JP6295528B2 - プロジェクター - Google Patents

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束を画像情報に応じて光変調装置で変調し、変調した光束を投写レンズで投写するプロジェクターが知られている。また、反射光学素子を備えた投写レンズを用いて、変調した光束を反射させてスクリーン等に投写するプロジェクターがある。

特許文献１では、投写光学系からの射出角度を底面に対し傾斜させた状態で投写を行い、投写映像の歪曲、台形歪、像面倒れ等を補正する構成の投影装置が開示されている。また、特許文献２では、反射光学素子であるミラーを用いて、傾斜によって映像を補正する光学系が開示されている。

図７は、従来の反射型投写レンズ９１０を設置したプロジェクター９００を用いて、スクリーンＳＣに画像を投写した場合の模式図を示している。

図７に示すように、反射光学素子９１１を有する反射型投写レンズ９１０を用いてスクリーンＳＣに画像を投写した場合、投写された画像は、通常、平坦面となるスクリーンＳＣの面Ａと像面Ｃとが一致せず、像面Ｃが湾曲した（像面湾曲した）画像となりやすい。図７では、反射光学素子９１１は、凸状レンズで構成されており、像面Ｃは、反射光学素子９１１側に凹面を向けた像面となる。詳細には、スクリーンＳＣの下側（プロジェクター設置側）にピントが合い、上側に行くに従い、湾曲した状態で手前方向にピントが合った画像となる。

なお、スクリーンＳＣに投写された画像を見るユーザーは、スクリーンＳＣの下側では、ピントが合った明瞭な画像として視認できる。しかし、上側に行くに従って、また、スクリーンＳＣの外周側（特に、コーナー側）に行くに従って、ボケがひどくなる画像として視認することになる。なお、この像面湾曲という現象に対して、投写レンズ９１０では、反射光学素子９１１の面形状を非球面や自由曲面等にすることにより、投写画像を補正することが行われている。

特開平１０−１３３１０１号公報 特開２００５−３０１０７４号公報

しかし、反射光学素子の面形状を非球面や自由曲面等にすることで像面湾曲を補正することは、曲率を複雑に変化させることが必要となり、設計が複雑となるため、設計の負荷が増大するという課題があった。また、面形状が複雑となるため、反射光学素子の製造において、高精度な加工が必要となるという課題があった。また、反射光学素子の口径が大きく（投写レンズの外形が大きく）なりやすいという課題があった。
従って、反射光学素子を有する投写レンズを用いた場合に、像面湾曲の程度を抑制することが可能な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、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、（ａ）反射光学素子を有し、変調された光束を反射させて投写する投写レンズと、（ｂ）光源から投写レンズの前段までの光学素子で構成される光学ユニットと、（ｃ）投写レンズを光学ユニットに対して交換可能に支持する支持部と、（ｄ）投写レンズの設置角度を調整する角度調整部と、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、反射光学素子を有する投写レンズを、光学ユニットに対し、支持部を介して交換可能に支持する。そして、角度調整部で、投写レンズの設置角度を調整することにより、像面湾曲の程度を抑制することができる。また、例えば、反射光学素子を有さない投写レンズにも交換可能であるため、プロジェクターの利便性が向上する。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、角度調整部は、投写レンズに設置される第１の脚部と、プロジェクターの本体に設置される第２の脚部と、を備え、投写レンズが支持部に支持された場合、第１の脚部と第２の脚部とにより設置角度を調整することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、投写レンズに設置される第１の脚部と、プロジェクターの本体に設置される第２の脚部と、を備える角度調整部により、反射光学素子を有する投写レンズの設置角度を調整する。このような角度調整部で設置角度を調整することにより、像面湾曲の程度を抑制することができる。これにより、例えば、反射光学素子の面も部分的な曲率変化を抑えた設計ができることにより設計の複雑化を低減することができる。また、例えば、反射光学素子の口径を小さくすることができ、投写レンズの小型化を図ることができる。

また、反射光学素子を有する投写レンズ（以降、反射型投写レンズと呼称する）は、反射光学素子を有さない投写レンズ（以降、通常の投写レンズと呼称する）に比べて、反射光学素子を備える分、投写レンズ自体の大きさが大きくなる。それに伴って、反射型投写レンズの重量が、通常の投写レンズに比べて増加する。そのため、反射型投写レンズを支持部に支持させてプロジェクターの筐体に設置した場合、通常の投写レンズを支持部に支持させて筐体に設置した場合に比べて、プロジェクターとしての重心が、投写レンズ側に移動する。従って、第１の脚部を反射型投写レンズに設置することで、安定したプロジェクターの支持を行うことができる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、角度調整部は、光学ユニットと支持部に支持された投写レンズとを、プロジェクターの本体に対して傾斜させて設置角度を調整することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、角度調整部は、光学ユニットと投写レンズとを、プロジェクターの本体に対して傾斜させて設置角度を調整する。これにより、光学ユニットと投写レンズとを一体で、本体に対して傾斜させることにより、本体の角度を変えることなく、像面湾曲の程度を抑制することができる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、投写レンズを含め、交換された投写レンズの種類を検出する検出部と、角度調整部を駆動する駆動部と、検出部の検出結果により、投写レンズに交換されたと判断した場合、駆動部を駆動させる指示を行う制御部と、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、検出部は、交換された投写レンズの種類を検出する。そして、制御部は、検出部での検出結果により、反射型投写レンズに交換されたと判断した場合には、駆動部を駆動させる。そして、駆動部は角度調整部を駆動する。これにより、手動で角度調整部を操作しなくてもよく、設置角度の調整を効率化することができる。

第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図。 プロジェクターの回路構成を示すブロック図。 反射型投写レンズを設置するプロジェクターを用いて、スクリーンに画像を投写する状態を示す模式図。 通常の投写レンズを設置したプロジェクターを用いて、スクリーンに画像を投写した状態を示す模式図。 第２実施形態に係るプロジェクターの回路構成を示すブロック図。 反射型投写レンズを設置したプロジェクターを用いて、スクリーンに画像を投写する状態を示す模式図。 従来の反射型投写レンズを設置したプロジェクターを用いて、スクリーンに画像を投写した状態を示す模式図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕

図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の光学系を示す模式図である。図１を参照して、プロジェクター１の光学系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２１から射出される光束を画像情報に応じて変調してスクリーンＳＣ（図２参照）等の投写面に拡大投写する装置である。本実施形態のプロジェクター１は、概直方体となる外装筐体１０で覆われている。

プロジェクター１の光学系は、本実施形態では、図１に示すように、光学ユニット２と、光学ユニット２に接続する反射型投写レンズ３とを備えている。光学ユニット２は、言い換えると、プロジェクター１の光学系において、反射型投写レンズ３の前段までの光学素子で構成される。

また、本実施形態のプロジェクター１は、反射型投写レンズ３と通常の投写レンズ４（図４参照）とを交換可能に設置することができる。なお、光学ユニット２は、反射型投写レンズ３と通常の投写レンズ４との双方に対応可能となるようにテレセントリック光学系として構成されている。

光学ユニット２は、光源装置２１、照明光学装置２２、色分離光学装置２３、リレー光学装置２４、電気光学装置２５、及びこれら光学装置２１〜２５を内部に収容する光学筐体２６を備えて構成されている。光学筐体２６は、後述する支持部５に固定される。

光源装置２１は、放電型の発光管２１１、リフレクター２１２を備え、光源筐体２１５に収容される。光源装置２１は、発光管２１１から射出された光束を、リフレクター２１２で反射させることにより、光束の射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して、照明光学装置２２に射出する。本実施形態の光源装置２１は、超高圧水銀ランプを採用している。また、光源装置２１は、光学筐体２６に対して、交換可能に設置されている。

照明光学装置２２は、第１レンズアレイ２２１、第２レンズアレイ２２２、偏光変換素子２２３、重畳レンズ２２４、及びコンデンサーレンズ２２５を備えている。第１レンズアレイ２２１は、光源装置２１から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ２２２は、第１レンズアレイ２２１から射出された部分光束をそれぞれ偏光変換素子２２３に向けて射出する。

偏光変換素子２２３は、第２レンズアレイ２２２から射出されたランダム偏光光となる各部分光束を、後述する液晶パネル２５３で利用可能な１種類の偏光光に略揃える機能を有する。重畳レンズ２２４は、偏光変換素子２２３によって１種類の偏光光に変換された各部分光束を、液晶パネル２５３の表面に略重畳させる。

色分離光学装置２３は、第１ダイクロイックミラー２３１、第２ダイクロイックミラー２３２、及び反射ミラー２３３を備えている。色分離光学装置２３は、照明光学装置２２から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。

リレー光学装置２４は、入射側レンズ２４１、リレーレンズ２４３、及び反射ミラー２４２，２４４を備えている。リレー光学装置２４は、色分離光学装置２３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル２５３Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置２４がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置２５は、３つの入射側偏光板２５１、透過型の光変調装置としての３つの液晶パネル２５３（Ｒ光用の液晶パネルを２５３Ｒ、Ｇ光用の液晶パネルを２５３Ｇ、Ｂ光用の液晶パネルを２５３Ｂとする）、３つの射出側偏光板２５４、及び１つのクロスダイクロイックプリズム２５５を備えている。

液晶パネル２５３（２５３Ｒ，２５３Ｇ，２５３Ｂ）は、色分離光学装置２３で色光毎に分離された光束を画像情報に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム２５５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有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム２５５は、液晶パネル２５３Ｒ，２５３Ｇ，２５３Ｂで変調された各色光を合成し、反射型投写レンズ３に射出する。

反射型投写レンズ３は、複数のレンズ３０１を組み合わせた組レンズと、最終段に設置されて概凸状に形成される反射光学素子としての反射レンズ３０２と、で構成される。反射型投写レンズ３は、電気光学装置２５で変調され合成された光束を、レンズ３０１を介して最終段の反射レンズ３０２で反射させ、スクリーンＳＣ等の投写面上に拡大投写する。

なお、通常の投写レンズ４（図４参照）は、反射レンズを有さず、複数のレンズ４０１を組み合わせた組レンズで構成される。通常の投写レンズ４は、電気光学装置２５で変調され合成された光束を、レンズ４０１を介して、スクリーンＳＣ等の投写面上に拡大投写する。

反射型投写レンズ３と通常の投写レンズ４とは、支持部５により、着脱可能で交換可能に支持される。詳細には、支持部５により、光学ユニット２と反射型投写レンズ３とが、光学的な位置関係を保持して接続可能となる。同様に、支持部５により、光学ユニット２と通常の投写レンズ４とが、光学的な位置関係を保持して接続可能となる。

図２は、プロジェクター１の回路構成を示すブロック図である。図２を参照して、プロジェクター１の回路構成と動作を説明する。また、図２では、上述した光学系も簡略化して図示している。

本実施形態のプロジェクター１は、制御部１１０、記憶部１１１、画像入力端子１１２、画像信号入力部１１３、画像信号処理部１１４、ＯＳＤ処理部１１５、液晶駆動部１１６、光源制御部１１７、入力操作部１１８、電源端子１１９、及び電源部１２０等で構成されている。また、これらの構成部は外装筐体１０の内部または外面に収容されている。

画像信号入力部１１３は、ビデオ再生装置やパーソナルコンピューター等、外部の画像出力装置から、ケーブル（図示省略）等を用い、画像入力端子１１２を介して画像情報が入力される。入力された画像情報は、制御部１１０の指示に基づき、画像信号処理部１１４に出力される。なお、画像信号入力部１１３は、無線通信や光通信などの受信部を備え、外部機器から無線によって画像信号を入力する構成としてもよい。

画像信号処理部１１４は、制御部１１０の指示に基づき、画像信号入力部１１３から入力される画像情報を、液晶パネル２５３Ｒ，２５３Ｇ，２５３Ｂの各画素の階調を表す画像情報に変換する。変換された画像情報は、色光別になっており、各液晶パネル２５３Ｒ，２５３Ｇ，２５３Ｂのすべての画素に対応する複数の画素値によって構成されている。なお、画素値とは、対応する画素の光透過率を定めるものであり、この画素値によって、各画素を透過し射出する光の強弱（階調）が規定される。

ＯＳＤ処理部１１５は、制御部１１０の指示に基づいて、画像信号処理部１１４から入力される画像情報に、メニュー画像やメッセージ画像等のＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）画像を重畳して表示するための処理を行う。なお、制御部１１０からＯＳＤ画像を重畳する旨の指示がない場合には、ＯＳＤ処理部１１５は、画像信号処理部１１４から入力される画像情報を、そのまま液晶駆動部１１６に出力する。

液晶駆動部１１６は、ＯＳＤ処理部１１５から入力される画像情報に従って液晶パネル２５３Ｒ，２５３Ｇ，２５３Ｂを駆動する。駆動した液晶パネル２５３Ｒ，２５３Ｇ，２５３Ｂは、画像情報に応じた画像を形成し、この画像が反射型投写レンズ３から投写される。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、各種データ等の一時記憶に用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。制御部１１０は、記憶部１１１に記憶されている制御プログラム（図示省略）に従って動作することにより、プロジェクター１の動作を統括制御する。制御部１１０は、記憶部１１１とともにコンピューターとして機能する。

記憶部１１１は、フラッシュメモリーやＦｅＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性のメモリーにより構成されている。記憶部１１１は、プロジェクター１の動作を制御するための制御プログラムや、プロジェクター１の動作条件等を規定する各種設定データ等が記憶されている。

光源制御部１１７は、制御部１１０の指示に基づいて、光源装置２１に対する電力の供給と停止とを制御し、光源装置２１の点灯及び消灯を切り替える。

入力操作部１１８は、ユーザーがプロジェクター１に対して各種の指示を行うための複数の操作キー（図示省略）を備えて構成されている。入力操作部１１８は、プロジェクター１の外装筐体１０の外面に設置される。

電源部１２０には、ＡＣ１００Ｖ等の電力が電源端子１１９を介して外部から供給される。電源部１２０は、例えば、商用電源（交流電源）を所定の電圧の直流電源に変換して、プロジェクター１の各構成部に変換した電力を供給する。

図３は、反射型投写レンズ３を設置するプロジェクター１を用いて、スクリーンＳＣに画像を投写する状態を示す模式図であり、図３（ａ）は、反射型投写レンズ３をプロジェクター１の本体１００に取り付ける前の状態を示す図であり、図３（ｂ）は、反射型投写レンズ３をプロジェクター１の本体１００に取り付けて投写した状態を示す図である。図３では、外装筐体１０内部の光学ユニット２、反射型投写レンズ３、及び支持部５を実線で模式的に示している。図３を参照して、本実施形態の角度調整部６の構成と動作を説明する。

図３（ａ）に示すように、反射型投写レンズ３には、１つの第１の脚部６１が設置されている。第１の脚部６１は、保存時には、レンズ筐体３０３の外面に沿って収容する構成となっている。

図３（ｂ）に示すように、反射型投写レンズ３は、詳細には、支持部５に支持されて固定される。本実施形態での固定は、ネジにより、反射型投写レンズ３を支持部５に固定する。なお、支持部５は、光学ユニット２も支持して固定している。これにより、支持部５は、反射型投写レンズ３と光学ユニット２とを支持して固定する。また、支持部５は、外装筐体１０に固定されている。従って、反射型投写レンズ３と光学ユニット２とは、支持部５を介して、外装筐体１０に固定される。

反射型投写レンズ３を支持部５に固定する際には、支軸６１１を中心に第１の脚部６１を所定の位置まで回転させる。第１の脚部６１は、回転し、レンズ筐体３０３に設けた凸部（図示省略）を弾性変形させることで乗り越え、所定の位置に移動することにより、図３（ｂ）に示すように、所定の位置でレンズ筐体３０３に固定される構造となっている。

なお、プロジェクター１の本体１００には、第２の脚部６２が設置されている。詳細には、外装筐体１０の底面側に第２の脚部６２が設置されている。第２の脚部６２は、反射型投写レンズ３が設置される側で、反射型投写レンズ３に向かって中央部に前脚６２１が１つ設置されている。また、第２の脚部６２は、反射型投写レンズ３が設置される側とは逆側で、反射型投写レンズ３に向かって左右側に後脚６２２が１つずつ（合計２つ）設置されている。

なお、本実施形態では、前脚６２１は、伸縮可能に構成されている。しかし、反射型投写レンズ３を用いる場合には、前脚６２１は使用しない。

以上により、反射型投写レンズ３を支持部５に固定した場合、図３（ｂ）に示すように、プロジェクター１は、第１の脚部６１と、第２の脚部６２のうち後脚６２２と、により支持される。これにより、反射型投写レンズ３の設置角度θが調整された状態となる。

なお、第１の脚部６１の長さは、前脚６２１を最大に伸ばして使用した場合に比べて、反射型投写レンズ３の設置角度θが大きくなるように設定されている。

図３（ｂ）に示すように、反射型投写レンズ３の設置角度θが調整された場合、投写レンズからの射出光は、スクリーンＳＣの平坦面となる面Ａとは一致せずに、像面Ｂにピントが合った（像面湾曲した）投写画像として投写される。なお、像面Ｂは、凸状の反射レンズ３０２側に凹面を向けた像面となる。

なお、従来の構成のプロジェクター９００では、図７に示すように、スクリーンＳＣの面Ａとは一致せずに、像面Ｃにピントが合った（像面湾曲した）投写画像として投写される。そのため、面Ａにおける従来の投写画像は、スクリーンＳＣの下側（プロジェクター設置側）にピントが合い、上側に行くに従い、湾曲した状態で手前方向にピントが合った画像となる。

これに対して、本実施形態での、面Ａにおける投写画像は、図３（ｂ）に示すように、スクリーンＳＣの中央部にピントが合い、上下左右側に行くに従い、湾曲した状態で手前方向にピントが合った画像となる。しかし、本実施形態では、反射型投写レンズ３の設置角度θを調整して、反射レンズ３０２がスクリーンＳＣに向かい合うように、設置角度θを従来に比べて大きくしたことにより、像面湾曲の程度が、従来に比べて抑えられた状態とすることができる。

このため、面Ａにおける投写画像は、上下左右方向に行くに従い、また、スクリーンＳＣのコーナー側に行くに従い、厳密には徐々にボケる画像となるが、そのボケの程度は、従来に比べて大幅に低減（改善）させることができ、ボケを視認しづらくさせる画像とすることができる。これにより、本実施形態のプロジェクター１は、ユーザーに像面湾曲を意識させづらい画像として、面Ａに投写することができる。

図４は、通常の投写レンズ４を設置したプロジェクター１を用いて、スクリーンＳＣに画像を投写した状態を示す模式図である。図４では、外装筐体１０内部の光学ユニット２、通常の投写レンズ４、及び支持部５を実線で模式的に示している。

支持部５は、反射型投写レンズ３と、反射レンズ３０２を有さない通常の投写レンズ４とを交換可能に支持することができる。そのため、プロジェクター１は、図４に示すように、支持部５に通常の投写レンズ４を設置して投写することが可能である。この場合、第２の脚部６２である前脚６２１の長さを伸縮させることで、プロジェクター１を傾斜させて投写することもできる。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター１は、反射型投写レンズ３と、光学ユニット２と、反射型投写レンズ３を光学ユニット２に対して交換可能に支持する支持部５と、反射型投写レンズ３の設置角度θを調整する角度調整部６と、を備えている。また、角度調整部６は、反射型投写レンズ３に設置される第１の脚部６１と、プロジェクター１の本体１００に設置される第２の脚部６２（後脚６２２）と、を備えている。そして、角度調整部６で反射型投写レンズ３の設置角度θを調整することにより、像面湾曲の程度を抑制することができる。これにより、プロジェクター１は、ユーザーに像面湾曲を意識させづらい画像として、スクリーンＳＣ等の平坦面（面Ａ）に投写することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、像面湾曲の程度を抑制することができることにより、例えば、反射レンズ３０２の面も部分的な曲率変化を抑えた設計ができることで、設計の複雑化を低減することができる。また、部分的な曲率変化を抑えた設計ができることにより、反射レンズ３０２の製造において、高精度な加工部分を低減することができる。また、例えば、反射レンズ３０２の口径を小さくすることができ、反射型投写レンズ３の小型化を図ることができる。

本実施形態のプロジェクター１は、支持部５により、反射型投写レンズ３と通常の投写レンズ４とを交換可能に支持することで、反射型投写レンズ３と通常の投写レンズ４との双方を使用することができるため、プロジェクター１の利便性を向上させることができる。

本実施形態の反射型投写レンズ３は、通常の投写レンズ４に比べて、反射レンズ３０２を備える分、投写レンズ自体の大きさが大きくなる。それに伴って、反射型投写レンズ３の重量が、通常の投写レンズ４に比べて増加する。そのため、反射型投写レンズ３を支持部５に支持させてプロジェクター１の外装筐体１０に設置した場合、通常の投写レンズ４を支持部５に支持させて外装筐体１０に設置した場合に比べて、プロジェクター１としての重心が、投写レンズ側に移動する。従って、第１の脚部６１を反射型投写レンズ３に設置することで、安定したプロジェクター１の支持を行うことができる。
〔第２実施形態〕

図５は、本実施形態に係るプロジェクター１Ａの回路構成を示すブロック図である。図５を参照して、プロジェクター１Ａの回路構成と動作を説明する。

本実施形態のプロジェクター１Ａの回路構成は、第１実施形態でのプロジェクター１の回路構成と略同様に構成されている。異なる構成部は、投写レンズ検出部１２１と、角度調整駆動部１２２を追加したことである。そして、角度調整部７を新たに設置したことである。なお、角度調整部７は、後述するモーター７０、ピニオン７１、伝達ギヤ群７２、最終ギヤ７３を備えて構成されている。また、プロジェクター１Ａの光学系の構成は、第１実施形態のプロジェクター１の光学系の構成と同様である。以降では、第１実施形態と異なる構成部を説明し、同様の構成部の説明は省略する。

検出部としての投写レンズ検出部１２１は、反射型投写レンズ３Ａを含め、交換された投写レンズの種類を検出する。なお、投写レンズ検出部１２１は、本実施形態では、支持部５Ａに設置されるマイクロスイッチ（図示省略）で構成されている。マイクロスイッチは、本実施形態では、投写レンズの種類を表すために投写レンズの所定位置に設けた孔部の有/無を、押圧の有/無（スイッチのＯＮ/ＯＦＦ）として検出している。なお、投写レンズ検出部１２１は、他の検出方法を用いる構成としてもよい。

制御部１１０は、投写レンズ検出部１２１で検出された信号により、設置された投写レンズの種類を判断する。また、制御部１１０は、反射型投写レンズ３Ａが設置されたと判断した場合、角度調整駆動部１２２に、角度調整を行わせるための指示を行う。駆動部としての角度調整駆動部１２２は、制御部１１０からの指示により、角度調整部７を駆動するための電力を供給する。

図６は、反射型投写レンズ３Ａを設置したプロジェクター１Ａを用いて、スクリーンＳＣに画像を投写する状態を示す模式図であり、図６（ａ）は、反射型投写レンズ３Ａをプロジェクター１Ａの本体１００に取り付けた状態を示す図であり、図６（ｂ）は、プロジェクター１Ａに取り付けた反射型投写レンズ３Ａを角度調整して投写した状態を示す図である。図６では、外装筐体１０内部の光学ユニット２、反射型投写レンズ３Ａ、及び支持部５Ａを実線で模式的に示している。図５、図６を参照して、本実施形態の角度調整部７の構成と動作を説明する。

第１実施形態のプロジェクター１では、角度調整部６（第１の脚部６１、第２の脚部６２）により、反射型投写レンズ３の角度を調整していた。この角度調整により、本体１００も同様に傾斜させている。これに対して、本実施形態のプロジェクター１Ａは、角度調整部７により、本体１００の角度はそのままで、反射型投写レンズ３Ａ、支持部５Ａ、及び光学ユニット２の角度を調整する構成となる。言い換えると、本実施形態のプロジェクター１Ａは、本体１００に対して、反射型投写レンズ３Ａ、支持部５Ａ、及び光学ユニット２を傾斜させて設置角度θを調整する構成となる。

本実施形態の支持部５Ａは、光学ユニット２を支持して固定すると共に、反射型投写レンズ３Ａも支持して固定する。これにより、支持部５Ａを基準として、支持部５Ａを含め、反射型投写レンズ３Ａと光学ユニット２とが一体となる。第１実施形態と異なる点は、支持部５Ａは、外装筐体１０に固定されないことである。また、反射型投写レンズ３Ａは、第１実施形態での反射型投写レンズ３に比べて、第１の脚部６１は備えていない。

プロジェクター１Ａの本体１００には、脚部６３が設置されている。詳細には、外装筐体１０の底面側に脚部６３が設置されている。脚部６３は、反射型投写レンズ３Ａが設置される側で、反射型投写レンズ３Ａに向かって中央部に１つ設置され、また、反射型投写レンズ３Ａが設置される側とは逆側の左右側に１つずつ（合計２つ）設置されている。なお、中央部の１つの脚部６３は、伸縮可能に構成されており、反射型投写レンズ３Ａに換えて通常の投写レンズ４を設置した場合に使用する。

光学ユニット２の筐体となる光学筐体２６には、光源装置２１が設置される近くの両側面に、光学ユニット２を回転可能に支持する回転支軸２７が設置されている。この回転支軸２７を受ける受部（図示省略）が外装筐体１０から突出して形成されている。

従って、一体となった反射型投写レンズ３Ａ、支持部５Ａ、光学ユニット２は、回転支軸２７を回転中心として回転可能となる。これにより反射型投写レンズ３Ａの設置角度θを調整することができる。

なお、本実施形態の角度調整部７は、図５、図６に示すように、モーター７０、ピニオン７１、伝達ギヤ群７２、最終ギヤ７３とで構成されている。伝達ギヤ群７２は、複数のギヤから構成され、ピニオン７１から伝達される回転を減速させて、最終ギヤ７３に伝達する。最終ギヤ７３は、光学筐体２６に設置された一方の回転支軸２７を中心に、光学筐体２６に設置されている。

ここで、上述したように、制御部１１０が、投写レンズ検出部１２１での検出信号により、反射型投写レンズ３Ａが設置されたと判断した場合、制御部１１０は、角度調整駆動部１２２に、角度調整を行わせるための指示を行う。角度調整駆動部１２２は、制御部１１０の指示により、角度調整部７（モーター７０）を駆動するための電力を所定の時間供給する。

角度調整部７の動作を説明する。
最初に、図６（ａ）に示す状態から、モーター７０が駆動することにより、モーター７０の回転軸に設置されるピニオン７１が回転する。次に、ピニオン７１に噛み合う伝達ギヤ群７２が回転を行う。伝達ギヤ群７２で複数のギヤが回転することにより、ピニオン７１から伝達された回転を、適正な回転数に減速して、最終ギヤ７３に伝達する。

このような伝達により、最終ギヤ７３の回転に合わせて、光学ユニット２が回転支軸２７を中心として回転する。光学ユニット２の回転により、光学ユニット２に接続する反射型投写レンズ３Ａが回転する。この角度調整部７の一連の動作により、図６（ｂ）に示すように、反射型投写レンズ３Ａの設置角度θが調整される。

なお、このように反射型投写レンズ３Ａの角度調整が行われたプロジェクター１Ａから、スクリーンＳＣの面Ａに投写された投写画像は、第１実施形態と同様の画像となるため、説明は省略する。

また、本実施形態のプロジェクター１Ａは、第１実施形態と同様に、反射型投写レンズ３Ａと通常の投写レンズ４とを交換可能に構成されているため、反射型投写レンズ３Ａに換えて通常の投写レンズ４を支持部５Ａに固定して使用することも可能である。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター１Ａは、角度調整部７により、光学ユニット２と反射型投写レンズ３Ａとを、プロジェクター１Ａの本体１００に対して傾斜させて設置角度θを調整する。これにより、光学ユニット２と反射型投写レンズ３Ａとを一体で、本体１００に対して傾斜させることにより、本体１００の角度を変えることなく、像面湾曲の程度を抑制して投写することができる。

本実施形態のプロジェクター１Ａは、投写レンズ検出部１２１により、交換された投写レンズの種類を検出する。そして、制御部１１０は、投写レンズ検出部１２１で検出した信号により反射型投写レンズ３Ａが設置されたと判断した場合、角度調整駆動部１２２を駆動させる指示を行う。角度調整駆動部１２２は、制御部１１０の指示により、角度調整部７を駆動する。これにより、手動で角度調整部を操作しなくてもよく、設置角度θの調整を効率化することができる。

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等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。

前記第２実施形態のプロジェクター１Ａは、投写レンズ検出部１２１、角度調整駆動部１２２、及び角度調整部７を用いて、電気的に角度調整を行わせる構成としている。しかし、この構成に限られず、手動により回転支軸２７を回転させる構成としてもよい。この場合、金属部材や合成樹脂部材などを用いて回転支軸２７に負荷を与えることで、手動により負荷に抗して回転させ、その回転させた位置を保持する構成としてもよい。

前記第２実施形態のプロジェクター１Ａは、角度調整駆動部１２２により、モーター７０を所定の時間駆動させる構成としているが、反射型投写レンズ３Ａが所定の角度まで回転したか否かを検出する検出部を備え、適正な回転角度（設置角度θ）となるように制御する構成としてもよい。

前記第１、第２実施形態のプロジェクター１，１Ａは、光変調装置として透過型の光変調装置を用いている。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）を採用することができる。

前記第１、第２実施形態のプロジェクター１，１Ａは、光源装置２１として、放電型の光源を用いている。しかし、光源装置として固体光源を用いてもよい。固体光源としては、レーザー光源、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子等を用いてもよい。

１，１Ａ…プロジェクター、２…光学ユニット、３，３Ａ…反射型投写レンズ、４…通常の投写レンズ、５，５Ａ…支持部、６，７…角度調整部、２１…光源装置、６１…第１の脚部、６２…第２の脚部、１００…本体、１１０…制御部、１２１…投写レンズ検出部、１２２…角度調整駆動部、θ…設置角度。

Claims (3)

1. 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、
   反射光学素子を有し、前記変調された光束を反射させて投写する投写レンズと、
   前記光源から前記投写レンズの前段までの光学素子で構成される光学ユニットと、
   前記投写レンズを前記光学ユニットに対して交換可能に支持する支持部と、
   前記光学ユニットと前記支持部に支持された前記投写レンズとを、前記プロジェクターの本体に対して傾斜させて、前記投写レンズの設置角度を調整する角度調整部と、
   前記投写レンズを含め、交換された投写レンズの種類を検出する検出部と、
   前記角度調整部を駆動する駆動部と、
   前記検出部の検出結果により、前記投写レンズに交換されたと判断した場合、前記駆動部を駆動させる指示を行う制御部と、
   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、
   前記投写レンズは、
   複数のレンズを備え、
   前記反射光学素子は最終段に配置され、凸形状であることを特徴とするプロジェクター。
3. 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、
   複数のレンズと最終段に配置された凸状の反射光学素子を有し、前記変調された光束を反射させて投写する投写レンズと、
   前記光源から前記投写レンズの前段までの光学素子で構成される光学ユニットと、
   前記投写レンズを前記光学ユニットに対して交換可能に支持する支持部と、
   前記投写レンズの設置角度を調整する角度調整部と、
   を備え、
   前記角度調整部は、
   前記投写レンズに設置される第１の脚部と、
   前記プロジェクターの本体に設置される第２の脚部と、を備え、
   前記第１の脚部と前記第２の脚部とにより、前記第２の脚部のみに比べて大きな前記設置角度に調整することを特徴とするプロジェクター。

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