JP2017032713A - 投影レンズユニット、光学エンジン及び画像投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】映像光により鏡胴が熱くなるのを抑えることができる投影レンズユニットを提供する。【解決手段】投影レンズユニット４１は、光源からの光により画像生成ユニットで生成された映像光を透過させて出射する複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊと、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊを保持する鏡胴４１２と、鏡胴４１２に設けられ鏡胴４１２の熱を外部に放出する放熱部４１３とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、投影レンズユニット、光学エンジン及び画像投影装置に関する。

従来、光源からの光を用いて、パーソナルコンピュータやビデオカメラ等からの画像データに基づく映像光を生成し、生成した映像光をスクリーン等の投影面に投影する画像投影装置が使用されている。

この画像投影装置として、例えば、特許文献１に開示されている画像投影装置が知られている。特許文献１の画像投影装置は、光源から出射された光を用いて映像光を生成して出射する画像生成ユニットと、画像生成ユニットから出射された映像光を投影面に投影する投影光学系ユニットとを備えている。

また投影光学系ユニットは、投影レンズユニットを備えている。この投影レンズユニットは、画像生成ユニットからの映像光を透過させて出射する複数の投影レンズと、複数の投影レンズを保持する鏡胴とを備えている。

しかしながら特許文献１の投影レンズユニットでは、映像光が複数の投影レンズを透過する際に鏡胴に当たると映像光の熱により鏡胴が熱くなる。そのため、鏡胴が熱膨張して各投影レンズの位置がずれてしまい、映像光の鮮明度等の品質が低下してしまう。

本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、映像光により鏡胴が熱くなるのを抑えることができる投影レンズユニットを提供することを目的とする。

本発明の投影レンズユニットは、光源からの光により画像生成ユニットで生成された映像光を透過させて出射する複数の投影レンズと、前記複数の投影レンズを保持する鏡胴と、前記鏡胴に設けられ前記鏡胴の熱を外部に放出する放熱部と、を備えることを特徴とする。

本発明の投影レンズユニットによれば、映像光により鏡胴が熱くなるのを抑えることができる。

本発明の一実施の形態に係る画像投影装置の使用時の斜視図である。 図１の画像投影装置から外装カバーを外し、電源基板ユニットを取り外した画像投影装置本体の斜視図である。 同実施の形態に係る照明ユニットの光学素子群と画像生成ユニットの斜視図である。 同実施の形態に係る光学エンジンを光源側から視た概略側面図である。 同実施の形態に係る投影レンズユニットの正面図である。 図５の縦断面図である。 同実施の形態に係る曲面ミラーの斜視図である。 図７の曲面ミラーを自由ミラーブラケットに保持させた状態を光源と反対側から視た断面図である。 図８のＡ部の拡大図である。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る画像投影装置１の使用時の斜視図である。この画像投影装置１は、光源からの光を用いて、パーソナルコンピュータやビデオカメラ等からの画像データに基づく映像光Ｌｃを生成し、生成した映像光Ｌｃを前方に配置されたスクリーン等の投影面１０１に投影するものである。

最初に、画像投影装置１の基本的な構成を説明する。この画像投影装置１は、外装カバー３と、外装カバー３の内部に設けられる画像投影装置本体２と、画像投影装置本体２に取り付けられた電源基板ユニットとを備えている。

図２は、図１の画像投影装置１から外装カバー３を外し、電源基板ユニットを取り外した画像投影装置本体２の斜視図である。図２に示すように画像投影装置本体２は、光源ユニット１０と、光源ユニット１０からの光を用いて画像データに基づく映像光Ｌｃを生成し、生成した映像光Ｌｃを投影面１０１に投影する光学エンジン１００とを備えている。

光学エンジン１００は、光源ユニット１０からの光を受ける照明ユニット２０と、照明ユニット２０からの光を受けて映像光を生成する画像生成ユニット３０とを備えている。さらに光学エンジン１００は、画像生成ユニット３０で生成された映像光を投影面に投影する投影光学系ユニット４０を備えている。

次に、各ユニットの構成について説明する。

＜光源ユニット１０＞
光源ユニット１０は、光源１１と、光源１１を保持するホルダ１２と、ホルダ１２内に保持されたリフレクタと、光源１１及びホルダ１２を支持する光源ブラケット１３とを備えている。光源１１としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等が使用される。

この光源ユニット１０は、光源１１から出射された光をリフレクタで集めて照明ユニット２０に到達させるように構成されている。

＜照明ユニット２０＞
照明ユニット２０は、光源ブラケット１３に隣接して配置された照明ブラケット２６と、照明ブラケット２６に保持される光学素子群とを備えている。

図３は、照明ユニット２０の光学素子群と画像生成ユニット３０の斜視図である。図３に示すように照明ユニット２０の光学素子群は、カラーホイール２１、ライトトンネル２２、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５から構成される。

カラーホイール２１、ライトトンネル２２、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４は、光源ユニット１０からの光Ｌａが入射される順序に配置されている。凹面ミラー２５は、シリンダミラー２４からの反射光を画像生成ユニット３０に向けて反射させるように配置されている。

図２に示すように照明ブラケット２６には、カラーホイール２１及びライトトンネル２２を覆う照明カバー２７が設けられている。また照明ブラケット２６には、ＯＦＦ光板２８が設けられている。

図３に示すようにカラーホイール２１は、円盤形状であり、カラーホイール用モータ２１ａのモータ軸に固定されて回転するように構成されている。このカラーホイール２１には、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。

このカラーホイール２１は、その周端部に、光源ユニット１０から出射された光Ｌａ（白色光）が到達され、回転することで、その光Ｌａを時分割でＲ、Ｇ、Ｂの光Ｌｂに分離し、分離した光Ｌｂをライトトンネル２２に出射するように構成されている。

ライトトンネル２２は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。このライトトンネル２２は、カラーホイール２１から入射された光Ｌｂを内周面で複数回反射させながら均一な面光源にして、２枚のリレーレンズ２３に向けて出射するように構成されている。

２枚のリレーレンズ２３は、ライトトンネル２２から入射された光Ｌｂを透過させてシリンダミラー２４に向けて出射するように構成されている。

シリンダミラー２４は、２枚のリレーレンズ２３を通して入射された光Ｌｂを凹面ミラー２５に向けて反射するように構成されている。

凹面ミラー２５は、シリンダミラー２４で反射された光Ｌｂを、画像生成ユニット３０に向けて反射するように構成されている。

＜画像生成ユニット３０＞
図３に示すように画像生成ユニット３０は、凹面ミラー２５の反射光路に配置された画像生成素子であるＤＭＤ３１（Digital Mirror Device）と、ＤＭＤ３１が装着されるＤＭＤボード３２とを備えている。ＤＭＤボード３２には、ＤＭＤ３１と反対側に配置され熱を発散させるヒートシンク３３が設けられている。さらにＤＭＤボード３２には、ヒートシンク３３をＤＭＤ３１に押し付けてＤＭＤボード３２に固定する固定板３４が設けられている。

ＤＭＤボード３２には、画像データに基づいてＤＭＤ３１を駆動する駆動回路が設けられている。ＤＭＤ３１は、この駆動回路で駆動されることにより、凹面ミラー２５で反射された光Ｌｂを用いて画像データに基づく映像光Ｌｃを生成する。さらにＤＭＤ３１は、生成した映像光Ｌｃを、投影光学系ユニット４０に向けて反射するように構成されている。

ＤＭＤ３１の構成についてさらに具体的に説明する。ＤＭＤ３１には画像生成面が形成されている。この画像生成面には、可動式の多数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーは、「ＯＮ」のときには、凹面ミラー２５で反射された光Ｌｂを映像光Ｌｃとして投影光学系ユニット４０に向けて反射するように構成されている。またマイクロミラーは、「ＯＦＦ」のときには、凹面ミラー２５で反射された光ＬｂをＯＦＦ光板２８（図２参照）に向けて反射するように構成されている。したがって、ＤＭＤ３１は、駆動回路によって各マイクロミラーを個別に駆動することにより画像データの画素ごとに光Ｌｂの出射を制御して映像光Ｌｃを生成する。

＜投影光学系ユニット４０＞
図４は、光学エンジン１００を光源１１側から視た概略側面図である。図４に示すように投影光学系ユニット４０は、投影レンズユニット４１と、投影レンズユニット４１の出射側に配置された折り返しミラー４２と、折り返しミラー４２と対向して配置された曲面ミラー４３とを備える。

投影レンズユニット４１は、画像生成ユニット３０から入射された映像光Ｌｃを透過させて折り返しミラー４２に向けて拡大して出射するように構成されている。

折り返しミラー４２は、投影レンズユニット４１から入射された映像光Ｌｃを曲面ミラー４３に向けて出射するように構成されている。

曲面ミラー４３は、折り返しミラー４２から入射された映像光Ｌｃを投影面１０１に反射させて投影するように構成されている。

また投影レンズユニット４１は、図２に示すレンズホルダー４４に保持されている。このレンズホルダー４４は、照明ブラケット２６に固定されている。また投影レンズユニット４１は、ミラーホルダー４５により覆われている。ミラーホルダー４５はレンズホルダー４４に固定されている。

折り返しミラー４２は、図２に示すように、その両側部がミラーブラケット４６に保持されている。このミラーブラケット４６はミラーホルダー４５に保持されている。曲面ミラー４３は、自由ミラーブラケット４７に保持されている。自由ミラーブラケット４７は、ミラーホルダー４５に保持されている。

折り返しミラー４２と自由ミラーブラケット４７との間には、画像投影装置本体２内の光学系部品を防塵するための透過ガラス４８が配置されている。この透過ガラス４８は、その両側部がミラーブラケット４６に保持されている。

次に、図５と図６を用いて投影レンズユニット４１の具体的な構成について説明する。図５は、投影レンズユニット４１の正面図である。図６は、図５の縦断面図である。

投影レンズユニット４１は、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊと、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊを保持する鏡胴４１２と、鏡胴４１２に設けられ鏡胴４１２の熱を外部に放出する放熱部４１３とを備えている。

複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊは、画像生成ユニット３０と折り返しミラー４２との間に光軸に沿って一列に配置されており、画像生成ユニット３０から入射された映像光Ｌｃを透過させて拡大して出射するように構成されている。

画像生成ユニット３０側（映像光Ｌｃの入射側）に配置されている投影レンズ４１１ａ〜４１１ｉの径は、投影面１０１側（映像光Ｌｃの出射側）に配置されている投影レンズ４１１ｊの径よりも小さく設定されている。

鏡胴４１２は、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊのうち入射側の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｉを保持する金属製の入射側鏡胴４１２ａを備える。さらに鏡胴４１２は、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊのうち出射側の投影レンズ４１１ｊを保持して入射側鏡胴４１２ａに当接する樹脂製の出射側鏡胴４１２ｂを備える。

入射側鏡胴４１２ａは、円筒状に形成されている。入射側鏡胴４１２ａの径は、出射側鏡胴４１２ｂの径よりも小さく設定されている。これにより入射側鏡胴４１２ａは、出射側鏡胴４１２ｂ内に挿入されて周面で当接されている。

出射側鏡胴４１２ｂは、投影レンズ４１１ｊを保持する外鏡胴４１２１ｂと、外鏡胴４１２１ｂ内に螺合された内鏡胴４１２２ｂとを備えている。内鏡胴４１２２ｂ内には入射側鏡胴４１２ａが挿入されて当接されている。外鏡胴４１２１ｂ及び内鏡胴４１２２ｂは樹脂製の鏡胴であり、円筒状に形成されている。

放熱部４１３は、入射側鏡胴４１２ａと出射側鏡胴４１２ｂの内鏡胴４１２２ｂとの当接部分４１２ｃを外側から嵌め込んで固定している。この放熱部４１３は、当接部分４１２ｃを外側から嵌め込んで固定する金属製の環状部材４１３ａと、環状部材４１３ａの周面に設けられた複数の金属製の放熱板４１３ｂとを備えている。

環状部材４１３ａは円環状に形成されている。複数の放熱板４１３ｂは、環状部材４１３ａの周面で環状部材４１３ａの軸方向に並列して配置されている。各放熱板４１３ｂは、環状部材４１３ａの周面で環状部材４１３ａの周方向に環状に突出して形成されている。

次に、図７と図８を用いて曲面ミラー４３（反射ミラー）の保持構造を説明する。図７は、曲面ミラー４３の斜視図である。図８は、図７の曲面ミラー４３を自由ミラーブラケット４７（反射ミラーブラケット）に保持させた状態を光源１１と反対側から視た概略断面図である。最初に、曲面ミラー４３と自由ミラーブラケット４７の構成を説明する。

曲面ミラー４３は、映像光Ｌｃを反射するミラー本体４３１と、ミラー本体４３１の外周部に設けられた枠部４３２とを備えている。

自由ミラーブラケット４７は、曲面ミラー４３の枠部４３２の左右の側部４３２ａ，４３２ａを上から保持する側部保持部４７１，４７１と、側部保持部４７１，４７１を連結して枠部４３２の上部を上から保持する上部保持部４７２とを備えている。

曲面ミラー４３の保持構造は、曲面ミラー４３の下側（一方側）を自由ミラーブラケット４７の下側に圧縮コイルスプリング５１４（弾性部材）を用いて保持させて圧縮コイルスプリング５１４の弾性力が調整可能な第１保持部５１を備える。さらに曲面ミラー４３の保持構造は、曲面ミラー４３の上側（他方側）を自由ミラーブラケット４７の上側に回転自在に保持させる第２保持部５２を備える。

第１保持部５１は、曲面ミラー側保持部５１１，５１１と、自由ミラーブラケット側保持部５１２，５１２と、２本の調整ネジ５１３と、２つの圧縮コイルスプリング５１４と、２つのナット５１５とを備えている。

曲面ミラー側保持部５１１，５１１は、曲面ミラー４３の枠部４３２の下部４３２ｂの左右側に設けられている。各曲面ミラー側保持部５１１には、調整ネジ５１３を通すネジ穴５１１ａが設けられている。

自由ミラーブラケット側保持部５１２，５１２は、自由ミラーブラケット４７の側部保持部４７１，４７１の下部に設けられている。各自由ミラーブラケット側保持部５１２には、調整ネジ５１３を通すネジ穴５１２ａが設けられている。

調整ネジ５１３は、圧縮コイルスプリング５１４に挿入した状態で、自由ミラーブラケット側保持部５１２のネジ穴５１２ａから挿入されて双方のネジ穴５１１ａ、５１２ａに通されている。圧縮コイルスプリング５１４は、曲面ミラー側保持部５１１と自由ミラーブラケット側保持部５１２との間に圧縮された状態で挟まれて配置されている。

ナット５１５は、双方のネジ穴５１１ａ，５１２ａに通された調整ネジ５１３の先端部に螺合されて曲面ミラー側保持部５１１に固定されている。

第２保持部５２は、曲面ミラー４３の上側に設けられた突起５２１と、自由ミラーブラケット４７の上側に設けられて突起５２１を回転自在に支持する突起支持部５２２と、挟持部材である板バネ５２３とを備えている。

突起５２１は、曲面ミラー４３の枠部４３２の上部４３２ｃの中央部分に設けられている。この突起５２１は円柱状に形成されており、その先端部が半円球状に形成されている。

突起支持部５２２は、自由ミラーブラケット４７の上部保持部４７２の中央部分にネジで固定されている。この突起支持部５２２は、上部保持部４７２に固定される固定部５２２１と、固定部５２２１の曲面ミラー４３側の端に設けられた突起支持部本体５２２２とを備えている。

突起支持部本体５２２２は、突起５２１を回転自在に支持するように凹状に形成されている。

板バネ５２３は、その両端部が、枠部４３２の上部４３２ｃで突起５２１と反対側に設けられた窪み４３２ｄと、突起支持部本体５２２２と固定部５２２１との境に設けられた窪み５２２２ａとに保持されている。これにより板バネ５２３は、突起５２１及び突起支持部５２２を弾性力により挟持している。

また突起支持部５２２の固定部５２２１と自由ミラーブラケット４７の上部保持部４７２との間には、スペーサ５３が設けられている。このスペーサ５３は、図９（図８のＡ部の拡大図）に示すように、積層された複数のシート５３ａから構成されている。このスペーサ５３は、シート５３ａを抜いたり差し込んだりしてシート５３ａの枚数を調整することにより、突起支持部５２２と自由ミラーブラケット４７との間の間隔を調整することが可能になっている。

以上のように構成されている画像投影装置１において、次に、画像の投影処理を説明する。

光源ユニット１０からの光Ｌａは、照明ユニット２０のカラーホイール２１に到達して時分割でＲ、Ｇ、Ｂの光Ｌｂに分離されてライトトンネル２２に出射される。ライトトンネル２２に入射された光Ｌｂは均一な面光源にされて２枚のリレーレンズ２３を透過してシリンダミラー２４に向けて出射される。シリンダミラー２４に入射された光Ｌｂは凹面ミラー２５により画像生成ユニット３０のＤＭＤ３１へ反射される。ＤＭＤ３１へ反射された光Ｌｂは画像データに基づく映像光Ｌｃとして投影光学系ユニット４０の複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊに向けて反射される。複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊに入射された映像光Ｌｃは、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊを透過して拡大され、折り返しミラー４２で曲面ミラー４３に向けて出射される。曲面ミラー４３に入射された映像光Ｌｃは反射されて透過ガラス４８を透過して投影面１０１に投影される。

次に、画像の投影処理中における投影レンズユニット４１の放熱動作を説明する。

画像生成ユニット３０で生成された映像光Ｌｃは、投影レンズ４１１ａ〜４１１ｉに入射して透過するときに鏡胴４１２に当たる。入射側鏡胴４１２ａと出射側鏡胴４１２ｂとの当接部分４１２ｃでは、映像光Ｌｃの熱が環状部材４１３ａ及び複数の放熱板４１３ｂを伝わって外部に放出される。また入射側鏡胴４１２ａでは、映像光Ｌｃの熱が入射側鏡胴４１２ａを伝わって外部に放出される。

次に、画像の投影処理中における曲面ミラー４３の傾きの調整方法を説明する。

使用者は、第１保持部５１の調整ネジ５１３を緩めて圧縮コイルスプリング５１４の弾性力を弱くし、第２保持部５２を中心にして曲面ミラー４３を上下方向に回動させて曲面ミラー４３の上下方向の傾きを調整し、映像光Ｌｃを投影面１０１に結像させる。

曲面ミラー４３の上下方向の傾きを調整しても映像光Ｌｃを投影面１０１に結像させることができない場合には、使用者は、曲面ミラー４３の左右方向の傾きを調整する。具体的には、使用者は、曲面ミラー４３を第２保持部５２の突起支持部本体５２２２を中心にして左右方向に回動させて曲面ミラー４３の左右方向の傾きを調整する。

また、曲面ミラー４３の上下方向と左右方向の傾きを調整しても映像光Ｌｃを投影面１０１に結像させることができない場合には、使用者は、曲面ミラー４３の高さ位置を調整する。具体的には、使用者は、スペーサ５３の厚さを調整して突起支持部５２２の高さ位置を調整することにより曲面ミラー４３の高さ位置を調整する。

例えば、投影面１０１の上部の結像位置が投影面１０１の手前側にある場合にはシート５３ａを固定部５２２１と上部保持部４７２との間に差し込んでスペーサ５３の厚さを厚くする。また、投影面１０１の上部の結像位置が投影面１０１よりも奥側にある場合には、シート５３ａを固定部５２２１と上部保持部４７２との間から抜いてスペーサ５３の厚さを薄くする。

次に、本実施の形態の投影レンズユニット４１の効果を列挙して説明する。

（１）本実施の形態の投影レンズユニット４１は、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊと、複数の投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊを保持する鏡胴４１２と、鏡胴４１２に設けられ鏡胴４１２の熱を外部に放出する放熱部４１３とを備えている。

これにより鏡胴４１２に当たった映像光Ｌｃの熱は放熱部４１３を伝わって外部に放出される。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのを抑えることができる。

また本実施の形態の投影レンズユニット４１は、鏡胴４１２が熱くなるのを抑えることにより、鏡胴４１２が熱膨張して各投影レンズ４１１ａ〜４１１ｊの位置がずれるのを抑えることができ、映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

（２）また本実施の形態の投影レンズユニット４１は、鏡胴４１２が、金属製の入射側鏡胴４１２ａと、樹脂製の出射側鏡胴４１２ｂとを備え、放熱部４１３が、入射側鏡胴４１２ａと出射側鏡胴４１２ｂとの当接部分４１２ｃを固定するようにした。

これにより入射側鏡胴４１２ａに当たった映像光Ｌｃの熱は、入射側鏡胴４１２ａから外部に放出される。つまり、鏡胴４１２に当たった映像光Ｌｃの熱は、放熱部４１３及び入射側鏡胴４１２ａから外部に放出されるので、映像光Ｌｃの熱が効率的に放出される。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのをより抑えることができる。

また、入射側鏡胴４１２ａの径は出射側鏡胴４１２ｂの径よりも小さいため、入射側鏡胴４１２ａの方が出射側鏡胴４１２ｂよりも熱くなる。そこで、入射側鏡胴４１２ａに金属製の鏡胴を用いることで、入射側鏡胴４１２ａが熱くなるのを確実に抑えることができる。さらに熱くなりにくい出射側鏡胴４１２ｂに樹脂製の鏡胴を用いることで、鏡胴４１２のコストの低減化と軽量化を図ることもできる。

また当接部分４１２ｃは、金属と樹脂が当接していることから放熱しにくい部分である。このため、この当接部分４１２ｃに放熱部４１３を設けることで当接部分４１２ｃから映像光Ｌｃの熱を放出することが可能になる。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのをさらに抑えることができる。

（３）また本実施の形態の投影レンズユニット４１は、放熱部４１３が、金属製の環状部材４１３ａと、環状部材４１３ａの周面に設けられた金属製の放熱板４１３ｂとを備えている。

これにより放熱部４１３は、表面積を多く確保することが可能になるので、鏡胴４１２に当たった映像光Ｌｃの熱を外部に効率良く放出することが可能になる。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのを効率良く抑えることができる。

（４）また本実施の形態の投影レンズユニット４１は、放熱板４１３ｂが、環状部材４１３ａの周面に複数設けられている。

これにより放熱部４１３は、表面積をより多く確保することが可能になるので、鏡胴４１２に当たった映像光Ｌｃの熱を外部にさらに効率良く放出することが可能になる。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのをさらに効率良く抑えることができる。

（５）また本実施の形態の投影レンズユニット４１は、放熱板４１３ｂが、環状部材４１３ａの周面で環状部材４１３ａの軸方向に並列して複数設けられている。

これにより放熱板４１３ｂは、画像投影装置１に設けられたファンにより画像投影装置１を冷却する冷却風が発生し、その冷却風が環状部材４１３ａの周方向に流れる場合に、冷却風の流れを妨げずに冷却風に触れることが可能になる。したがって、放熱板４１３ｂから放出される映像光Ｌｃの熱を冷却風を利用して画像投影装置１の外部へ効率良く放出することが可能になる。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのをさらに効率良く抑えることができる。

（６）また本実施の形態の投影レンズユニット４１は、放熱板４１３ｂが、環状部材４１３ａの周面で環状部材４１３ａの周方向に環状に突出して形成されている。

これにより放熱板４１３ｂは、冷却風の流れを妨げずに冷却風に触れる面積を多く確保することが可能になる。したがって、放熱板４１３ｂから放出される映像光Ｌｃの熱を冷却風を利用して画像投影装置１の外部へさらに効率良く放出することが可能になる。よって、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのをさらに効率良く抑えることができる。

次に、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造の効果を列挙して説明する。

（１）本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、曲面ミラー４３を自由ミラーブラケット４７に保持させる第２保持部５２を備える。この第２保持部５２は、曲面ミラー４３に設けられた突起５２１と、自由ミラーブラケット４７に設けられて突起５２１を支持する突起支持部５２２とを備える。さらに、突起支持部５２２と自由ミラーブラケット４７との間にはスペーサ５３が設けられている。

これにより曲面ミラー４３が第２保持部５２を中心にして左右方向に回動されることにより、曲面ミラー４３の左右方向の傾きが調整可能になる。つまり本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造では、曲面ミラー４３の傾きを二軸方向（上下方向と左右方向）で調整することが可能になる。したがって曲面ミラー４３は、傾きの調整範囲を従来よりも広げることが可能になる。

また曲面ミラー４３は、スペーサ５３により突起支持部５２２と自由ミラーブラケット４７との間の間隔（突起支持部５２２の高さ位置）が調整されるので、曲面ミラー４３の高さ位置の調整が可能になる。

したがって、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、曲面ミラー４３の傾きの調整範囲を従来よりも広げることが可能になるとともに、曲面ミラー４３の高さ位置の調整も可能になる。このため、曲面ミラー４３の組み付け誤差等が大きい場合でも、曲面ミラー４３の傾きや高さ位置を調整して、曲面ミラー４３で反射される映像光Ｌｃを投影面１０１で確実に結像させることが可能になる。よって、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、曲面ミラー４３で反射される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

（２）また、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、第２保持部５２に突起５２１と突起支持部５２２を用いることにより、簡単な構成で曲面ミラー４３の傾きを二軸方向で調整することが可能になる。このため、コストを抑えて、曲面ミラー４３で反射される映像光Ｌｃを投影面１０１で確実に結像させることが可能になる。よって、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、曲面ミラー４３で反射される映像光Ｌｃの品質の低下を低コストで抑えることができる。

（３）また、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、スペーサ５３を用いることにより、簡単な構成で曲面ミラー４３の高さ位置を調整することが可能になる。このため、コストを抑えて、曲面ミラー４３で反射される映像光Ｌｃを投影面１０１で確実に結像させることが可能になる。よって、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造は、映像光Ｌｃの品質の低下をより低コストで抑えることができる。

また本実施の形態の投影光学系ユニット４０は、投影レンズユニット４１を備えることにより、投影面１０１に投影される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

また本実施の形態の投影光学系ユニット４０は、曲面ミラー４３を自由ミラーブラケット４７に保持させる第２保持部５２を備えることにより、投影面１０１に投影される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

また本実施の形態の光学エンジン１００は、投影レンズユニット４１を備えることにより、投影面１０１に投影される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

また本実施の形態の光学エンジン１００は、ＤＭＤ３１と、ＤＭＤ３１で生成された映像光Ｌｃを投影面１０１に向けて反射する曲面ミラー４３と、曲面ミラー４３を自由ミラーブラケット４７に保持させる第２保持部５２とを備える。これにより、投影面１０１に投影される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

また本実施の形態の画像投影装置１は、投影レンズユニット４１を有する光学エンジン１００を備えることにより、投影面１０１に投影される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

また本実施の形態の画像投影装置１は、光源１１と、光源１１の光による照明を受けて映像光Ｌｃを生成するＤＭＤ３１とを備える。さらに本実施の形態の画像投影装置１は、ＤＭＤ３１で生成された映像光Ｌｃを投影面１０１に向けて反射する曲面ミラー４３と、曲面ミラー４３を自由ミラーブラケット４７に保持させる第２保持部５２とを備える。これにより、投影面１０１に投影される映像光Ｌｃの品質の低下を抑えることができる。

なお、本実施の形態の投影レンズユニット４１は、放熱板４１３ｂを環状部材４１３ａの周面で周方向に連続的に形成したが、環状部材４１３ａの周面で周方向に断続的に形成しても良い。この場合には、放熱部４１３の表面積を多く確保することが可能になるので、鏡胴４１２に当たった映像光Ｌｃの熱を外部に効率良く放出することが可能になり、映像光Ｌｃにより鏡胴４１２が熱くなるのを効率良く抑えることができる。

また、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造では、第１保持部５１が曲面ミラー４３及び自由ミラーブラケット４７の下側を保持し、第２保持部５２が曲面ミラー４３及び自由ミラーブラケット４７の上側を保持した。しかし、第１保持部５１と第２保持部５２の位置は、本実施の形態の位置に限定する必要はなく、曲面ミラー４３及び自由ミラーブラケット４７の対向する側であれば良い。例えば、第１保持部５１が曲面ミラー４３及び自由ミラーブラケット４７の上側を保持し、第２保持部５２が曲面ミラー４３及び自由ミラーブラケット４７の下側を保持しても良い。

また、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造では、スペーサ５３を複数のシート５３ａから構成したが、一枚のシートから構成しても良い。この場合に、突起支持部５２２と自由ミラーブラケット４７との間の間隔を調整する際には、厚さの異なるシートを用意して交換する。

また、本実施の形態の曲面ミラー４３の保持構造では、スペーサ５３（複数のシート５３ａ）を突起支持部５２２の固定部５２２１と自由ミラーブラケット４７の上部保持部４７２との間に単に挟んで設けた。その他には、各シート５３ａをＵ字状に形成し、固定部５２２１と上部保持部４７２とを固定しているネジに引っ掛けて、固定部５２２１と上部保持部４７２との間に挟んで設けても良い。この場合には各シート５３ａの抜き差しが容易になってスペーサ５３の厚みの調整作業の効率が上がるので、曲面ミラー４３の高さ位置の調整作業の作業効率を上げることができる。

１ 画像投影装置
１１ 光源
３０ 画像生成ユニット
４０ 投影光学系ユニット
１００ 光学エンジン
１０１ 投影面
４１１ａ〜４１１ｊ 投影レンズ
４１２ 鏡胴
４１２ａ 入射側鏡胴
４１２ｂ 出射側鏡胴
４１２ｃ 当接部分
４１３ 放熱部
４１３ａ 環状部材
４１３ｂ 放熱板
Ｌｃ 映像光

特開２０１３−６４８６６号公報

Claims (8)

1. 光源からの光により画像生成ユニットで生成された映像光を透過させて出射する複数の投影レンズと、
   前記複数の投影レンズを保持する鏡胴と、
   前記鏡胴に設けられ前記鏡胴の熱を外部に放出する放熱部と、
   を備えることを特徴とする投影レンズユニット。
2. 請求項１に記載の投影レンズユニットにおいて、
   前記鏡胴は、
   前記複数の投影レンズのうち入射側の投影レンズを保持する金属製の入射側鏡胴と、
   前記複数の投影レンズのうち残りの出射側の投影レンズを保持して前記入射側鏡胴に当接する樹脂製の出射側鏡胴とを備え、
   前記放熱部は、前記入射側鏡胴と前記出射側鏡胴との当接部分を固定するものであることを特徴とする投影レンズユニット。
3. 請求項２に記載の投影レンズユニットにおいて、
   前記放熱部は、
   前記入射側鏡胴と前記出射側鏡胴との当接部分を外側から嵌め込んで固定する金属製の環状部材と、
   前記環状部材の周面に設けられた金属製の放熱板と、
   を備えることを特徴とする投影レンズユニット。
4. 請求項３に記載の投影レンズユニットにおいて、
   前記放熱板は、前記環状部材の周面に複数設けられていることを特徴とする投影レンズユニット。
5. 請求項４に記載の投影レンズユニットにおいて、
   前記放熱板は、前記環状部材の周面で前記環状部材の軸方向に並列して複数設けられていることを特徴とする投影レンズユニット。
6. 請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の投影レンズユニットにおいて、
   前記放熱板は、前記環状部材の周面で前記環状部材の周方向に環状に突出して形成されていることを特徴とする投影レンズユニット。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の投影レンズユニットを備えることを特徴とする光学エンジン。
8. 請求項７に記載の光学エンジンを備えることを特徴とする画像投影装置。