JP5046035B2 - ズーム投影ユニット及びこのズーム投影ユニットを備えたプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、光軸の一致した固定レンズ群と可動レンズ群を有すると共に固定及び可動レンズ群の光軸方向に移動可能な可動絞りも備えたズーム投影ユニット及びこのズーム投影ユニットを投影側光学系に備えたプロジェクタに関するものである。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのプロジェクタが多用されている。

このプロジェクタは、小型高輝度のメタルハライドランプや超高圧水銀ランプ等から構成される光源装置を内蔵し、この光源から射出された光を、光源側光学系を介してＤＭＤと呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、投影側光学系を介してスクリーン上にカラー画像を表示させるものである。

そして、投影側光学系は、固定レンズ群や可動レンズ群により構成され、可動レンズ群を光軸方向に移動させることにより画像のピント調整やズーム調整を行っている。又、今日、可動レンズ群の前方又は後方の所定位置に絞りを固定するように設けて鮮明な画像の投影を可能とすることが行なわれ、絞りを所定のレンズ群に対して一定の位置に固定するように設ける場合のみでなく、ズームレンズを操作して投影倍率を変化させた場合にも常に鮮明な画像を投影するために、光軸方向に移動可能とした絞りであって、可動レンズ群の間においてレンズ群の動きとは異なる動きを可能とする絞りを設けることも提案されている。

例えば、特開２００７−２４９０６４号公報（特許文献１）では、複数の可動レンズ群を備える移動レンズ機構であって、複数の可動レンズ群の間に、光軸方向に移動する可動絞りを有し、この可動絞りは、中央に透孔を備えた絞り板により形成され、この可動絞りが、可動鏡筒の外周に配置された弾性体により可動鏡筒内の可動レンズ群から離れる方向に付勢されて絞り板の前方の可動鏡筒又は絞り板の後方の可動鏡筒に摺動可能に取付けられた可動絞り付き移動レンズ機構が提案されている。

この提案においては、可動レンズ群の動き即ち光束の変化に合わせて適切に光束を絞るための移動をする移動絞りとすることができ、この移動絞りの動きを複雑な駆動機構を用いずに制御することができるため、単純な構造の移動レンズ機構であっても、常に鮮明な画像を形成することができる。
特開２００７−２４９０６４号公報

従来のプロジェクタは、広角端では、表示素子から射出されるほとんどの光線がレンズに入射し投影面に射出されるが、レンズに入射されない一部の光線である不要光が、レンズを保持する鏡筒等の周辺部の部材に照射されるため、鏡筒及び鏡筒内部に固定されるレンズ群が加熱されることとなっていた。そして、この不要光は、広角端から望遠端となるようにレンズ群が移動するに連れて増えるため、特にズーム駆動機構を有するプロジェクタの投影レンズ全体の温度上昇の原因となっているという問題点があった。

特許文献１の提案では、ズーム駆動機構を複雑とすることなく、絞りを可動レンズ群の間で、適切な位置に移動させて投影倍率を変化させた場合にも鮮明な画像を投影することができるも、表示素子から射出される光線を起因とする温度上昇を抑制することはできないといった問題点があった。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、絞りを固定及び可動レンズ群への画像光の入射側において、固定及び可動レンズ群の光軸方向に移動可能に配置することにより、投影倍率を変化させた場合にも鮮明な画像を投影することができると共に、不要光を絞りにより遮断して、不要光を起因とする温度上昇を抑制することのできるズーム投影ユニットと、当該ズーム投影ユニットを備えたプロジェクタを提供することを目的としている。

本発明のズーム投影ユニットは、光軸の一致した固定レンズ群と可動レンズ群を有すると共に前記固定及び可動レンズ群の光軸方向に移動可能な可動絞りを有し、前記可動絞りは、前記固定及び可動レンズ群への画像光の入射側に配置されているズーム投影ユニットであって、前記可動絞りは、広角端の有効光束の形状に対応して形成されており、前記可動絞りの透孔の形状は、前記固定及び可動レンズ群の広角端での有効光束により形成される可動絞りの位置における光線透過領域と同一となるように形成されており、前記可動絞りの透孔が、前記固定及び可動レンズ群の設置位置での有効光束により形成される光線透過領域と一致する位置に配置するように、且つ不要光を遮断するように前記可動レンズ群の移動に合わせて、当該可動レンズ群とは独立して移動することを特徴とするものである。

そして、本発明のプロジェクタは、光源装置と、光源側光学系と、投影画像を生成する表示素子と、ズーム投影ユニットを備えて投影画像を投影する投影側光学系と、プロジェクタ制御手段と、を備え、前記ズーム投影ユニットが、前述のズーム投影ユニットであることを特徴とするものである。

本発明によれば、絞りを固定及び可動レンズ群への画像光の入射側において、固定及び可動レンズ群の光軸方向に移動可能に配置することにより、投影倍率を変化させた場合にも鮮明な画像を投影することができると共に、不要光を絞りにより遮断して、不要光を起因とする温度上昇を抑制することのできるズーム投影ユニットと、当該ズーム投影ユニットを備えたプロジェクタを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ10は、光源装置63と、光源側光学系61と、投影画像を生成する表示素子51と、投影画像を投影する投影側光学系62と、プロジェクタ制御手段と、を備え、投影側光学系62は、ズーム機能を備えたズーム投影ユニット250により形成されるものである。

そして、このズーム投影ユニット250は、光軸の一致した固定レンズ群93と可動レンズ群97を有すると共に前記固定及び可動レンズ群93、97の光軸方向に移動可能な可動絞り300を有し、前記可動絞り300は、前記固定及び可動レンズ群93、97への画像光の入射側に配置されているものである。

又、この可動絞り300は、広角端の有効光束の形状に対応して形成され、断熱材309を介して枠体301に取り付けられているものである。

そして、この可動絞り300は、前記可動レンズ群97の移動に合わせて移動し、不要光を遮断するものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の一つの実施例に係るプロジェクタ10は、図１に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる前面板12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この前面板12には複数の排気孔17を設けている。

又、本体ケースである上面板11にはキー／インジケータ部37を有するものであり、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを備えているものである。

更に、本体ケースの背面には、背面板にＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20、図示しないメモリカードスロット、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を有しているものである。

尚、この背面板、及び、図示しない本体ケースの側板である右側板、及び、図１に示した側板である左側板15の下部近傍には、各々複数の吸気孔18を有しているものである。

そして、このプロジェクタ10のプロジェクタ制御手段は、図２に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。

又、表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。

そして、表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものであり、光源装置63からの光を光源側光学系を形成する照明用ユニットを介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系を形成するズーム投影ユニットを介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影側光学系の可動レンズ群97は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。

又、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。

そして、制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

又、本体ケースの上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。

尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されており、音声処理部47はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させることができるものである。

又、この制御部38は、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、電源スイッチキーが操作されると光源装置63の放電ランプを点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43も制御しており、この冷却ファン駆動制御回路43は、光源装置63等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマ等により光源装置63のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものであり、更に、温度センサによる温度検出の結果によっては光源装置63を停止してプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行うものである。

又、このプロジェクタ10の内部構造は、図３に示したように、ランプ電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102を右側板14の近傍に配置し、筐体内を区画用隔壁120により背面板13側の吸気側空間室121と前面板12側の排気側空間室122とを気密に形成し、プロジェクタ10の中央近傍にシロッコファンタイプのブロア110を冷却ファンとして配置し、吸気側空間室121にブロア110の吸込み口111を排気側空間室122にブロア110の吐出口113を位置させている。

更に、排気側空間室122内に光源装置63を配置し、左側板15に沿って照明側ブロック78及び画像生成ブロック79並びに投影側ブロック80で構成する光学ユニットブロック77を配置し、光学ユニットブロック77の照明側ブロック78を排気側空間室122に開口連通させて照明側ブロック78に設ける照明用ユニットの一部が排気側空間室122に位置するように配置し、排気側空間室122の前面板12に沿って排気温低減装置114を配置している。

又、光源装置63は、内面に反射面とする反射膜を有し前方に開口部を有したリフレクタと、このリフレクタの内部に内蔵するハロゲン等を用いた放電ランプとを有したものである。

そして、この光源装置63等を冷却する冷却ファンとしてのブロア110は、中心部に吸込み口111を有し、吐出口113は略正方形断面であって、区画用隔壁120に接続され、区画用隔壁120によって区画された排気側空間室122にブロア110からの排風を排出するものであって、ブロア110の吸込み口111の近傍には制御回路基板103が配設されるものである。

そして、光学ユニットブロック77は、光源装置63の近傍に配置され、照明用ユニットの一部を備えて光源装置63からの射出光を画像生成ブロック79に向けて射出する照明側ブロック78と、照明用ユニットの一部と表示素子51を備えて照明側ブロック78からの射出光を画像データに合わせて投影側ブロック80に向けて反射する画像生成ブロック79と、ズーム投影ユニットを備えて左側板15の近傍に配置され、画像生成ブロック79で反射した光を投影する投影側ブロック80との３つのブロックから構成されているものである。

この照明側ブロック78が備える光源側光学系61を形成する照明用ユニットの一部は、図４に示すように、光源装置63から射出された光をカラーホイール71に反射する第１反射ミラー72や、赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタを周囲に設けてホイールモータ73により回転されるカラーホイール71、及びカラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光束とする導光装置75等である。

又、画像生成ブロック79が備える光源側光学系61を形成する照明用ユニットの一部は、導光装置75から射出された光の向きを変更する第２反射ミラー74や、この第２反射ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる集光レンズ群83及びこの集光レンズ群83を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84であり、表示素子51としては、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を画像生成ブロック79に備えているものである。そして、この表示素子51の背面板13側には表示素子51を冷却するための表示素子放熱板53が配置されている。

このＤＭＤは、複数のマイクロミラーがマトリックス状に配置され、正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示するものであり、一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより正面方向に反射してオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とすると共に、このオフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を生成するものである。

そして、投影側ブロック80は、画像を形成する明表示の光線束を図示しないスクリーン等に照射する投影側光学系62を形成する後述のズーム投影ユニットを備え、このズーム投影ユニットは、固定レンズ群93や可動レンズ群97を備えているものである。そして、これらの投影側光学系62のレンズ群によりズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであり、光学ユニットブロック77と左側板15の間に配置された光学系制御基板86により前述したレンズモータ45を制御して可動レンズ群97及び可動絞り300を光軸に沿って移動させ、ズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。

そして、このズームレンズが組み込まれる投影側光学系62としては、１枚又は数枚のレンズを組み合わせて１群とするレンズ群の２群乃至５群程度とする光軸の一致した可動レンズ群97と固定レンズ群93との組み合わせを用い、収差の少ない鮮明な映像を投影するために可動レンズ群97の移動に合わせて、固定及び可動レンズ群93、97の光軸方向に移動可能な可動絞り300を有するズーム投影ユニットにより形成するものとしている。

本発明に係るズーム投影ユニット250は、図５及び図６に示すように、可動レンズ群97である前レンズ群97a及び後レンズ群97bを内部に備える前可動鏡筒271及び後可動鏡筒291と、可動絞り300を挟持する枠体301を、円筒状の保持筒251の内部に摺動可能に収納しているものである。

この可動絞り300は、円板状であって、広角端の有効光束の形状の透孔302を備え、表示素子51から射出される固定及び可動レンズ群93、97への画像光の入射側における面を遮光部303とするものである。そして、この可動絞り300は、断熱材309を介して枠体301に取り付けられており、レンズ構成に合わせて最後方の可動レンズ群97である後レンズ群97bの後方である固定及び可動レンズ群93、97への画像光の入射側に配置されているものである。

この保持筒251は、その軸方向に沿って直線的に形成された所定長さの前摺動溝253と、後摺動溝255と、枠体用摺動溝256とを有し、前可動鏡筒271は、保持筒251の前摺動溝253を貫通して保持筒251の外周よりも突出する前カムピン277を有し、後可動鏡筒291も保持筒251の後摺動溝255を貫通して保持筒251の外周よりも突出する後カムピン297を有し、更に枠体301も保持筒251の枠体用摺動溝256を貫通して保持筒251の外周よりも突出する枠体用カムピン307を有している。

そして、保持筒251の前端に固定される前固定筒257と保持筒251の後端に固定される後固定筒258との間には、保持筒251や前固定筒257及び後固定筒258に対して回転可能とされたカム筒261を有し、このカム筒261は外周に回転歯267を備えると共に前カムピン277の先端が挿入される前カム溝263、及び、後カムピン297の先端が挿入される後カム溝265、及び、枠体用カムピン307の先端が挿入される枠体用カム溝266を有するものである。

又、枠体301は、透孔302を備えた円板状の可動絞り300の上下端の外縁部を挟持するものであり、枠体301の外側の面を保持筒251の内面で摺動可能とし、内側で円板状の可動絞り300の外縁部を係止できるように、外側及び内側を円弧状とした略扇形形状として形成されているものである。そして、外側に枠体用カムピン307を係止する円形状の凹部を有し、内側に可動絞り300の外縁部を係止する凹部を有するものである。そして、枠体301の内側の凹部と、可動絞り300の外縁部との間に、断熱材309を挟着して可動絞り300と枠体301とを断熱している。

このように、前可動鏡筒271、後可動鏡筒291、枠体301を、保持筒251に摺動可能に取付け、カム筒261の前カム溝263、後カム溝265、枠体用カム溝266を、それぞれ所定の形状に形成することにより、カム筒261を回転歯267と噛合する歯車などにより、レンズモータ45を駆動源として回転させると、前カム溝263に先端が挿入された前カムピン277は保持筒251の前摺動溝253に沿って前後に移動し、後カム溝265に先端が挿入された後カムピン297は保持筒251の後摺動溝255に沿って前方又は後方に移動し、枠体用カム溝266に先端が挿入された枠体用カムピン307は保持筒251の枠体用摺動溝256に沿って前方又は後方に移動する。

尚、本実施例においては、図６に示したように、カム筒261に形成する前カム溝263を円弧状とし、カム筒261に形成する後カム溝265を螺旋状とし、カム筒261に形成する枠体用カム溝266を後カム溝265よりも緩やかな螺旋状として形成したため、前可動鏡筒271の内部に設けられた前レンズ群97aは、図７に示すように、広角端から望遠端に移動するに際して一旦後退した後に前進し、後可動鏡筒291の内部に設けられた後レンズ群97bは、広角端から望遠端に移動するに際して略直線的に前進し、枠体301に挟持された可動絞り300は、広角端から望遠端に移動するに際して後レンズ群97aに比べて緩やかに前進することとなる。

そして、広角端におけるレンズ群及び可動絞りの配置状態を表す図８（ａ）に示すように、可動絞り300の透孔302の形状が、広角端の有効光束により形成される可動絞り300の位置における光線透過領域Aと同一となるように形成されているため、中間位置におけるレンズ群及び可動絞りの配置状態を表す図８（ｂ）に示すように、中間位置においては、可動絞り300を、可動絞り300の透孔302が中間位置の有効光束により形成される光線透過領域Aと略一致する位置に移動させているため、広角端での有効光束Xから中間位置での有効光束X1を除いた光束である中間位置における不要光を可動絞り300の遮光部303が遮断するように遮光して、中間位置での不要光が後レンズ群97bの周辺に照射されることを防ぐことができると共に最も後方の可動レンズに入射され、最も前方の固定レンズを透過することなくレンズ鏡筒内で吸収される不要光を少なく又は無くすことができる。

又、望遠端におけるレンズ群及び可動絞りの配置状態を表す図８（ｃ）に示すように、望遠端においても、可動絞り300を、可動絞り300の透孔302が望遠端の有効光束により形成される光線透過領域Aと略一致する位置に移動させているため、広角端での有効光束Xから望遠端での有効光束X2を除いた光束である望遠端における不要光を可動絞り300の遮光部303が遮光して、望遠端での不要光が後レンズ群97bの周辺に照射されることを防ぎ、且つ、鏡筒内で吸収される不要光を無くすようにすることもできる。尚、広角端においての不要光についても、当然に広角端から望遠端にかけて可動絞り300により遮断することができる。

又、可動絞り300により、広角端での有効光束の一部が遮断されるため、レンズ群に取り込むことのできる光量は少なくなる。即ち、図８（ｂ）に示したように、広角端において可動絞り300の配置された位置における光線透過領域A1は、可動絞り300の位置における光線透過領域Aに比べて小さいため、広角端における可動絞り300の配置された位置において、光線透過領域Aから光線透過領域A1を除いた領域を透過する光束が不要光となる。同様に、図８（ｃ）に示したように、広角端において可動絞り300の配置された位置における光線透過領域A2は、可動絞り300の位置における光線透過領域Aに比べて小さいため、広角端における可動絞り300の配置された位置において、光線透過領域Aから光線透過領域A2を除いた領域を透過する光束が不要光となる。

この不要光は、前述のとおり、可動絞り300により遮断されるため、レンズ群に取り込むことのできる光量は少なくなるが、広角端では投影画面サイズが大きくなり、望遠端では投影画面サイズが小さくなるため、投影面での光束密度の差異は微小であり、デメリットとはならない。尚、望遠端において光量が減少することを考慮して、広角端におけるＦナンバーを必要十分な小さな値になるように設定することが好適である。

このように、可動絞り300を固定及び可動レンズ群93、97への画像光の入射側において、固定及び可動レンズ群93、97の光軸方向に移動可能に配置することにより、ズームレンズとしての可動レンズ群97の動きに合わせて可動絞り300を移動させ、常に絞り効果を適切に発揮する位置に可動絞り300を移動させて鮮明な映像を形成することができると共に、絞りによって表示素子51から射出されてレンズ鏡筒及びその周辺に吸収される不要光をレンズ群への入射前に遮光するようにして鏡筒及び鏡筒内部のレンズ群等の温度上昇を抑制することができる。

このため、温度上昇を起因とするレンズの膨張による形状変化に伴う各レンズの屈折率の変化、レンズを保持する部材の膨張等によるレンズ位置の変化などを少なくして、ピント位置や収差の変化による画像の劣化などを少なくし、投影レンズの性能を高く維持することができる。

又、可動絞り300の透孔302を広角端の有効光束の形状に対応して形成し、広角端におけるＦナンバーを必要十分な小さな値になるように設定することにより、広角端でのレンズに入射する不要光を少なくし、望遠端においても十分な光束密度を確保することができる。更に、断熱材309により、可動絞り300と枠体301を断熱しているため、鏡筒271、291及び鏡筒内部のレンズの温度上昇をより確実に抑制することができる。

したがって、このズーム投影ユニット250を備えるプロジェクタ10は、レンズ鏡筒やその周辺に吸収されて像を形成することのない不要光によるレンズの温度上昇に起因する投影画像の劣化などを少なくし、性能を高く維持することのできるプロジェクタ10として提供することができる。

尚、前可動鏡筒271及び後可動鏡筒291の内部には、図５に示したように、止めリング285により所要枚数のレンズが固定されているものであるも、ズームレンズの構成によっては、前可動鏡筒271又は後可動鏡筒291内に固定するレンズ群のレンズの枚数は１枚とすることも有る。

更に、枠体301は、枠体用カムピン307を外側から装着することができ、可動絞り300を固定することができるものであればよく、上下のみならず複数点で支持してもよいし、リング状或いは円筒状に形成したものであってもよい。又、断熱材309についても、可動絞り300と枠体301との間に設ける場合に限ることなく、保持筒251と枠体301との間などの適宜位置に断熱材309を設けることにより可動絞り300と鏡筒271、291並びに鏡筒271、291の内部に固定した可動レンズ群97を断熱することも有る。

又、カム筒261を用いずに、前可動鏡筒271、後可動鏡筒291、枠体301のそれぞれの外周にガイドピンを設け、該ガイドピンを摺動可能に保持する支持軸を光軸と並行に配置し、更に、支持軸に鏡筒271、291及び枠体301を軸支して、複数のレンズモータ45により鏡筒271、291及び枠体301を支持軸に沿って摺動移動させてもよい。尚、この際、枠体301を鏡筒271、291と分離して移動させることができるため、断熱材309を省略してもよい。

又、図面に示したズーム投影ユニット250は、保持筒251の内部に２個の可動鏡筒271、291を摺動可能に収納しているものであるも、保持筒251の内部に３個又は４個の可動鏡筒を収納することもある。

更に、プロジェクタ10の投影側光学系62としては、複数の可動鏡筒を収納した保持筒251及びカム筒261の複数組を組み合わせることもある。
又、このズーム投影ユニット250は、プロジェクタ10に組み込む場合に限ることなく、他の投影機器に組み込む場合があり、更に投影系のズームレンズとする場合のみでなく、撮像系のレンズ群に組み込むこともある。

そして、図４や図８に示したズームレンズは、最も前方のレンズが固定レンズとされ、最も後方のレンズが可動レンズとされたズームレンズであるも、前方及び後方レンズ群が固定レンズ群であり、中間のレンズ群を可動レンズ群とするインナーズームタイプのズームレンズにおいても、投影倍率の変化によって後方の固定レンズを透過し、前方の固定レンズを透過することなく鏡筒内で吸収される光量が変化するため、後方の固定レンズよりも後方に可動絞り300を設けてズームに伴う可動レンズ群の動きに合わせて絞りの位置調整を行うこともある。

又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

本発明の実施例に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの上面板を取り除いた上面図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの光学ユニットブロックの内部を示す上面図。 本発明の実施例に係るズーム投影ユニットの一例を示す断面図。 本発明の実施例に係るズーム投影ユニットの分解図。 本発明の実施例に係る可動絞り及び可動レンズ群の動きを模式的に示す図。 本発明の実施例に係る可動絞り及び可動レンズ群の配置状態を示す図。

符号の説明

10 プロジェクタ 11 上面板
12 前面板 13 背面板
14 右側板 15 左側板
17 排気孔 18 吸気孔
19 レンズカバー 20 各種端子
21 入出力コネクタ部 22 入出力インターフェース
23 画像変換部 24 表示エンコーダ
25 ビデオＲＡＭ 26 表示駆動部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
35 Ｉｒ受信部 36 Ｉｒ処理部
37 キー／インジケータ部 38 制御部
41 電源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ 51 表示素子
53 表示素子放熱板 61 光源側光学系
62 投影側光学系 63 光源装置
71 カラーホイール 72 第１反射ミラー
73 ホイールモータ 74 第２反射ミラー
75 導光装置 77 光学ユニットブロック
78 照明側ブロック 79 画像生成ブロック
80 投影側ブロック 83 集光レンズ群
84 照射ミラー 86 光学系制御基板
93 固定レンズ群 97 可動レンズ群
97a 前レンズ群 97b 後レンズ群
101 ランプ電源回路ブロック 102 電源制御回路基板
103 制御回路基板 110 ブロア
111 吸込み口 113 吐出口
114 排気温低減装置 120 区画用隔壁
121 吸気側空間室 122 排気側空間室
250 ズーム投影ユニット 251 保持筒
253 前摺動溝 255 後摺動溝
256 枠体用摺動溝 257 前固定筒
258 後固定筒 261 カム筒
263 前カム溝 265 後カム溝
266 枠体用カム溝 267 回転歯
271 前可動鏡筒 277 前カムピン
285 止めリング 291 後可動鏡筒
297 後カムピン 300 可動絞り
301 枠体 302 透孔
303 遮光部 307 枠体用カムピン
309 断熱材
A 光線透過領域 A1 光線透過領域
A2 光線透過領域
X 広角端での有効光束 X1 中間位置での有効光束
X2 望遠端での有効光束

Claims (5)

1. 光軸の一致した固定レンズ群と可動レンズ群を有すると共に前記固定及び可動レンズ群の光軸方向に移動可能な可動絞りを有し、
   前記可動絞りは、前記固定及び可動レンズ群への画像光の入射側に配置されているズーム投影ユニットであって、
   前記可動絞りは、広角端の有効光束の形状に対応して形成されており、
   前記可動絞りの透孔の形状は、前記固定及び可動レンズ群の広角端での有効光束により形成される可動絞りの位置における光線透過領域と同一となるように形成されており、
   前記可動絞りの透孔が、前記固定及び可動レンズ群の設置位置での有効光束により形成される光線透過領域と一致する位置に配置するように、且つ不要光を遮断するように前記可動レンズ群の移動に合わせて、当該可動レンズ群とは独立して移動することを特徴とするズーム投影ユニット。
2. 前記可動絞りは、前記固定及び可動レンズ群の光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１に記載のズーム投影ユニット。
3. 前記可動レンズ群は前レンズ群と後レンズ群とから成り、
   前記前レンズ群は、広角端から望遠端に移動するに際して前記画像光の出射側に向かって進んだ後に前記画像光の入射側に向かって進み、
   前記後レンズ群は、広角端から望遠端に移動するに際して前記画像光の出射側に向かって進み、
   前記可動絞りは、広角端から望遠端に移動するに際して前記後レンズ群よりも遅い速さで前記画像光の出射側に向かって進むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のズーム投影ユニット。
4. 前記可動絞りは、断熱材を介して枠体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のズーム投影ユニット。
5. 光源装置と、光源側光学系と、投影画像を生成する表示素子と、ズーム投影ユニットを備えて投影画像を投影する投影側光学系と、プロジェクタ制御手段と、を備え、
   前記ズーム投影ユニットが、請求項１乃至請求項４の何れかに記載されたズーム投影ユニットであることを特徴とするプロジェクタ。
   

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