JP4902184B2 - 微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置に関する。

ここで、本明細書において、「微小ミラー型表示素子」とは、シリコン基板上に数μｍ角程度の微小ミラーを多数並べ、この微小ミラーの傾きを静電引力を利用して変えることにより、光源からの光をスクリーン方向に反射させるかどうかを制御する光変調素子のことをいう。この微小ミラー型反射素子は、一般にテキサスインスツルメンツ社の商品名であるＤＭＤと称される素子を同様の機能を備えている。

従来から、投射レンズを介してスクリーン上に所定の映像を拡大投射するプロジェクタとして、反射型の光変調素子である微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された投射型表示装置は、投射レンズが保持される投射レンズ鏡筒と、種々のレンズやミラー等の照明光学系や微小ミラー型表示素子等が固定されるとともに、投射レンズ鏡筒が取り付けられる本体部とを備えている。

一般に、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置では、スクリーン上に投射される映像の解像度が低下するのを防止するため、光軸方向における本体部への取付基準となる投射レンズ鏡筒の基準面と、微小ミラー型表示素子の反射面との距離となるフランジバックの調整が行われている。このフランジバックの調整方法として、特許文献１では、投射レンズ鏡筒の基準面と本体部との間にスペーサを配設する方法が提案されている。そして、このフランジバックの調整方法で、投射型表示装置の組立時に、各投射型表示装置ごと個別にフランジバックの調整が行われている。

特開２００５−１２８３７０号公報（段落００３８、００３９、図３等参照）

従来の微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置では、所定の焦点距離の投射レンズが標準のレンズとして投射レンズ鏡筒に保持され、この投射レンズ鏡筒が投射型表示装置の組立時に本体部に取り付けられると、その後、投射レンズ等に損傷が生じる等の特別な事情がなければ、この投射レンズ鏡筒の交換が行われることはなかった。すなわち、従来の微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置では、標準の投射レンズの他に、焦点距離を縮めて画角を広げるためのレンズであるワイドコンバータや、焦点距離を伸ばして望遠効果を得るためのレンズであるテレコンバータといったオプションレンズが用いられることはなかった。そのため、一般には、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置では、投射レンズ鏡筒の交換は行われていなかった。

一方で、近年、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置からスクリーンまでの投射距離を変更可能として、投射型表示装置の使い勝手を向上させるため、オプションレンズの使用が可能な投射型表示装置が市場で求められている。かかる要求を満足するため、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置には、標準の投射レンズが保持され組立時に個別にフランジバックの調整が行われた投射レンズ鏡筒から、オプションの投射レンズ鏡筒への交換が可能となる構成が求められる。

しかしながら、オプションレンズの使用を可能とするため、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置で投射レンズ鏡筒の交換が行われた場合、オプションレンズおよび投射レンズ鏡筒自体の部品の精度誤差やオプションレンズの投射レンズ鏡筒への取付誤差等に起因する投射レンズ鏡筒側のばらつきと、微小ミラー型表示素子および本体部自体の部品の精度誤差や微小ミラー型表示素子の本体部への取付誤差等に起因する本体部側のばらつきとによって、スクリーンに投射される映像の解像度が十分に得られないという問題が生じうる。そして、特許文献１では、投射レンズ鏡筒の交換が行われた場合に生じるかかる問題を解決するための具体的手段は提案されていない。

そこで、本発明の課題は、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置において、投射レンズ鏡筒の交換が行われる場合であっても、スクリーンに投射される映像の解像度の低下を抑制できる構成を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、投射レンズが保持される投射レンズ鏡筒と、微小ミラー型表示素子と、微小ミラー型表示素子が保持されるとともに投射レンズ鏡筒が取り付けられる本体部とを備える投射型表示装置において、投射レンズ鏡筒には、光軸方向の取付基準となる鏡筒側基準面が形成され、本体部には、鏡筒側基準面が当接する取付基準面が形成され、本体部は、微小ミラー型表示素子の反射面と取付基準面との距離を調整する調整機構としてスペーサを備えることを特徴とする。

本発明の投射型表示装置では、本体部が、投射レンズ鏡筒の鏡筒側基準面に当接する取付基準面と微小ミラー型表示素子の反射面との距離を調整するスペーサを備えている。そのため、このスペーサによって、取付基準面と微小ミラー型表示素子の反射面との距離をほぼ一定の距離に調整することができる。すなわち、スペーサによって、取付基準面と微小ミラー型表示素子の反射面との距離を設計近似値に調整することができ、本体部側のばらつきを防止することができる。したがって、投射レンズ鏡筒の交換が行われる場合であっても、本体部側のばらつきがスクリーンに投射される映像の解像度に与える影響を排除することができる。その結果、スクリーンに投射される映像の解像度の低下を抑制することができる。

また、スペーサによって、取付基準面と微小ミラー型表示素子の反射面との距離を設計近似値に調整することができるため、取付基準面と微小ミラー型表示素子の反射面との距離が設計近似値となっている基準本体部を製作し、この基準本体部を用いてオプションレンズが保持された投射レンズ鏡筒を製造することで、投射レンズ鏡筒側のばらつきも防止することができる。その結果、スクリーンに投射される映像の解像度の低下をより抑制することができる。

本発明において、スペーサは、微小ミラー型表示素子が固定される表示素子固定部材と、表示素子固定部材と別体で形成され、取付基準面が形成される基準面形成部材との間に配設される。このように構成すると、簡易な構成で、微小ミラー型表示素子の反射面と取付基準面との距離を調整することができる。

本発明において、スペーサは、投射レンズ鏡筒の光軸方向に直交する平面内で、少なくとも３箇所に配設されていることが好ましい。このように構成すると、光軸方向における表示素子固定部材に対する基準面形成部材の傾きをスペーサで調整することが可能となる。

本発明において、本体部は、スペーサの位置決めのために、投射レンズ鏡筒の光軸方向に、かつ、基準面形成部材に向かって突出する位置決め突起が形成されるとともに、基準面形成部材が取り付けられる取付部材を備え、基準面形成部材は樹脂成型で形成され、基準面形成部材における位置決め突起との対向部分には、位置決め突起の突出方向に窪む肉抜き部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、スペーサの位置決めを行うため、本体部に位置決め突起が形成される場合であっても、樹脂成型時に形成される肉抜き部によって、基準面形成部材と位置決め突起との干渉を防止することができる。すなわち、簡易な構成で、基準面形成部材と位置決め突起との干渉を防止することができる。

本発明において、本体部は、微小ミラー型表示素子が固定される表示素子固定部材と、投射レンズ鏡筒の光軸方向に直交する方向で、表示素子固定部材に対する相対移動を行う移動部を備えることが好ましい。このように構成すると、投射型表示装置を固定した状態であっても、スクリーン上の映像の投射位置を調整することができる。一方、本体部が移動部を備える場合には、その分、本体部の部品点数が増えるため、微小ミラー型表示素子が保持される本体部側にばらつきが生じやすくなるが、本発明の構成を採用することで、本体部側のばらつきを防止することができる。

本発明において、移動部は、互いに直交する方向に移動する第１移動体と第２移動体とを備え、第１移動体は第２移動体とともに表示素子固定部材に対する相対移動を行い、第２移動体は第１移動体に対する相対移動を行うことが好ましい。このように構成すると、スクリーン上の映像の投射位置を、たとえば、縦方向および横方向に調整することができ、より適切な投射位置の調整が可能となる。一方、移動部が第１移動体と第２移動体とを備える場合には、微小ミラー型表示素子が保持される本体部側にはさらにばらつきが生じやすくなるが、本発明の構成を採用することで、本体部側のばらつきを防止することができる。

以上のように、本発明にかかる微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置では、投射レンズ鏡筒の交換が行われる場合であっても、スクリーンに投射される映像の解像度の低下を抑制できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

（投射型表示装置の概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる投射型表示装置１の概略構成を示す概略構成図である。図２は、図１に示す微小ミラー型表示素子２が保持される本体部１７に投射レンズ鏡筒８が取り付けられた状態を示す斜視図である。

本形態の投射型表示装置１は、反射型の光変調素子である微小ミラー型表示素子２を利用して、スクリーン３上に所定の映像を拡大投射する表示装置である。この投射型表示装置１は、図１に示すように、微小ミラー型表示素子２の他、光源としてのランプ４と、照明光学系５と、カラーホイール（ＣＷ）６と、防爆ガラス７と、投射レンズ鏡筒８と、これらの構成が収納される筐体（図示省略）とを備えている。

ランプ４は、フィラメント部や放電部等の輝点（図示省略）と楕円反射鏡９とを備えており、たとえば、超高圧水銀ランプである。このランプ４は、図１に示すように、照明光学系５に向かって、白色の照明光を出射する。

ＣＷ６は、薄い円板状に形成され、ランプ４と照明光学系５との間に配設されている。このＣＷ６は、図１に示すようにモータ１０の出力軸に固定されており、モータ１０で回転駆動される。本形態のＣＷ６は、たとえば、赤色のフィルタ部（図示省略）と、青色のフィルタ部（図示省略）と、緑色のフィルタ部（図示省略）との３つのフィルタ部を備え、これらのフィルタ部が、ＣＷ６の回転中心に対して３分割された扇形状に形成されている。そして、モータ１０によってＣＷ６が回転すると、３つのフィルタ部が順次、ランプ４と照明光学系５とを結ぶ光路を横切り、ランプ４から出射された照明光は、ＣＷ６の各フィルタ部を透過する。

防爆ガラス７は、超高圧水銀ランプ等からなるランプ４が破壊されたときのガラスの飛散を防止して、ＣＷ６等の破損を防止するため、ランプ４とＣＷ６との間に配設されている。

本形態の照明光学系５は、図１に示すように、ロッドインテグレータ１１と、リレーレンズ群１２と、平面鏡１３と、凹面鏡１４とから構成されている。図１に示すように、ランプ４から出射されＣＷ６を透過した照明光は、ロッドインテグレータ１１、リレーレンズ群１２、平面鏡１３および凹面鏡１４をこの順番で経由して微小ミラー型表示素子２に入射する。すなわち、ＣＷ６を透過した照明光は、ロッドインテグレータ１１で、照度分布が均一な照明光となって、リレーレンズ群１２を透過する。リレーレンズ群１２を透過した照明光は、平面鏡１３で凹面鏡１４に向かって反射し、その後、さらに凹面鏡１４で微小ミラー型表示素子２に向かって反射して、微小ミラー型表示素子２に入射する。なお、図１に示すように、本形態のリレーレンズ群１２は、たとえば、３枚のリレーレンズにより構成されている。

微小ミラー型表示素子２は、入射する照明光を変調して投射レンズ鏡筒８に向けて反射する反射面（図１の上面）２ａを形成する複数の反射鏡（図示省略）と、この反射鏡を駆動制御するための制御回路（図示省略）とを備えている。この微小ミラー型表示素子２では、制御回路からの駆動信号に基づいて、複数の反射鏡のそれぞれの傾きが制御されている。より具体的には、制御回路から「ＯＮ」の駆動信号を与えられた反射鏡は、入射する照明光が投射レンズ鏡筒８に向けて反射するように傾き、制御回路から「ＯＦＦ」の駆動信号を与えられた反射鏡は、入射する照明光が投射レンズ鏡筒８から外れた位置に向けて反射するように傾く。このように、微小ミラー型表示素子２では、入射する照明光を変調して投射レンズ鏡筒８に向けて反射する。また、微小ミラー型表示素子２の反射面２ａには所定の映像が形成されている。

投射レンズ鏡筒８には、図２に示すように、レンズ１６が保持されている。また、投射レンズ鏡筒８には、レンズ１６の他にも図示を省略するレンズが保持されている。すなわち、投射レンズ鏡筒８には、レンズ１６を含む投射レンズが保持されている。この投射レンズ鏡筒８は、図２に示すように、本体部１７に着脱可能に取り付けられている。また、投射レンズ鏡筒８には、図１に示すように、この投射レンズ鏡筒８の光軸方向（図１の上下方向）において、本体部１７への取付基準となる鏡筒側基準面８ａが形成されている。鏡筒側基準面８ａには、本体部１７への取付時に位置決めをするための位置決め凹部（図示省略）が窪むように形成されている。また、投射レンズ鏡筒８には、本体部１７に固定するためのフランジ部８ｂが径方向外側に突出するように形成されている（図３参照）。

投射レンズ鏡筒８に保持された投射レンズは、微小ミラー型表示素子２の反射面２ａとスクリーン３とを光学的に共役な関係にする機能を果たしている。すなわち、微小ミラー型表示素子２の反射面２ａに形成された映像は、投射レンズによって、スクリーン３に拡大投射される。

なお、本形態の投射型表示装置１では、投射レンズ鏡筒８として、所定の焦点距離の投射レンズが標準のレンズとして保持されたものの他、ワイドコンバータやテレコンバータといったオプションレンズが保持されたものも用いられる。すなわち、本形態の投射型表示装置１では、種々の投射レンズが保持された種々の投射レンズ鏡筒８が本体部１７に着脱可能となっており、オプションレンズの使用が可能となっている。そのため、投射型表示装置１では、微小ミラー型表示素子２の反射面２ａからスクリーン３までの投射距離が変更可能となる。

微小ミラー型表示素子２や照明光学系５は、本体部１７に保持されている。具体的には、図２の紙面奥側で、微小ミラー型表示素子２や照明光学系５は本体部１７に保持されている。すなわち、本体部１７の投射レンズ鏡筒８が取り付けられる側とは反対側となる位置で、微小ミラー型表示素子２や照明光学系５は本体部１７に保持されている。本体部１７の詳細な構成は後述する。

（本体部の構成）
図３は、図２に示す本体部１７の分解斜視図である。図４は、図３に示すマウントフランジ４３とスペーサ４８と第２移動体２３とを抜き出して示す分解斜視図である。図５は、図３に示すマウントフランジ４３の背面を示す背面図である。

本体部１７は、図３に示すように、照明光学系５（図３では図示省略）や微小ミラー型表示素子２が固定される表示素子固定部材１８と、投射レンズ鏡筒８の光軸方向に直交する方向で、表示素子固定部材１８に対して相対移動が可能な移動部１９と、投射レンズ鏡筒８が固定される鏡筒固定部２０とを備えている。なお、以下では、図３に示すように、投射レンズ鏡筒８の光軸方向に直交する方向でかつ図３の上下方向をＹ方向、投射レンズ鏡筒８の光軸方向に直交する方向でかつＹ方向に直交する方向をＸ方向と表記する。また、投射レンズ鏡筒８の光軸方向でかつ図３の紙面手前側を手前側、投射レンズ鏡筒８の光軸方向でかつ図３の紙面奥側を奥側と表記する。

表示素子固定部材１８は、アルミ等の金属部材から中空の箱状に形成されている。図３に示すように、表示素子固定部材１８の投射レンズ鏡筒８側（手前側）には、移動部１９を取り付けるための取付部１８ａが形成されている。この取付部１８ａの中心には、表示素子固定部材１８の内部に貫通する円形の開口部１８ｂが形成されている。また、取付部１８ａのＹ方向両端（上下端）には、奥側に向かうにしたがってＹ方向内側へ傾斜していく傾斜面１８ｃ、１８ｃが形成されている。

本形態の表示素子固定部材１８では、奥側の面に微小ミラー型表示素子２が固定されている。また、表示素子固定部材１８では、図３の左側の面にロッドインテグレータ１１やリレーレンズ１２が固定されており、表示素子固定部材１８の内部には、図３の左側からランプ４の照明光が入射する。そして、表示素子固定部材１８の内部に入射した照明光は、照明光学系５を経由して微小ミラー型表示素子２に入射して変調され、変調された光が投射レンズ鏡筒８に向かって開口部１８ｂを通過する。

移動部１９は、Ｘ方向へ移動可能な第１移動体２２とＹ方向へ移動可能な第２移動体２３とを備えている。第２移動体２３は、第１移動体２２に対してＹ方向へ相対移動可能に構成され、第１移動体２２は、第２移動体２３とともに表示素子固定部材１８に対してＸ方向へ相対移動可能に構成されている。

第１移動体２２は、たとえば、アルミ等の金属部材から形成されている。また、第１移動体２２は、図３に示すように、手前側が開口した略直方体の箱状に形成され、奥側が取付部１８ａに当接する当接部２２ａとなっている。当接部２２ａには、微小ミラー型表示素子２で反射される光が投射レンズ鏡筒８に向かって通過する開口部２２ｂが形成されている。

本形態の第１移動体２２は、摺動性に優れた樹脂部材で形成されＹ方向で互いに平行に配置された２本のガイド部材２４、２４によって、表示素子固定部材１８に対してＸ方向へ相対移動可能に取り付けられている。また、第１移動体２２は、Ｘ方向駆動手段２５によって駆動され、表示素子固定部材１８に対してＸ方向へ相対移動するように構成されている。

図３に示すように、ガイド部材２４には、表示素子固定部材１８の傾斜面１８ｃに当接する傾斜面２４ａが形成されている（図３の下側に図示されたガイド部材２４の傾斜面２４ａは図示省略）。また、ガイド部材２４、２４は、傾斜面２４ａと傾斜面１８ｃとが当接した状態で、かつ、取付部１８ａと当接部２２ａとが当接した状態で当接部２２ａに固定されている。そして、Ｘ方向駆動手段２５によって第１移動体２２が駆動されるときには、傾斜面１８ｃに対して傾斜面２４ａが摺動することで、第１移動体２２がＸ方向へ案内される。

Ｘ方向駆動手段２５は、図３に示すように、送りネジ２６と、送りネジ２６を回転駆動するモータ２７と、送りネジ２６に螺合する連結ナット２８と、モータ２７の動力を送りネジ２６に伝達する歯車２９、２９とを備えている。送りネジ２６は、表示素子固定部材１８に固定された２つの軸受３０、３０によって回転可能に保持されている。モータ２７は、ブラケット３１を介して表示素子固定部材１８に固定されている。連結ナット２８は、第１移動体２２に取り付けられている。そして、モータ２７によって回転する送りネジ２６に螺合する連結ナット２８がＸ方向に移動することで、連結ナット２８が取り付けられた第１移動体２２が、表示素子固定部材１８に対してＸ方向へ移動する。

第２移動体２３は、たとえば、アルミ等の金属部材で扁平な略直方体状に形成されている。第２移動体２３の手前側には、鏡筒固定部２０を構成する後述のマウントフランジ４３が固定される略矩形状のフランジ固定部２３ａが奥側へ窪むように形成されている。また、第２移動体２３の中心には、微小ミラー型表示素子２で反射される光が投射レンズ鏡筒８に向かって通過する円形の開口部２３ｂが形成されている。さらに、第２移動体２３のＸ方向両端（左右端）には、図４に示すように、奥側に向かうにしたがってＸ方向外側へ傾斜していく傾斜面２３ｃ、２３ｃが形成されている。

フランジ固定部２３ａの４隅には、図４に示すように、マウントフランジ４３を固定するための４つのネジ孔２３ｄが形成されている。また、図４におけるフランジ固定部２３ａの上端側に形成された２つのネジ孔２３ｄの内側には、マウントフランジ４３の位置決めをするための２つの位置決め突起２３ｅが、手前側に突出するように形成されている。さらに、フランジ固定部２３ａには、後述のスペーサ４８の位置決めをするための位置決め突起２３ｆが、投射レンズ鏡筒８に向かって手前側に突出するように、かつ、開口部２３ｂの周縁に沿うように形成されている。本形態では、図４に示すように、４箇所にスペーサ４８が配設されるように構成されており、各箇所に対してそれぞれ２つの位置決め突起２３ｆが形成されている。すなわち、フランジ固定部２３ａには８つの位置決め突起２３ｆが形成されている。

図３に示すように、第２移動体２３は、摺動性に優れた樹脂部材で形成された２本のガイド部材３４、３４によって、第１移動体２２に対してＹ方向へ相対移動可能に取り付けられている。また、第２移動体２３は、Ｙ方向駆動手段３５によって駆動され、第１移動体２２に対してＹ方向へ相対移動するように構成されている。

ガイド部材３４には、図３に示すように、第２移動体２３の傾斜面２３ｃに当接する傾斜面３４ａが形成されている。また、ガイド部材３４、３４は、傾斜面２３ｃと傾斜面３４ａとが当接した状態で、かつ、当接部２２ａと第２移動体２３とが当接した状態で当接部２２ａに固定されている。そして、Ｙ方向駆動手段３５によって第２移動体２３が駆動されるときには、傾斜面３４ａに対して傾斜面２３ｃが摺動することで、第２移動体２３がＹ方向へ案内される。

Ｙ方向駆動手段３５は、Ｘ方向駆動手段２５と同様に、送りネジ３６と、送りネジ３６を回転駆動するモータ３７と、送りネジ３６に螺合する連結ナット３８と、モータ３７の動力を送りネジ３６に伝達する歯車３９、３９とを備えている。送りネジ３６は、第１移動体２２に固定された２つの軸受４０、４０によって回転可能に保持されている。モータ３７は、ブラケット４１を介して第１移動体２２に固定されている。連結ナット３８は、第２移動体２３に取り付けられている。そして、モータ３７によって回転する送りネジ３６に螺合する連結ナット３８がＹ方向に移動することで、連結ナット３８が取り付けられた第２移動体２３が、第１移動体２２に対してＹ方向へ移動する。

鏡筒固定部２０は、投射レンズ鏡筒８の鏡筒側基準面８ａが当接する取付基準面４３ａが形成されたマウントフランジ４３と、投射レンズ鏡筒８を固定するため、投射レンズ鏡筒８の着脱時に回転するマウントリング４４と、マウントリング４４の回転を防止するロック部材４５とを備えている。本形態では、マウントフランジ４３は、取付基準面４３ａが形成された基準面形成部材となっている。また、基準面形成部材であるマウントフランジ４３は、上述のように、第２移動体２３に固定される。すなわち、本形態では、第２移動体２３は、基準面形成部材が取り付けられる取付部材となっている。

マウントフランジ４３は、樹脂成型で形成された樹脂成型品であり、図４、図５に示すように、扁平な略円筒状の円筒部４３ｂと、奥側で円筒部４３ｂから径方向外側に広がるように形成された略三角形状の４つのフランジ部４３ｃとから構成されている。円筒部４３ｂの内周側には、投射レンズ鏡筒８の一部が挿通される。また、フランジ部４３ｃが第２移動体２３のフランジ固定部２３ａにスペーサ４８を介して当接した状態で、マウントフランジ４３は、第２移動体２３に固定される。

円筒部４３ｂの手前側には、取付基準面４３ａが形成されている。具体的には、略矩形状の取付基準面４３ａが略９０°ピッチで、かつ、手前側にわずかに突出するように、４箇所に形成されている。本形態では、この取付基準面４３ａに鏡筒側基準面８ａが直接当接する。また、円筒部４３ｂの手前側には、投射レンズ鏡筒８の鏡筒側基準面８ａに形成された位置決め凹部（図示省略）とともに、投射レンズ鏡筒８の位置決めをするための２つの位置決め突起４３ｄ、４３ｄが形成されている。さらに、フランジ部４３ｃよりも手前側の円筒部４３ｂの外周面には、ネジ加工が施されており（図示省略）、このネジ加工が施された部分はオネジ部となっている。

４つのフランジ部４３ｃにはそれぞれ、ネジ孔２３ｄに螺合されるネジ（図示省略）が挿通される貫通孔４３ｅが形成されている。また、図４の図示上側に形成された２つのフランジ部４３ｃにはそれぞれ、位置決め突起２３ｅとともにマウントフランジ４３の位置決めをするための位置決め孔４３ｆが形成されている。さらに、位置決め孔４３ｆが形成されたフランジ部４３ｃの一方（図４の左側のフランジ部４３ｃ）には、ロック部材４５を構成する後述のロックボタン４６の一部が挿通される２つの挿通孔４３ｇが形成されている。

また、円筒部４３ｂの背面（奥側の面）には、図５に示すように、複数の肉抜き部４３ｈが背面から窪むように形成されている。これらの肉抜き部４３ｈは、マウントフランジ４３のひけを防止するためのもので樹脂成型時に形成される。また、マウントフランジ４３が第２移動体２３に固定されたときに、複数の肉抜き部４３ｈのうちいくつかの肉抜き部４３ｈが位置決め突起２３ｆに対向する位置に配設されるように、複数の肉抜き部４３ｈが形成されている。このように、肉抜き部４３ｈは、突起２３ｆとの接触（干渉）を避けるための逃がし部ともなっている。また、肉抜き部４３ｈを囲む枠部４３ｉと、フランジ部４３ｃの奥側の面がフランジ固定部２３ａや後述するスペーサ４８に当接する当接面となる。

マウントリング４４は、樹脂成型によって、扁平な略円筒形状に形成されている。このマウントリング４４の内周側には、マウントフランジ４３のオネジ部（図示省略）と螺合するメネジ部（図示省略）が形成されている。また、マウントリング４４には、図３に示すように、外周面の一部から径方向外側へ突出する外側フランジ部４４ａが形成されている。この外側フランジ４４ａは、ロック部材４５とともにマウントリング４４の回転を防止するために設けられている。

さらに、マウントリング４４には、図３に示すように、手前側で、径方向に内側に突出する内側フランジ部４４ｂが形成されている。具体的には、内側フランジ部４４ｂは、所定の角度ピッチで３箇所に形成されている。また、内側フランジ４４ｂの内径は、投射レンズ鏡筒８のフランジ部８ｂの外径よりも小さく形成され、３箇所に形成された内側フランジ４４ｂ間部分の内径は、投射レンズ鏡筒８のフランジ部８ｂの外径よりも大きく形成されている。この内側フランジ４４ｂは、本体部１７に投射レンズ鏡筒８を固定する際に、投射レンズ鏡筒８のフランジ部８ｂに当接して投射レンズ鏡筒８を固定する機能を果たしている。具体的には、以下のように、内側フランジ４４ｂによって、投射レンズ鏡筒８が固定される。

まず、第２移動体２３に固定されたマウントフランジ４３のオネジ部にマウントリング４４のメネジ部が軽く螺合されている。この状態で、投射レンズ鏡筒８の鏡筒側基準面８ａがマウントフランジ４３の取付基準面４３ａに突き当てられる。より具体的には、投射レンズ鏡筒８のフランジ部８ｂが３箇所に形成された内側フランジ４４ｂの間を通過して、鏡筒側基準面８ａが取付基準面４３ａに突き当てられる。この状態で、マウントリング４４がマウントフランジ４３に対してねじ込まれると、フランジ部８ｂの手前側の面と、内側フランジ４４ｂの奥側の面とが当接して、内側フランジ４４ｂによって、投射レンズ鏡筒８が固定される。

ロック部材４５は、外側フランジ４４ａに当接してマウントリング４４の回転を防止するロックボタン４６と、ロックボタン４６を手前側に付勢する圧縮コイルバネ４７とを備えている。投射レンズ鏡筒８が本体部１７に固定されていない状態では、ロックボタン４６は、圧縮コイルバネ４７に付勢され、外側フランジ４４ａの奥側の面に当接している。そして、マウントリング４４がマウントフランジ４３に対してねじ込まれ、投射レンズ鏡筒８が本体部１７に固定されると、ロックボタン４６は外側フランジ４４ａから外れて手前側に突出する。この状態で、マウントフランジ４３とマウントリング４４とのネジ結合が緩む方向に、マウントリング４４が回転しようとすると、手前側に突出したロックボタン４６が外側フランジ４４ａの周方向端部４４ｃ（図３参照）に当接して、マウントリング４３の回転が防止される。すなわち、本形態では、外側フランジ４４ａとロック部材４５とによって、本体部１７にしっかりと固定された投射レンズ鏡筒８が、本体部１７から緩んでしまうのを防止している。

（調整機構の構成）
図６は、図１に示す投射型表示装置１における本体部１７と投射レンズ鏡筒８との光軸方向の関係を模式的に示す模式図である。

投射型表示装置１では、スクリーン３上に投射される映像の解像度が低下するのを防止するため、本体部１７への取付基準となる投射レンズ鏡筒８の鏡筒側基準面８ａと、微小ミラー型表示素子２の反射面２ａとの距離となるフランジバック（図６参照）の調整が必要となる。以下、投射型表示装置１におけるフランジバックの調整機構を説明する。

本形態のフランジバックの調整機構は、図３等に示すように、投射レンズ鏡筒８の光軸方向で第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設されるスペーサ４８である。本形態では、上述のように、マウントフランジ４３の取付基準面４３ａに鏡筒側基準面８ａが直接当接する。そのため、スペーサ４８によって、取付基準面４３ａと微小ミラー型表示素子２の反射面２ａとの距離Ｌを調整することで、鏡筒側基準面８ａと反射面２ａとの距離、すなわち、フランジバックが調整される。なお、スペーサ４８は、本体部１７の一部を構成している。

図４等に示すように、本形態では、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間には、４箇所にスペーサ４８が配設されている。すなわち、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間には、投射レンズ鏡筒８の光軸方向に直交する平面内の４箇所にスペーサ４８が配設されている。そして、このスペーサ４８によって、取付基準面４３ａと微小ミラー型表示素子２の反射面２ａとの距離Ｌがほぼ一定の値（具体的には、所定の設計近似値）となるように、本体部１７の組立時に距離Ｌの調整が行われる。

スペーサ４８は、ステンレスの薄鋼板で略Ｔ形状に形成されている。このスペーサ４８の厚さはたとえば、０．１ｍｍであり、このスペーサ４８を積層することで、０．１ｍｍ単位で取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌを調整することができる。本形態では、本体部１７を構成する各種部品の精度や本体部１７の組立精度等によっては、投射レンズ鏡筒８の光軸方向に複数枚重ねた状態のスペーサ４８が第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設されることや、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間にスペーサ４８が配設されないこともある。また、スペーサ４８が配設される４箇所でそれぞれ配設されるスペーサ４８の枚数が異なることもある。なお、厚さの違うスペーサ４８を数種類準備して、スペーサ４８を入れ替えることで、取付基準面４３ａと微小ミラー型表示素子２の反射面２ａとの距離Ｌを調整しても良い。

また、それぞれのスペーサ４８には、２つの位置決め突起２３ｆが嵌め込まれる２つの位置決め孔４８ａが形成されている。また、スペーサ４８は、マウントフランジ４３とともに第２移動体２３に固定される構造となっている。そのため、各スペーサ４８には、ネジ孔２３ｄに螺合されるネジ（図示省略）が挿通される貫通孔４８ｂが形成されている。なお、スペーサ４８がプレス加工で形成される場合には、スペーサ４８のかえり側を肉抜き部４３ｈが形成されたマウントフランジ４３側に向けて配設することが好ましい。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の投射型表示装置１では、本体部１７は、鏡筒側基準面８ａが直接当接する取付基準面４３ａと微小ミラー型表示素子２の反射面２ａとの距離Ｌを調整する調整機構として、スペーサ４８を備えている。そのため、スペーサ４８によって、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌをほぼ一定の距離に調整することができる。すなわち、スペーサ４８によって、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌを設計近似値に調整することができ、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌのばらつき（すなわち、本体部１７側のばらつき）を防止することができる。そのため、たとえば、標準のレンズが保持された投射レンズ鏡筒８からオプションレンズが保持された投射レンズ鏡筒８への交換が行われる場合であっても、本体部１７側のばらつきがスクリーン３に投射される映像の解像度に与える影響を排除することができる。その結果、スクリーン３に投射される映像の解像度の低下を抑制することができる。

また、本形態では、スペーサ４８によって、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌを設計近似値に調整することができるため、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離が設計近似値となっている基準本体部を製作し、この基準本体部を用いてオプションレンズが保持された投射レンズ鏡筒８を製造することで、投射レンズ鏡筒８側のばらつきも防止することができる。その結果、スクリーン３に投射される映像の解像度の低下をより抑制することができる。

本形態では、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌを調整する調整機構として、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設されるスペーサ４８を用いている。そのため、簡易な構成で、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌを調整することができる。

本形態では、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間には、４箇所にスペーサ４８が配設されている。そのため、各箇所に配設されるスペーサ４８の厚さ、あるいは、枚数を変更することで、第２移動体２３に対するマウントフランジ４３の光軸方向の傾きを調整することができる。

ここで、上述のように、本体部１７を構成する各種部品の精度や本体部１７の組立精度等によっては、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設されるスペーサ４８の厚さが薄くなったり、スペーサ４８が配設されないこともある。そのため、マウントフランジ４３とスペーサ４８との当接面、あるいは、マウントフランジ４３とフランジ固定部２３ａとの当接面から、マウントフランジ４３側へ第２移動部材２３の位置決め突起２３ｆが突出することもある。このような場合であっても、本形態では、マウントフランジ４３における位置決め突起２３ｆに対向する位置には肉抜き部４３ｈが形成されているため、位置決め突起２３ｆとマウントフランジ４３との干渉を防止して、マウントフランジ４３の当接面とスペーサ４８、あるいは、マウントフランジ４３の当接面とフランジ固定部２３ａとを確実に当接させることができる。すなわち、樹脂成型時に形成される肉抜き部４３ｈを利用した簡易な構成で、位置決め突起２３ｆとマウントフランジ４３との干渉を防止することができる。

本形態では、本体部１７は、投射レンズ鏡筒８の光軸方向に直交する方向で、表示素子固定部材１８に対して相対移動が可能な移動部１９を備えている。すなわち、本体部１７は、Ｘ方向へ移動可能な第１移動体２２とＹ方向へ移動可能な第２移動体２３とを備えている。そのため、投射型表示装置１を固定した状態であっても、スクリーン３上の映像の投射位置を調整することができる。一方、本体部１７が第１移動体２２と第２移動体２３とを備える場合には、その分、本体部１７の部品点数が増えるため、取付基準面４３ａと反射面２ａとの距離Ｌにばらつきが生じやすくなるが、本形態の構成を採用することで、距離Ｌのばらつきを防止することができる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形可能である。たとえば、上述した形態では、フランジバックの調整機構は、投射レンズ鏡筒８の光軸方向で第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設されるスペーサ４８である。この他にもたとえば、モータや送りネジ等を用いてマウントフランジ４３を第２移動体２３に対して投射レンズ鏡筒８の光軸方向に移動させる機構をフランジバックの調整機構として採用しても良い。

また、上述した形態では、スペーサ４８は、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設されている。この他にもたとえば、表示素子固定部材１８と第１移動体２２との間や、第１移動体２２と第２移動体２３との間にスペーサ４８を配設しても良い。すなわち、微小ミラー型表示素子２が固定される表示素子固定部材１８と取付基準面４３ａとの間であれば、いずれの位置にスペーサ４８が配設されても良い。

さらに、上述した形態では、第２移動体２３とマウントフランジ４３との間には、４箇所にスペーサ４８が配設されている。この他にもたとえば、４つのスペーサ４８が一体となったスペーサを第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設しても良い。すなわち、リング状に形成されたスペーサを第２移動体２３とマウントフランジ４３との間に配設しても良い。また、２箇所や３箇所にスペーサを配設しても良いし、５箇所以上の箇所にスペーサを配設しても良い。３箇所以上の箇所にスペーサを配設した場合には、第２移動体２３に対するマウントフランジ４３の光軸方向の傾きを調整することが可能になる。

さらにまた、上述した形態では、移動部１９は、Ｘ方向へ移動可能な第１移動体２２とＹ方向へ移動可能な第２移動体２３とを備えている。この他にもたとえば、移動部１９は、Ｘ方向またはＹ方向のいずれかにのみ移動する構成であっても良い。また、移動部１９は必ずしも必要でなく、表示素子固定部材１８にマウントフランジ４３がスペーサ４８を介して直接固定されても良い。

本発明の実施の形態にかかる投射型表示装置の概略構成を示す概略構成図である。 図１に示す微小ミラー型表示素子が保持される本体部に投射レンズ鏡筒が取り付けられた状態を示す斜視図である。 図２に示す本体部の分解斜視図である。 図３に示すマウントフランジとスペーサと第２移動体とを抜き出して示す分解斜視図である。 図３に示すマウントフランジの背面を示す背面図である。 図１に示す投射型表示装置における本体部と投射レンズ鏡筒との光軸方向の関係を模式的に示す模式図である。

符号の説明

１ 投射型表示装置
２ 微小ミラー型表示素子
２ａ 反射面
８ 投射レンズ鏡筒
８ａ 鏡筒側基準面
１６ レンズ（投射レンズの一部）
１７ 本体部
１８ 表示素子固定部材
１９ 移動部
２２ 第１移動体
２３ 第２移動体（取付部材）
２３ｆ 位置決め突起
４３ マウントフランジ（基準面形成部材）
４３ａ 取付基準面
４３ｈ 肉抜き部
４８ スペーサ（調整機構）

Claims (4)

1. 投射レンズが保持される投射レンズ鏡筒と、微小ミラー型表示素子と、該微小ミラー型表示素子が保持されるとともに上記投射レンズ鏡筒が取り付けられる本体部とを備える投射型表示装置において、
   上記投射レンズ鏡筒には、光軸方向の取付基準となる鏡筒側基準面が形成され、
   上記本体部には、上記鏡筒側基準面が当接する取付基準面が形成され、上記本体部は、上記微小ミラー型表示素子の反射面と上記取付基準面との距離を調整するスペーサを備え、
   上記スペーサは、上記微小ミラー型表示素子が固定される表示素子固定部材と、該表示素子固定部材と別体で形成され、上記取付基準面が形成される基準面形成部材との間に配設され、
   上記本体部は、上記スペーサの位置決めのために、上記投射レンズ鏡筒の光軸方向に、かつ、上記基準面形成部材に向かって突出する位置決め突起が形成されるとともに、上記基準面形成部材が取り付けられる取付部材を備え、
   上記基準面形成部材は樹脂成型で形成され、上記基準面形成部材における上記位置決め突起との対向部分には、上記位置決め突起の突出方向に窪む肉抜き部が形成されていることを特徴とする投射型表示装置。
2. 前記スペーサは、前記投射レンズ鏡筒の光軸方向に直交する平面内で、少なくとも３箇所に配設されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
3. 前記本体部は、前記微小ミラー型表示素子が固定される表示素子固定部材と、前記投射レンズ鏡筒の光軸方向に直交する方向で、上記表示素子固定部材に対する相対移動を行う移動部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
4. 前記移動部は、互いに直交する方向に移動する第１移動体と第２移動体とを備え、上記第１移動体は上記第２移動体とともに前記表示素子固定部材に対する相対移動を行い、上記第２移動体は上記第１移動体に対する相対移動を行うことを特徴する請求項３記載の投射型表示装置。

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