前記第３固定部、および前記第２固定部と前記第３固定部は、それぞれの少なくとも一方に前記投写方向に対して垂直となる方向を規制する規制部を備えていることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項５に記載のプロジェクターであって、
   前記規制部は、
   前記第１固定部と前記第３固定部、および前記第２固定部と前記第３固定部のそれぞれの一方に設置されて前記投写方向が長手方向となる長孔と、
   前記長孔に挿通され、短手方向を含めて前記投写方向に対して垂直となる方向を規制するネジ部材と、
   それぞれの他方に設置されて前記ネジ部材と螺合するネジ孔と、
   を備えていることを特徴とするプロジェクター。

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