JP5216533B2 - 投写光学系及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、反射光学系及び屈折光学系を有する投写光学系及び投写型映像表示装置に関する。

従来、光源が発する光を変調する光変調素子と、光変調素子から出射される光をスクリーン上に投写する投写光学系とを有する投写型映像表示装置が知られている。

ここで、スクリーン上に映像を大きく表示するためには、投写光学系とスクリーンとの間の距離（以下、投写距離）を長くとる必要がある。これに対して、光変調素子から出射される光をスクリーン側に反射する反射ミラーを利用して、投写距離の短縮を図った投写型表示システムが提案されている（例えば、特許文献１）。また、反射ミラーとして、自由曲面ミラーが用いられている。

なお、投写光学系は、複数のレンズ群を有する屈折光学系と、屈折光学系から出射された光を反射する反射ミラーを有する反射光学系とによって構成される。
特開２００６−２９２９００号公報

ところで、屈折光学系と反射光学系との位置関係を保つために、屈折光学系及び反射光学系によって構成される投写光学系が筐体に保持されるケースが考えられる。このようなケースにおいて、反射光学系の反射ミラーの自重を支持する観点からは、反射ミラーの全側辺部が筐体によって支持されることが好ましい。なお、反射ミラーの隅部はネジ止めなどによって筐体に固定される。

一方で、屈折光学系から出射された光の反射によって反射ミラーが発熱し、反射ミラーの発熱に伴って反射ミラーの熱変形が生じることが考えられる。上述したように、反射ミラーの全側辺部が筐体によって支持固定される場合には、反射ミラーが熱変形すると、反射ミラーの反射面に予期せぬ歪みが生じる。反射ミラーの反射面に歪みが生じると、スクリーン上に投写される映像（投写映像）に歪みが生じる。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、投写映像に生じる予期せぬ歪みを抑制する投写光学系及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る投写光学系は、屈折光学系と、前記屈折光学系から出射された光を反射する反射ミラーを有する反射光学系と、前記屈折光学系及び前記反射光学系を保持する筐体とを備え、前記反射ミラーは、反射面が凹面に形成されていると共に、複数の側辺部が設けられ、前記筐体は、前記反射ミラーに設けられた複数の側辺部のうち、少なくとも１つの対向する側辺部に沿って前記反射ミラーを反射面側から支持する対向支持部を有し、
さらに、前記反射ミラーは、前記複数の側辺部のうち、前記１つの対向する側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部において前記筐体によって支持されないように構成されていると共に、前記筐体に対して、反射面とは反対側から対向支持部のそれぞれに、筐体に固定する固定点と、弾性力によって所定圧力で押し当てる押当点とによって支持されるように構成されている。

第１の特徴において、前記固定点は、前記反射ミラーの熱変形が小さい部分に設けられる。前記押当点は、前記反射ミラーの熱変形が大きい部分に設けられる。

第１の特徴において、投写光学系は、前記反射ミラーで反射された光を透過する透過領域が設けられた防護板をさらに備える。前記筐体は、前記屈折光学系の側面（側面１１Ａ）の一部分を露出しながら、前記屈折光学系の側面の他部分を覆う側壁（側壁３０Ａ）を有する。前記防護板は、前記屈折光学系の側面の一部分を覆っている。

第２の特徴に係る投写型映像表示装置は、光変調素子と、前記光変調素子から出射された光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、前記投写光学系は、屈折光学系と、前記屈折光学系から出射された光を反射する反射ミラーを有する反射光学系と、前記屈折光学系及び前記反射光学系を保持する筐体とを備え、前記反射ミラーは、反射面が凹面に形成されていると共に、複数の側辺部が設けられ、前記筐体は、前記反射ミラーに設けられた複数の側辺部のうち、少なくとも１つの対向する側辺部に沿って前記反射ミラーを反射面側から支持する対向支持部を有し、さらに、前記反射ミラーは、前記複数の側辺部のうち、前記１つの対向する側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部において前記筐体によって支持されないように構成されていると共に、前記筐体に対して、反射面とは反対側から対向支持部のそれぞれに、筐体に固定する固定点と、弾性力によって所定圧力で押し当てる押当点とによって支持されるように構成されている。

第２の特徴において、前記筐体は、前記屈折光学系の側面の一部分を露出しながら、前記屈折光学系の側面の他部分を覆う側壁を有しており、前記対向支持部は、前記側壁の一端に設けられており、前記押当点は、前記反射ミラーの光学中心から離れた部分に設けられており、前記固定点は、前記反射ミラーの光学中心に近い部分に設けられており、前記側壁は、前記固定点が設けられた部分側において、前記屈折光学系の側面の一部分を露出する。

本発明によれば、投写映像に生じる予期せぬ歪みを抑制する投写光学系及び投写型映像表示装置を提供することができる。

以下において、本発明の実施形態に係る投写光学系及び投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態は、斜め投写を実現する投写型映像表示装置、及び、投写型映像表示装置に設けられる投写光学系に関するものである。投写光学系は、屈折光学系と、屈折光学系から出射された光を反射する反射ミラーを有する反射光学系と、屈折光学系及び反射光学系を保持する筐体とを備える。筐体は、反射ミラーに設けられた複数の側辺部のうち、少なくとも１対の側辺部に沿って反射ミラーを支持する１対の支持部を有する。反射ミラーは、複数の側辺部のうち、１対の側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部において筐体によって支持されずに、反射ミラーの熱変形を許容するように１対の支持部によって支持される。

実施形態によれば、反射ミラーは、複数の側辺部のうち、１対の側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部において筐体によって支持されずに、反射ミラーの熱変形を許容するように１対の支持部によって支持される。従って、反射ミラーの熱変形によって生じる応力を逃がすことができ、反射ミラーのミラー面に生じる予期せぬ歪みが抑制され、投写映像に生じる予期せぬ歪みが抑制される。

詳細には、１対の支持部のそれぞれは、反射ミラーを筐体に固定する固定点と、反射ミラーを所定圧力で筐体に押し当てる押当点とを有する。例えば、固定点は、反射ミラーの熱変形が小さい部分に設けられており、押当点は、反射ミラーの熱変形が大きい部分に設けられている。

このような構成によれば、押当点では、反射ミラーの熱変形がある程度許容されるため、反射ミラーの熱変形によって生じる応力を逃がすことができ、反射ミラーのミラー面に生じる予期せぬ歪みが抑制され、投写映像に生じる予期せぬ歪みが抑制される。また、反射ミラーの熱変形が小さい部分に設けられた固定点では、反射ミラーが筐体に固定されるため、屈折光学系と反射光学系との位置関係が崩れにくい。

［第１実施形態］
（投写光学系の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写光学系について、図面を参照しながら説明する。図１〜図５は、第１実施形態に係る投写光学系１００を示す図である。

図１及び図２は、投写光学系１００の斜視図である。図３は、投写光学系１００を正面側（出射面側）から見た図である。図４は、投写光学系１００を下方から見た図である。図５は、投写光学系１００を側方から見た図である。

図１〜図５に示すように、投写光学系１００は、屈折光学系１０と、反射光学系２０と、筐体３０とを有する。また、投写光学系１００には、映像光生成部２００が併設されている。

屈折光学系１０は、映像光生成部２００から出射された光を投写する投写光学系１００の一部を構成する。具体的には、屈折光学系１０は、複数のレンズ群によって構成される屈折部１１を有する。

なお、第１実施形態では、投写光学系１００の小型化を図るために、屈折光学系１０は、映像光生成部２００から出射された光の光路を曲げるように構成されている。従って、屈折光学系１０は、映像光生成部２００から出射された光を反射する反射部１２とを有する。なお、屈折光学系１０は、反射部１２を有していなくてもよいことは勿論である。

反射光学系２０は、映像光生成部２００から出射された光を投写する投写光学系１００の一部を構成する。ここでは、反射光学系２０は、屈折光学系１０から出射された光を反射する反射ミラー２１によって構成される。反射ミラー２１は、映像光を集光した上で、映像光を広角投写する。例えば、反射ミラー２１は、反射光学系２０側に凹面を有する非球面ミラーである。

反射ミラー２１は、複数の側辺部（側辺部２１Ａ〜側辺部２１Ｄ）を有する。ここで、側辺部２１Ａ〜側辺部２１Ｄのうち、１対の側辺部（側辺部２１Ｂ及び側辺部２１Ｄ）に沿って、反射ミラー２１は筐体３０に支持される。換言すると、反射ミラー２１は、複数の側辺部のうち、１対の側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部（側辺部２１Ａ）において筐体によって支持されずに、１対の側辺部において筐体によって支持される。なお、反射ミラー２１は、側辺部２１Ｃにおいては、筐体によって支持されていてもよく、筐体によって支持されていなくてもよい。

筐体３０は、屈折光学系１０及び反射光学系２０を保持する。また、筐体３０は、屈折部１１の側面１１Ａ（屈折光学系１０の側面）の一部分を露出しながら、屈折部１１の側面１１Ａ（屈折光学系１０の側面）の他部分を覆う側壁３０Ａを有する。

具体的には、筐体３０は、側辺部２１Ａ〜側辺部２１Ｄのうち、１対の側辺部（側辺部２１Ｂ及び側辺部２１Ｄ）に沿って反射ミラー２１を支持する１対の支持部（支持部３２１Ａ及び支持部３２１Ｂ）を有する。１対の支持部（支持部３２１Ａ及び支持部３２１Ｂ）は、側壁３０Ａの一端に設けられている。なお、１対の支持部は対向していることが好ましい。

支持部３２１Ａは、反射ミラー２１を筐体３０に固定する固定点３１Ａと、反射ミラー２１を所定圧力で筐体３０に押し当てる押当点３２Ａとを有する。同様に、支持部３２１Ｂは、反射ミラー２１を筐体３０に固定する固定点３１Ｂと、反射ミラー２１を所定圧力で筐体３０に押し当てる押当点３２Ｂとを有する。側壁３０Ａは、固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂが設けられた部分側において、屈折部１１の側面１１Ａ（屈折光学系１０の側面）の一部分を露出する。

ここで、筐体３０は、反射ミラー２１の側辺部２１Ｂ及び側辺部２１Ｄに沿って反射ミラー２１を支持する。一方で、筐体３０は、反射ミラー２１の側辺部２１Ａ側において側壁３０Ａを有していないため、反射ミラー２１の側辺部２１Ａにおいて反射ミラー２１を支持していない。筐体３０は、反射ミラー２１の側辺部２１Ｃ側において側壁３０Ａを有しているが、反射ミラー２１の側辺部２１Ｃにおいて、反射ミラー２１を支持してもよく、反射ミラー２１を支持しなくてもよい。なお、反射ミラー２１の側辺部２１Ｃ側に設けられた側壁３０Ａは、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂを有しており、筐体３０は、反射ミラー２１の側辺部２１Ｃにおいて、反射ミラー２１の熱変形を許容するように反射ミラー２１を支持することに留意すべきである。

上述した固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂは、例えば、ネジ止めによって反射ミラー２１を筐体３０に固定する機構である。また、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂは、例えば、バネなどによって所定圧力で反射ミラー２１を筐体３０に押し当てる機構である。なお、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂの一例については後述する（図１７及び図１８を参照）。

ここで、固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂは、反射ミラー２１の熱変形が小さい部分に設けられていることが好ましい。一方で、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂは、反射ミラー２１の熱変形が大きい部分に設けられていることが好ましい。

反射ミラー２１の熱変形が大きい部分及び反射ミラー２１の熱変形が小さい部分については、例えば、以下のような観点で捉えることができる。

（１）反射ミラー２１の光学中心からの距離
反射ミラー２１の光学中心から離れた部分が反射ミラー２１の熱変形が大きい部分として用いられる。一方で、反射ミラー２１の光学中心に近い部分が反射ミラー２１の熱変形が小さい部分として用いられる。

すなわち、固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂは、反射ミラー２１の光学中心に近い部分に設けられる。一方で、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂは、反射ミラー２１の光学中心から離れた部分に設けられる。

（２）反射ミラー２１の傾斜角度
反射ミラー２１の傾斜角度が大きい部分が反射ミラー２１の熱変形が大きい部分として用いられる。一方で、反射ミラー２１の傾斜角度が小さい部分が反射ミラー２１の熱変形が小さい部分として用いられる。なお、反射ミラー２１の傾斜角度は、屈折光学系１０から出射された光の光軸に対する反射ミラー２１の傾きである。

すなわち、固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂは、反射ミラー２１の傾斜角度が大きい部分に設けられる。一方で、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂは、反射ミラー２１の傾斜角度が小さい部分に設けられる。

筐体３０は、筐体３０の強度を向上するために複数のリブを有する。具体的には、筐体３０は、内側リブ３３と、外側リブ３４と、内側リブ３５とを有する。

内側リブ３３は、支持部３２１Ａが設けられた筐体３０の側壁３０Ａの内側に設けられている。また、図１〜図５では図示していないが、内側リブ３３は、支持部３２１Ｂが設けられた筐体３０の側壁３０Ａの内側に設けられている。なお、内側リブ３３は、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂによって加えられる圧力を支持するように、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂによって加えられる圧力の向きに沿って延びる形状を有することが好ましい。

外側リブ３４は、支持部３２１Ｂが設けられた筐体３０の側壁３０Ａの外側に設けられている。また、図１〜図５では図示していないが、外側リブ３４は、支持部３２１Ａが設けられた筐体３０の側壁３０Ａの外側に設けられている。なお、外側リブ３４は、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂによって加えられる圧力を支持するように、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂによって加えられる圧力の向きに沿って延びる形状を有することが好ましい。

内側リブ３５は、支持部３２１Ａ及び支持部３２１Ｂが設けられていない筐体３０の側壁３０Ａの内側に設けられている。なお、内側リブ３５は、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂによって加えられる圧力を支持するように、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂによって加えられる圧力の向きに沿って延びる形状を有することが好ましい。

映像光生成部２００は、液晶パネルやクロスダイクロイックプリズムなどによって構成される。ここでは、３つの液晶パネルを用いる３板式タイプについて例示している（例えば、図２５を参照）。

次に、投写光学系１００から屈折光学系１０を取り外した状態について、図面を参照しながら説明する。図６〜図１１は、投写光学系１００から屈折光学系１０を取り外した状態を説明するための図である。なお、図６〜図１１では、映像光生成部２００も取り外されていることに留意すべきである。

具体的には、図６及び図７は、投写光学系１００の斜視図である。図８は、投写光学系１００を正面側（出射面側）から見た図である。図９は、投写光学系１００を下方から見た図である。図１０は、投写光学系１００を側方から見た図である。図１１は、投写光学系１００を背面側（入射面側）から見た図である。

以下においては、図１〜図５に係る説明と重複する記載について省略することに留意すべきである。図６〜図１０は、図１〜図５と同様であるため、これらの図に係る説明については省略する。

図１１に示すように、筐体３０は、屈折光学系１０を筐体３０に取付けるための取付け孔３６を有する。ここでは、取付け孔３６を用いたネジ止めによって、屈折光学系１０が筐体３０に取付けられる。

（筐体の構成）
以下において、第１実施形態に係る筐体について、図面を参照しながら説明する。図１２〜図１６は、投写光学系１００から屈折光学系１０及び反射光学系２０を取り外した状態を示す図である。なお、図１２〜図１６では、映像光生成部２００も取り外されていることに留意すべきである。また、図１２〜図１６では、固定点３１Ａ、固定点３１Ｂ、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂについても取り外されていることに留意すべきである。

具体的には、図１２は、筐体３０の斜視図である。図１３は、筐体３０を正面側（出射面側）から見た図である。図１４は、筐体３０を下方から見た図である。図１５は、筐体３０を側方から見た図である。図１６は、筐体３０を背面側（入射面側）から見た図である。

以下においては、図６〜図１１に係る説明と重複する記載について省略することに留意すべきである。なお、図１２〜図１６は、図６、図８〜図１１に対応することに留意すべきである。

図１２及び図１３に示すように、支持部３２１Ａにおいて、固定点３１Ａが設けられる部分３３１Ａには、ネジ止めで用いるネジ孔が設けられている。一方で、支持部３２１Ａにおいて、押当点３２Ａが設けられる部分３３２Ａには、特に何も設けられていない。

同様に、支持部３２１Ｂにおいて、固定点３１Ｂが設けられる部分３３１Ｂには、ネジ止めで用いるネジ孔が設けられている。一方で、支持部３２１Ｂにおいて、押当点３２Ｂが設けられる部分３３２Ｂには、特に何も設けられていない。

（押当点の構成）
以下において、第１実施形態に係る押当点の構成について、図面を参照しながら説明する。図１７及び図１８は、第１実施形態に係る押当点の構成例を示す図である。ここでは、押当点３２Ａ及び押当点３２Ｂは、同様の構成を有するため、押当点３２Ｂについて例示する。

第１に、押当点の第１構成例について、図１７を参照しながら説明する。図１７に示すように、押当点３２Ｂは、板金アングル３１１と、バネ３１２と、ネジ３１３と、ネジ３１４と、パッド３１５とを有する。

板金アングル３１１は、ネジ３１３及びネジ３１４によって筐体３０の支持部３２１Ｂに固定される。筐体３０の支持部３２１Ｂは、反射光学系２０を構成する反射ミラー２１に設けられた側辺部２１Ｄを支持する。反射ミラー２１に設けられた側辺部２１Ｄ上にはパッド３１５が設けられる。バネ３１２は、板金アングル３１１とパッド３１５との間に設けられる。

このような構成によって、押当点３２Ｂは、バネ３１２の弾性力によって、所定圧力で反射ミラー２１を筐体３０に押し当てる。反射ミラー２１を筐体３０に押し当てる圧力は、バネ３１２の弾性力によって調整可能である。

第２に、押当点の第２構成例について、図１８を参照しながら説明する。図１８に示すように、押当点３２Ｂは、パッド３１５と、プランジャー３１６とを有する。

上述したように、筐体３０の支持部３２１Ｂは、反射光学系２０を構成する反射ミラー２１に設けられた側辺部２１Ｄを支持する。反射ミラー２１に設けられた側辺部２１Ｄ上にはパッド３１５が設けられる。

第２構成例では、筐体３０は、上述した部分３３２Ｂ（図１２又は図１３を参照）において、プランジャー３１６を取付けるための取付け構造を有する。具体的には、取付け構造は、プランジャー３１６がねじ込まれるネジ孔を有する。プランジャー３１６は、バネ３１７及びボール３１８を内蔵する。プランジャー３１６は、取付け構造に設けられたネジ孔にねじ込まれ、ボール３１８がパッド３１５に押し当てられる。

このような構成によって、押当点３２Ｂは、プランジャー３１６に内蔵されたバネ３１７の弾性力によって、所定圧力で反射ミラー２１を筐体３０に押し当てる。反射ミラー２１を筐体３０に押し当てる圧力は、バネ３１７の弾性力やプランジャー３１６のねじ込み度によって調整可能である。

（作用及び効果）
第１実施形態では、反射ミラー２１は、複数の側辺部のうち、１対の側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部（側辺部２１Ａ及び側辺部２１Ｃ）において筐体によって支持されずに、反射ミラー２１の熱変形を許容するように１対の支持部（側辺部２１Ｂ及び側辺部２１Ｄ）によって支持される。従って、反射ミラー２１の熱変形によって生じる応力を逃がすことができ、反射ミラー２１のミラー面に生じる予期せぬ歪みが抑制され、投写映像に生じる予期せぬ歪みが抑制される。

第１実施形態では、筐体３０は、側辺部２１Ａ及び側辺部２１Ｃに沿って反射ミラー２１を支持する支持部３２１Ａ及び支持部３２１Ｂを有する。支持部３２１Ａは、及び支持部３２１Ｂは、それぞれ、反射ミラー２１を筐体に固定する固定点と、反射ミラー２１を所定圧力で筐体に押し当てる押当点とを有する。

従って、押当点では、反射ミラー２１の熱変形がある程度許容されるため、反射ミラー２１の熱変形によって生じる応力を逃がすことができ、反射ミラー２１のミラー面に生じる予期せぬ歪みが抑制され、投写映像に生じる予期せぬ歪みが抑制される。また、固定点では、反射ミラー２１が筐体に固定されるため、屈折光学系と反射光学系との位置関係が崩れにくい。

第１実施形態では、固定点は、反射ミラー２１の熱変形が小さい部分に設けられる。一方で、押当点は、反射ミラー２１の熱変形が大きい部分に設けられる。従って、反射ミラー２１のミラー面に生じる予期せぬ歪みを効率的に抑制でき、かつ、屈折光学系と反射光学系との位置関係の崩れを効果的に抑制できる。

第１実施形態では、１対の支持部は、側壁３０Ａの一端に設けられている。また、側壁３０Ａは、固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂが設けられた部分側において、屈折部１１の側面１１Ａ（屈折光学系１０の側面）の一部分を露出する。すなわち、固定点３１Ａ及び固定点３１Ｂが設けられた部分側においては、側壁３０Ａが解放しているため、反射ミラー２１の熱変形に側壁３０Ａがある程度追従する。従って、反射ミラー２１の熱変形によって生じる応力を逃がすことができ、反射ミラー２１のミラー面に生じる予期せぬ歪みが抑制され、投写映像に生じる予期せぬ歪みが抑制される。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について、図面を参照しながら説明する。以下においては、第１実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、第１実施形態では特に触れていないが、変更例１では、筐体３０は、反射光学系を構成する反射ミラー２１で反射された光を透過する透過領域が設けられた防護板を有する。

図１９に示すように、投写光学系１００は、屈折光学系１０、反射光学系２０及び筐体３０に加えて、防護板４０を有する。図２０に示すように、防護板４０は、反射光学系２０を構成する反射ミラー２１で反射された光を透過する透過領域４０Ａを有する。

ところで、図１９及び図２０に示すように、防護板４０は、ネジ４１によって筐体３０に取付けられる。以下において、防護板４０を筐体３０に取付ける方法について、図２１及び図２２を参照しながら説明する。図２１及び図２２は、図２０に示すＡ領域の拡大図である。

図２１及び図２２に示すように、筐体３０は、ネジ４１の軸部分がねじ込まれるネジ孔３９を有する。防護板４０は、ネジ４１の軸部分が差し込まれるネジ孔４２を有する。ネジ４１のフランジ部分と防護板４０との間には加圧用部材４３が設けられる。

ネジ孔３９は、ネジ４１の軸部分の径を略等しい内径を有する。ネジ孔４２は、ネジ４１の軸部分の径よりも大きい内径を有する。加圧用部材４３は、ネジ４１の軸部分が差し込まれる孔を有する。また、加圧用部材４３は、ネジ孔４２を十分にカバーするサイズを有する。

このような構成によれば、ネジ４１の軸部分をネジ孔３９にねじ込むことによって、ネジ４１のフランジ部分と筐体３０との間に圧力が生じる。このような圧力は、加圧用部材４３によって防護板４０に伝達される。これによって、防護板４０が筐体３０に取付けられる。

ここで、ネジ孔４２の内径がネジ４１の軸部分の径よりも大きいため、加圧用部材４３によって防護板４０に伝達される圧力の調整によって、ネジ孔４２の内径の範囲で防護板４０を動かせる。従って、防護板４０を筐体３０に取付ける位置を微調整できる。

（作用及び効果）
変更例１では、防護板４０は、ネジ４１の軸部分の径よりも大きい内径を有するネジ孔４２を有する。また、ネジ４１のフランジ部分と防護板４０との間に加圧用部材４３が設けられる。ネジ４１のフランジ部分と筐体３０との間に生じる圧力は、加圧用部材４３によって防護板４０に伝達される。従って、防護板４０の取付け強度を損なうことなく、防護板４０を筐体３０に取付ける位置を微調整できる。

［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について、図面を参照しながら説明する。第２実施形態では、上述した屈折光学系を有する投写光学系が設けられた投写型映像表示装置について説明する。

（投写型映像表示装置の構成例）
以下において、投写型映像表示装置の構成例について、図面を参照しながら説明する。図２３は、投写型映像表示装置６００の第１構成例を示す図である。図２４は、投写型映像表示装置６００の第２構成例を示す図である。

図２３及び図２４に示すように、投写型映像表示装置６００は、投写光学系１００と、映像光生成部２００とを有する。

投写光学系１００は、映像光生成部２００から出射された光を投写面（不図示）上に投写する。具体的には、投写光学系１００は、第１実施形態で示したように、屈折光学系１０、反射光学系２０及び筐体３０を有する。また、投写光学系１００は、変更例１で示したように、防護板４０を有する。

映像光生成部２００は、映像光を生成する。具体的には、映像光生成部２００は、映像光を出射する光変調素子を少なくとも有する。光変調素子は、投写光学系１００の光軸中心Ｌに対してシフトした位置に設けられている。光変調素子は、例えば、反射型液晶パネル、透過型液晶パネル、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）などである。

図２３に示すように、投写型映像表示装置６００の第１構成例では、映像光生成部２００から出射される光の光路は曲げられていない。一方で、図２４に示すように、投写型映像表示装置６００の第２構成例では、映像光生成部２００から出射される光の光路は曲げられている。

投写型映像表示装置６００の第２構成例では、投写型映像表示装置６００の第１構成例よりも、投写距離を短縮することができる。

なお、図２４に示すように、第２構成例では、投写型映像表示装置６００は、スタンド８２０を有する。スタンド８２０は、図２４に示す状態（例えば、床面投写）では特に用いられていない。一方で、投写型映像表示装置６００を図２４に示す状態から９０°回転させた状態（例えば、壁面投写）では、スタンド８２０は、投写型映像表示装置６００を支持する部材として機能する。なお、スタンド８２０は、投写型映像表示装置６００の持ち運びに用いる取っ手（ハンドル）として機能してもよい。

（映像光生成部の構成）
以下において、第２実施形態に係る映像光生成部の構成について、図面を参照しながら説明する。図２５は、第２実施形態に係る映像光生成部２００を主として示す図である。映像光生成部２００は、図２５に示した構成に加えて、電源回路（不図示）、映像信号処理回路（不図示）などを有する。ここでは、光変調素子が透過型液晶パネルであるケースについて例示する。

映像光生成部２００は、光源５１０と、フライアイレンズユニット５２０と、ＰＢＳアレイ５３０と、複数の液晶パネル５４０（液晶パネル５４０Ｒ、液晶パネル５４０Ｇ、液晶パネル５４０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５５０とを有する。

光源５１０は、バーナ及びリフレクタによって構成されるＵＨＰランプなどである。光源５１０が発する光は、赤成分光、緑成分光及び青成分光を含む。

フライアイレンズユニット５２０は、光源５１０が発する光を均一化する。具体的には、フライアイレンズユニット５２０は、フライアイレンズ５２０ａ及びフライアイレンズ５２０ｂによって構成される。

フライアイレンズ５２０ａ及びフライアイレンズ５２０ｂは、それぞれ、複数の微少レンズによって構成される。各微少レンズは、光源５１０が発する光が液晶パネル５４０の全面に照射されるように、光源５１０が発する光を集光する。

ＰＢＳアレイ５３０は、フライアイレンズユニット５２０から出射された光の偏光状態を揃える。第１実施形態では、ＰＢＳアレイ５３０は、フライアイレンズユニット５２０から出射された光をＰ偏光に揃える。

液晶パネル５４０Ｒは、赤成分光の偏光方向を回転させることによって赤成分光を変調する。液晶パネル５４０Ｒの光入射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を透過して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を遮光する入射側偏光板５４１Ｒが設けられている。液晶パネル５４０Ｒの光出射面側には、一の偏光方向（例えば、Ｐ偏光）を有する光を遮光して、他の偏光方向（例えば、Ｓ偏光）を有する光を透過する出射側偏光板５４２Ｒが設けられている。

同様に、液晶パネル５４０Ｇ及び液晶パネル５４０Ｂは、それぞれ、緑成分光及び青成分光の偏光方向を回転させることによって緑成分光及び青成分光を変調する。液晶パネル５４０Ｇの光入射面側には、入射側偏光板５４１Ｇが設けられており、液晶パネル５４０Ｇの光出射面側には、出射側偏光板５４２Ｇが設けられている。液晶パネル５４０Ｂの光入射面側には、入射側偏光板５４１Ｂが設けられており、液晶パネル５４０Ｂの光出射面側には、出射側偏光板５４２Ｂが設けられている。

クロスダイクロイックプリズム５５０は、液晶パネル５４０Ｒ、液晶パネル５４０Ｇ及び液晶パネル５４０Ｂから出射された光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５５０は、投写光学系１００側に合成光（映像光）を出射する。

また、映像光生成部２００は、ミラー群（ダイクロイックミラー６１１、ダイクロイックミラー６１２、反射ミラー６２１〜反射ミラー６２３）と、レンズ群（コンデンサレンズ６３１、コンデンサレンズ６４０Ｒ、コンデンサレンズ６４０Ｇ、コンデンサレンズ６４０Ｂ、リレーレンズ６５１〜リレーレンズ６５２）とを有する。

ダイクロイックミラー６１１は、ＰＢＳアレイ５３０から出射された光のうち、赤成分光及び緑成分光を透過する。ダイクロイックミラー６１１は、ＰＢＳアレイ５３０から出射された光のうち、青成分光を反射する。

ダイクロイックミラー６１２は、ダイクロイックミラー６１１を透過した光のうち、赤成分光を透過する。ダイクロイックミラー６１２は、ダイクロイックミラー６１１を透過した光のうち、緑成分光を反射する。

反射ミラー６２１は、青成分光を反射して青成分光を液晶パネル５４０Ｂ側に導く。反射ミラー６２２及び反射ミラー６２３は、赤成分光を反射して赤成分光を液晶パネル５４０Ｒ側に導く。

コンデンサレンズ６３１は、光源５１０が発する白色光を集光するレンズである。

コンデンサレンズ６４０Ｒは、液晶パネル５４０Ｒに赤成分光が照射されるように、赤成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ６４０Ｇは、液晶パネル５４０Ｇに緑成分光が照射されるように、緑成分光を略平行光化する。コンデンサレンズ６４０Ｂは、液晶パネル５４０Ｂに青成分光が照射されるように、青成分光を略平行光化する。

リレーレンズ６５１〜リレーレンズ６５２は、赤成分光の拡大を抑制しながら、液晶パネル５４０Ｒ上に赤成分光を略結像する。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、反射ミラー２１は、略４角形の形状を有するが、反射ミラー２１の形状は、これに限定されるものではない。反射ミラー２１は、５角形以上の多角形の形状を有していてもよい。

変更例１では、防護板４０は、筐体３０と別体であったが、実施形態はこれに限定されるものではない。防護板４０は、筐体３０と一体であってもよい。また、防護板４０は設けられていなくてもよい。

第１実施形態に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０及び反射光学系２０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０及び反射光学系２０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０及び反射光学系２０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０及び反射光学系２０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る投写光学系１００から屈折光学系１０及び反射光学系２０を除いた状態を示す図である。 第１実施形態に係る押当点３２の構成例を示す図である。 第１実施形態に係る押当点３２の構成例を示す図である。 第１実施形態の変更例１に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態の変更例１に係る投写光学系１００を示す図である。 第１実施形態の変更例１に係る防護板４０を筐体３０に取付ける方法を示す図である。 第１実施形態の変更例１に係る防護板４０を筐体３０に取付ける方法を示す図である。 第２実施形態に係る投写型映像表示装置６００の第１構成例を示す図である。 第２実施形態に係る投写型映像表示装置６００の第２構成例を示す図である。 第２実施形態に係る映像光生成部２００を主として示す図である。

符号の説明

１０・・・屈折光学系、１１・・・屈折部、１１Ａ・・・側面、１２・・・反射部、２０・・・反射光学系、２１・・・反射ミラー、２１Ａ〜２１Ｄ・・・側辺部、３０・・・筐体、３０Ａ・・・側壁、３１・・・固定点、３２・・・押当点、３３・・・内側リブ、３４・・・外側リブ、３５・・・内側リブ、３６・・・取付け孔、３９・・・ネジ孔、４０・・・防護板、４０Ａ・・・透過領域、４１・・・ネジ、４２・・・ネジ孔、４３・・・加圧用部材、１００・・・投写光学系、２００・・・映像光生成部、３１１・・・板金アングル、３１２・・・バネ、３１３・・・ネジ、３１４・・・ネジ、３１５・・・パッド、３１６・・・プランジャー、３１７・・・バネ、３１８・・・ボール、３２１・・・支持部、３３１・・・部分、３３２・・・部分、５１０…光源、５２０…フライアイレンズユニット、５３０…ＰＢＳアレイ、５４０…光変調素子、５４０…液晶パネル、５４１…入射側偏光板、５４２…出射側偏光板、５５０…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写型映像表示装置、６１１〜６１２…ダイクロイックミラー、６２１〜６２３…反射ミラー、６３１…コンデンサレンズ、６４０…コンデンサレンズ、６５１〜６５２…リレーレンズ、８２０…スタンド

Claims (5)

1. 屈折光学系と、
   前記屈折光学系から出射された光を反射する反射ミラーを有する反射光学系と、
   前記屈折光学系及び前記反射光学系を保持する筐体とを備え、
   前記反射ミラーは、反射面が凹面に形成されていると共に、複数の側辺部が設けられ、
   前記筐体は、前記反射ミラーに設けられた複数の側辺部のうち、少なくとも１つの対向する側辺部に沿って前記反射ミラーを反射面側から支持する対向支持部を有し、
   さらに、前記反射ミラーは、前記複数の側辺部のうち、前記１つの対向する側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部において前記筐体によって支持されないように構成されていると共に、前記筐体に対して、反射面とは反対側から対向支持部のそれぞれに、筐体に固定する固定点と、弾性力によって所定圧力で押し当てる押当点とによって支持されるように構成されていることを特徴とする投写光学系。
2. 前記固定点は、前記反射ミラーの熱変形が小さい部分に設けられ、
   前記押当点は、前記反射ミラーの熱変形が大きい部分に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の投写光学系。
3. 前記反射ミラーで反射された光を透過する透過領域が設けられた防護板をさらに備え、
   前記筐体は、前記屈折光学系の側面の一部分を露出しながら、前記屈折光学系の側面の他部分を覆う側壁を有しており、
   前記防護板は、前記屈折光学系の側面の一部分を覆っていることを特徴とする請求項１に記載の投写光学系。
4. 光変調素子と、前記光変調素子から出射された光を投写する投写光学系とを備えた投写型映像表示装置であって、
   前記投写光学系は、屈折光学系と、前記屈折光学系から出射された光を反射する反射ミラーを有する反射光学系と、前記屈折光学系及び前記反射光学系を保持する筐体とを備え、
   前記反射ミラーは、反射面が凹面に形成されていると共に、複数の側辺部が設けられ、
   前記筐体は、前記反射ミラーに設けられた複数の側辺部のうち、少なくとも１つの対向する側辺部に沿って前記反射ミラーを反射面側から支持する対向支持部を有し、
   さらに、前記反射ミラーは、前記複数の側辺部のうち、前記１つの対向する側辺部を除いた少なくとも１つの側辺部において前記筐体によって支持されないように構成されていると共に、前記筐体に対して、反射面とは反対側から対向支持部のそれぞれに、筐体に固定する固定点と、弾性力によって所定圧力で押し当てる押当点とによって支持されるように構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 前記筐体は、前記屈折光学系の側面の一部分を露出しながら、前記屈折光学系の側面の他部分を覆う側壁を有しており、
   前記対向支持部は、前記側壁の一端に設けられており、
   前記押当点は、前記反射ミラーの光学中心から離れた部分に設けられており、
   前記固定点は、前記反射ミラーの光学中心に近い部分に設けられており、
   前記側壁は、前記固定点が設けられた部分側において、前記屈折光学系の側面の一部分を露出することを特徴とする請求項４に記載の投写型映像表示装置。

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