JP6623693B2 - 投写光学装置、およびプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、投写光学装置、およびプロジェクターに関する。

従来、光源と光変調装置と投写光学装置とを備え、スクリーン等の投写面に画像を投写するプロジェクターが知られている。また、プロジェクターを投写面に近接して配置し、広角化して画像を投写できるように反射光学系を有する投写光学装置を備えたプロジェクター（投写型表示装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の投写光学装置（投写光学系）は、複数のレンズからなる第１光学系と、凹面の非球面形状をなす反射ミラーからなる第２光学系とから構成されている。そして、この投写光学装置は、第１光学系により、原画像と共役な中間像を第１光学系と第２光学系との間に結像させるとともに、第２光学系により、中間像と共役な最終像をスクリーン上に結像させるように構成されている。

特開２０１１−１５００３０号公報

しかしながら、特許文献１の投写光学装置は、プロジェクターへの取付けの際に反射ミラーが傾いたり捩じれたりすると、最終像が歪むという課題があるが、この課題については一切、記載されていない。特に、高解像度の画像を投写する投写光学装置においては、この課題が顕著なものとなる。

本発明は、上述の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］本適用例に係る投写光学装置は、光軸に沿って配置されるレンズ群を有する第１光学系、および前記第１光学系から射出された光を反射する第２光学系を備える投写光学装置であって、前記第１光学系および前記第２光学系を収納する投写光学用筐体を備え、前記第１光学系内に重心を有し、前記投写光学用筐体は、当該投写光学装置の外側に向かって突出する第１取付部および第２取付部を有し、前記第１取付部は、前記光軸方向において、前記重心に対して前記第２光学系の反対側に設けられ、前記第２取付部は、前記光軸から離間する方向に突出して一対設けられ、前記光軸方向において、前記第２光学系と前記第１取付部との間に配設されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１取付部および第２取付部それぞれに、例えば、貫通孔を設けることで、この貫通孔に挿通されたネジによって、投写光学装置を備える装置等へ投写光学装置の取付けが可能となる。あるいは、第１取付部および第２取付部それぞれを部材で挟持することによって、投写光学装置の装置への取付けが可能となる。
そして、第１取付部は、投写光学装置の重心に対し、第２光学系の反対側に配設され、第２取付部は、第２光学系と第１取付部との間に配設されている。これによって、第２光学系へのストレスを抑制して投写光学装置の安定した取付けが可能となる。よって、投写光学装置は、第２光学系の傾きや捩じれが抑制されるので、第１光学系からの光学像の歪を抑制し、高品質な光学像の投写が可能となる。特に、高解像度の画像を投写する投写光学装置においては、顕著な効果を奏する。

［適用例２］上記適用例に係る投写光学装置において、前記第２取付部は、前記第２光学系と前記重心との間に配設されていることが好ましい。

この構成によれば、投写光学装置は、第１取付部と第２取付部とで光軸方向における重心の両側がバランス良く支持されるので、第２光学系へのストレスをさらに抑制し、さらに高品質な光学像の投写が可能となる。

［適用例３］上記適用例に係る投写光学装置において、前記第１光学系は、前記光軸に交差する方向に調整可能な調整レンズを有し、前記第２取付部は、前記光軸方向において、前記第２光学系と前記調整レンズとの間に配設されていることが好ましい。

この構成によれば、投写光学装置は、第１光学系が調心可能な調整レンズを備えているので、収差を抑制して第１光学系から光学像を射出させることができる。
そして、第２取付部は、この調整レンズの第２光学系側に配設されているので、第１光学系および第２光学系が投写光学用筐体に収納された状態で、治具等で容易に調整レンズを調心することが可能となる。
よって、投写光学装置は、さらに高品質な光学像の投写が可能となる。

［適用例４］上記適用例に係る投写光学装置において、前記投写光学用筐体は、前記第１光学系を収納する第１収納部、および前記第２光学系を収納し、前記光軸に交差する方向に前記第１収納部より拡がる第２収納部を有し、前記第２取付部は、前記第１収納部と前記第２収納部とが繋がる部位に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、第２収納部は、第１収納部より拡がる形状を有しているので、光軸に交差する方向において第１光学系のレンズ群のサイズより大きなサイズの第２光学系の配置が可能となる。そして、第２取付部は、上述した位置に設けられているので、光軸に交差する方向において、第２収納部より突出しないように形成することが可能となる。よって、第１光学系から射出された光をより広角化して反射する第２光学系を備え、光軸に交差する方向における大型化を抑制し、高品質な光学像の投写が可能な投写光学装置の提供が可能となる。

［適用例５］上記適用例に係る投写光学装置において、前記投写光学用筐体は、合成樹脂製であることが好ましい。

この構成によれば、投写光学用筐体は、合成樹脂製なので、金属製に比べ、成型の簡素化や軽量化が可能となる。よって、製造の簡素化や軽量化を図りつつ高品質な光学像の投写が可能な投写光学装置を提供することができる。

［適用例６］上記適用例に係る投写光学装置において、前記投写光学用筐体は、一体に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、投写光学用筐体が一体に形成されているので、第１光学系に対して第２光学系を高精度に配置することや、投写光学装置の製造の簡素化が可能となる。

［適用例７］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光を投写する上記に記載の投写光学装置と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、プロジェクターは、上述した投写光学装置を備えているので、高画質の画像の投写が可能となる。

本実施形態のプロジェクターの使用形態の一例を示す模式図。 本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 本実施形態の投写光学装置の断面図。 本実施形態の第１光学系の分解斜視図。 本実施形態の調整レンズが取り付けられた状態の第１レンズ保持部の斜視図。 本実施形態の反射ミラーの斜視図。 本実施形態のカバーおよび透光板を取り外した状態の投写光学装置を−Ｚ方向から見た平面図。

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、壁面等に設置された支持具に支持された状態や、机上等に載置された状態でスクリーン等の投写面に画像を投写できるように構成されている。
図１は、本実施形態のプロジェクター１の使用形態の一例を示す模式図である。具体的に、図１は、壁面に設置された支持具Ｍｔに支持されたプロジェクター１、および壁面に配置されたスクリーンＳＣを模式的に示す図である。
プロジェクター１は、図１に示すように、支持具Ｍｔに支持されてスクリーンＳＣの上方に設置され、下方を向く側からスクリーンＳＣに画像を投写する。なお、以下では、説明の便宜上、支持具Ｍｔに支持されたプロジェクター１において、壁面に対する法線方向を前後方向として壁面に向かう方向を前方向（＋Ｙ方向）、重力に逆らう方向を上方向（＋Ｚ方向）、壁面に向かって右側を右方向（＋Ｘ方向）として記載する。また、本実施形態のプロジェクターは、図１に示す姿勢における＋Ｙ側や＋Ｚ側が机上や床等に載置された姿勢でも画像を投写できるように構成されている。

〔プロジェクターの主な構成〕
図２は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター１は、図２に示すように、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１を有する光学ユニット３、および撮像装置４を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに、光源装置３１や制御部等に電力を供給する電源装置や、光学ユニット３等を冷却する冷却装置が配置されている。

外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、＋Ｚ側を形成する第１ケース、および−Ｚ側を形成する第２ケース等の複数の部材で構成されている。第１ケースには、光学ユニット３を固定するための複数のボス２１（図３に一部を示す）等が形成されている。また、外装筐体２は、外気を取り込む吸気口や、外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。

光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図２に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置３５、投写光学装置５、およびこれらの光学部品を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３７を備える。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１、リフレクター３１２および平行化レンズ３１３等を備えている。光源装置３１は、光源３１１から射出された光をリフレクター３１２にて反射した後、平行化レンズ３１３によって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。
第１レンズアレイ３２１は、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源装置３１から射出された光を複数の部分光に分割する。第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、部分光を後述する液晶パネルの表面に略重畳させる。偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム光を液晶パネルで利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有している。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネルまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

光学装置３５は、各色光用に設けられた光変調装置３５１（Ｒ光用の光変調装置を３５１Ｒ、Ｇ光用の光変調装置を３５１Ｇ、Ｂ光用の光変調装置を３５１Ｂとする）、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３５２を備えている。
各光変調装置３５１は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、および液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を備え、各色光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３５２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なし、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３５２は、誘電体多層膜が光変調装置３５１Ｒ，３５１Ｂにて変調されたＲ光およびＢ光を反射し、光変調装置３５１Ｇにて変調されたＧ光を透過して、３色の変調光を合成する。

投写光学装置５は、後で詳細に説明するが、光軸Ａｘ沿って配置される複数のレンズ群を有する第１光学系６、および第１光学系６から射出された光を反射する第２光学系７を備える。そして、投写光学装置５は、クロスダイクロイックプリズム３５２にて合成された光を、図１に示すように、プロジェクター１の下方に配置されたスクリーンＳＣに拡大投写する。

撮像装置４は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子（図示省略）を備え、投写面を撮影し、撮影した情報を制御部に出力する。また、撮像装置４は、ユーザーによって投写面上で操作される指示具（例えば、電子ペン等）から発せられる光を検出し、検出した情報を制御部に出力する。制御部は、撮像装置４から出力された情報に基づいて指示具の位置を解析し、その解析結果に基づいて、例えば指示具の軌跡を点や線で表す画像として投写させる。

〔投写光学装置の構成〕
ここで、投写光学装置５について詳細に説明する。
図３は、投写光学装置５の断面図である。
投写光学装置５は、図３に示すように、第１光学系６および第２光学系７に加え、投写光学用筐体８、支持機構５１、カバー５２，５３、および透光板５４を備える。

図４は、第１光学系６の分解斜視図である。
第１光学系６は、図３、図４に示すように、光軸Ａｘに沿って配置される第１レンズ群Ｌ１〜第４レンズ群Ｌ４、第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ保持部６０、第２レンズ群Ｌ２〜第４レンズ群Ｌ４をそれぞれ保持する第２レンズ枠６２〜第４レンズ枠６４、案内筒６５、およびカム筒６６を備える。なお、図１に示すように、壁面に設置された支持具Ｍｔに支持されたプロジェクター１においては、光軸Ａｘに沿う方向が±Ｙ方向となり、第１光学系６において、クロスダイクロイックプリズム３５２にて合成された光が入射する光入射側（光路上流側）が＋Ｙ側、光が射出する光射出側（光路下流側、第２光学系７側）が−Ｙ側となる。

第１レンズ群Ｌ１〜第４レンズ群Ｌ４は、光射出側（−Ｙ側）から光入射側（＋Ｙ側）に向かって順に配置される。
具体的に、第１レンズ群Ｌ１は、第１光学系６におけるレンズ群の中で最も第２光学系７側に位置する。第１レンズ群Ｌ１は、１つのレンズで構成され、このレンズは、光軸Ａｘに交差する方向に調整（偏心調整）が可能に構成されている（このレンズを調整レンズＬ１ａとする）。また、調整レンズＬ１ａは、合成樹脂製の非球面レンズで形成され、平面視円形の形状から−Ｚ側の一部、および左右両側（±Ｘ両側）の一部が削除されたような形状を有している。

第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４は、それぞれ複数のレンズで構成され、第１レンズ群Ｌ１の光入射側（＋Ｙ側）にこの順で配置される。なお、第２レンズ群Ｌ２は、平面視円形の形状から−Ｚ側の一部が削除されたような形状を有している。

図５は、調整レンズＬ１ａが取り付けられた状態の第１レンズ保持部６０の斜視図である。
第１レンズ保持部６０は、図５に示すように、第１レンズ枠６１、複数の板バネ９および複数のネジＮｅを備え、調整レンズＬ１ａの偏心調整が可能に構成されている。
第１レンズ枠６１は、保持部６１１および複数のカムピン６１ｐを備える。保持部６１１は、筒状部６１１Ａ、および筒状部６１１Ａの−Ｙ側に形成されたレンズ取付部６１１Ｂを有し、カムピン６１ｐは、筒状部６１１Ａの＋Ｙ側端部近傍に形成されている。
レンズ取付部６１１Ｂおよび筒状部６１１Ａの−Ｙ側は、図３に示すように、カム筒６６から飛び出すように形成されており、筒状部６１１Ａのカム筒６６から飛び出す部位における−Ｚ側には、傾斜部６１１１が形成されている。傾斜部６１１１は、カム筒６６近傍から第２光学系７に向かう程、光軸Ａｘに近づくように傾斜している。

レンズ取付部６１１Ｂは、調整レンズＬ１ａを支持する部位であり、図５に示すように、板バネ９とで調整レンズＬ１ａの端部を挟持すると共に、調整レンズＬ１ａが上下左右方向において遊嵌される周縁部６１１３を有している。すなわち、調整レンズＬ１ａは、光軸Ａｘに交差する方向に移動可能にレンズ取付部６１１Ｂに配置される。

周縁部６１１３は、図５に示すように、調整レンズＬ１ａの−Ｚ側を覆う上壁部６１１３Ｕ、調整レンズＬ１ａの左側、右側それぞれ覆う側壁部６１１３Ｌ，６１１３Ｒ、および調整レンズＬ１ａの＋Ｚ側を覆う下壁部６１１３Ｄを有している。
上壁部６１１３Ｕは、傾斜部６１１１より＋Ｚ側に位置し、調整レンズＬ１ａの−Ｚ側の端面が露出する切欠き６１１３ｎが形成されている。側壁部６１１３Ｌ，６１１３Ｒは、筒状部６１１Ａより飛び出して形成されている。図示は省略するが、側壁部６１１３Ｌ，６１１３Ｒそれぞれには、調整レンズＬ１ａの左右の端面が露出する開口部（第１開口部とする）が形成され、下壁部６１１３Ｄには、調整レンズＬ１ａの＋Ｚ側の端面が露出する開口部（第２開口部とする）が形成されている。

複数の板バネ９は、側壁部６１１３Ｌ，６１１３Ｒ、および下壁部６１１３Ｄの−Ｙ側の面にネジＮｅによって固定され、調整レンズＬ１ａを付勢する。
調整レンズＬ１ａは、レンズ取付部６１１Ｂと複数の板バネ９とに挟持されて光軸方向（Ｙ方向）の位置が決められ、治具によって、上下左右方向の位置が調整される。

第２レンズ枠６２は、図４に示すように、第２レンズ群Ｌ２を保持する保持部６２１、および保持部６２１から突出する複数のカムピン６２ｐを備える。第２レンズ枠６２は、カムピン６２ｐが保持部６２１の＋Ｙ側端部近傍に形成され、保持部６２１の−Ｙ側が第１レンズ枠６１の保持部６１１内に挿入可能に形成されている。

第３レンズ枠６３は、第３レンズ群Ｌ３を保持する保持部６３１、および保持部６３１から突出する複数のカムピン６３ｐを備える。第３レンズ枠６３は、カムピン６３ｐが保持部６３１の＋Ｙ側端部近傍に形成され、保持部６３１の−Ｙ側が第２レンズ枠６２の保持部６２１内に挿入可能に形成されている。

第４レンズ枠６４は、第４レンズ群Ｌ４を保持し、案内筒６５に固定される。
このように、投写光学装置５は、光射出側から光入射側に向かって順次配置される移動可能な第１レンズ群Ｌ１〜第３レンズ群Ｌ３、および案内筒６５に固定される第４レンズ群Ｌ４を備える。

案内筒６５は、合成樹脂製であり、図３、図４に示すように、前後方向（±Ｙ方向）が開口しており、カム筒６６に嵌挿される円筒状の嵌挿部６５Ａ、嵌挿部６５Ａの−Ｙ側に設けられた円筒状の筒突出部６５Ｂ、および嵌挿部６５Ａの＋Ｙ側に設けられた円筒状の取付部６５Ｃを有している。なお、案内筒６５は、合成樹脂製に限らず、アルミニウム等の金属製であってもよい。

嵌挿部６５Ａは、保持部６３１，６２１，６１１が挿入され、保持部６３１，６２１，６１１が光軸Ａｘに沿って滑らかに移動可能な大きさに設定されている。
筒突出部６５Ｂは、第３レンズ枠６３、第２レンズ枠６２、第１レンズ枠６１それぞれの全体が挿入可能な大きさに設定され、カム筒６６から−Ｙ側（第２光学系７側）に飛び出すように形成されている。
嵌挿部６５Ａには、図４に示すように、嵌挿部６５Ａと筒突出部６５Ｂとで形成される段差部から＋Ｙ方向に向かって、光軸Ａｘに沿う３つの直進溝６５１が設けられている。

筒突出部６５Ｂは、内部に第１レンズ枠６１が配置され、傾斜部６１１１を露出させる切欠き部６５Ｂａを有し、切欠き部６５Ｂａの端面は傾斜部６１１１に倣うように傾斜している。
また、筒突出部６５Ｂは、図４に示すように、第１レンズ枠６１の側壁部６１１３Ｌ，６１１３Ｒ（図５参照）をそれぞれ覆う壁部６５２Ｌ，６５２Ｒ、および下壁部６１１３Ｄ（図５参照）を覆う底面部６５２Ｄを有している。壁部６５２Ｌ，６５２Ｒそれぞれには、側壁部６１１３Ｌ，６１１３Ｒに設けられた第１開口部（図示省略）を露出させる開口部６５２Ｌｈ，６５２Ｒｈが形成されている。そして、底面部６５２Ｄには、下壁部６１１３Ｄに設けられた第２開口部（図示省略）を露出させる開口部６５２Ｄｈが形成されている。また、底面部６５２Ｄには、図４に示すように、−Ｙ側に突出する突起部６５３が形成され、この突起部６５３には、ネジ挿通孔６５３ｈが設けられている。

取付部６５Ｃは、外径が嵌挿部６５Ａの外径より小さく、カム筒６６から＋Ｙ側に飛び出すように形成されている。
取付部６５Ｃの外面における＋Ｘ側および−Ｘ側には、図４に示すように、Ｘ−Ｙ平面に沿う一対の板状部６５４（＋Ｘ側の板状部６５４は図示省略）が形成され、この板状部６５４にはネジ挿通孔（図示省略）が設けられている。

第３レンズ枠６３、第２レンズ枠６２、第１レンズ枠６１は、カムピン６３ｐ，６２ｐ，６１ｐが直進溝６５１に挿通され、保持部６３１，６２１，６１１が嵌挿部６５Ａに嵌挿される。第４レンズ枠６４は、詳細な説明は省略するが、部材を介して取付部６５Ｃに固定される。

カム筒６６は、合成樹脂製であり、前後方向（±Ｙ方向）が開口する筒状で、案内筒６５の嵌挿部６５Ａが嵌挿され、案内筒６５に対して光軸Ａｘを中心に回転可能に形成されている。そして、カム筒６６の内面には、案内筒６５の直進溝６５１から突出するカムピン６１ｐ，６２ｐ，６３ｐがそれぞれ係合するカム溝６６１が形成されている。カム溝６６１の断面形状は、カムピン６１ｐ，６２ｐ，６３ｐのテーパー状の先端部が係合するように形成されている。
カム溝６６１は、カムピン６１ｐ，６２ｐ，６３ｐを導入するために光軸Ａｘに沿って直線的に形成された導入部、および導入部から分岐し第１レンズ枠６１、第２レンズ枠６２、第３レンズ枠６３それぞれの移動を規定する規定部を有している。

カム筒６６は、外面にレバーＬｖ（図７参照）が取り付けられ、プロジェクター１の外部からこのレバーＬｖが操作されることによって回転する。
カム筒６６が回転されると、第１レンズ枠６１、第２レンズ枠６２、第３レンズ枠６３は、カムピン６１ｐ，６２ｐ，６３ｐが直進溝６５１とカム溝６６１とに誘導されて、直進溝６５１に沿って互いに独立して移動する。また、第１レンズ枠６１、第２レンズ枠６２、第３レンズ枠６３の移動量は、互いに異なっており、第２レンズ枠６２の移動量が最も大きく設定されている。第１光学系６は、カム筒６６が回転されることによりフォーカス調整が行われる。すなわち、第１レンズ群Ｌ１〜第３レンズ群Ｌ３は、フォーカス調整に寄与する。なお、ここでいうフォーカス調整とは、焦点距離の調整に限らず像面湾曲の調整を含む調整であってもよい。また、カム筒６６は、合成樹脂製に限らず、アルミニウム等の金属製であってもよい。

第２光学系７は、図３に示すように、凹面状の反射ミラー７１を備える。反射ミラー７１は、第１光学系６から射出された光を広角化して反射し、第１光学系６近傍を通過させる。
図６は、反射ミラー７１の斜視図である。
反射ミラー７１は、図６に示すように、反射面７１Ａが形成されたミラー本体部７１１、ミラー本体部７１１の外周から飛び出す支点形成部７１２、係合部７１３、および一対の受部７１４を有し、光軸Ａｘに対する傾きが調整可能に構成されている。
ミラー本体部７１１は、反射面７１Ａが光軸Ａｘを中心とする回転対称の非球面に形成され、図６に示すように、−Ｚ側が切り欠かれた形状を有している。

支点形成部７１２は、ミラー本体部７１１の−Ｚ側端部から平面視矩形状に突出している。そして、支点形成部７１２には、反射面７１Ａ側から突出する枢支部７１２ａが形成され、反射面７１Ａとは反対側に球面形状を有する突起部７１２ｂ（図３参照）が形成されている。
枢支部７１２ａは、図３、図６に示すように、先端が球面の突起であり、この球面の中心は、光軸Ａｘ上に位置している。
係合部７１３は、円柱状に形成され、ミラー本体部７１１の＋Ｚ側端部から突出している。
一対の受部７１４は、光軸Ａｘを通る鉛直面の両側に設けられ、この鉛直面に対し、略対称となる位置に形成されている。また、受部には、貫通孔７１４ｈが形成されている。

支持機構５１は、図３に示すように、押え板５１１、固定ネジ５１２、および図示しないコイルバネおよび調整ネジを備え、投写光学用筐体８とで反射ミラー７１を保持すると共に、反射ミラー７１の傾きを調整可能に構成されている。
押え板５１１は、板金製で平面視矩形状に形成され、図３に示すように、反射ミラー７１の突起部７１２ｂに当接し、固定ネジ５１２によって投写光学用筐体８に取り付けられる。その結果、反射ミラー７１は、枢支部７１２ａが投写光学用筐体８のガイド部８２１２に当接する。ガイド部８２１２は、円錐状の先端が切除されたような形状の凹部であり、枢支部７１２ａは、このガイド部８２１２に回転可能に枢支される。

図示しないコイルバネは、一対の受部７１４（図６参照）にそれぞれ対応して一対設けられ、一対の受部７１４それぞれと投写光学用筐体８との間に配置される。
図示しない調整ネジは、ネジ部が受部７１４の貫通孔７１４ｈおよびコイルバネの内側を介して投写光学用筐体８に挿入される。その結果、反射ミラー７１は、一対の受部７１４がそれぞれコイルバネに付勢されて配置される。
また、反射ミラー７１は、図３に示すように、係合部７１３が投写光学用筐体８の案内溝８２１３に挿入されて配置される。案内溝８２１３は、直線状に延出する溝であり、光軸Ａｘを中心とする反射ミラー７１の回転を規制するように係合部７１３と係合し、Ｘ方向およびＺ方向を中心として、反射ミラー７１が所定の範囲で回転可能となるように形成されている。
そして、反射ミラー７１は、調整ネジが進退されることにより、Ｘ方向およびＺ方向をそれぞれ中心として回転し、傾きの調整が行われる。また、反射ミラー７１の傾き調整は、作業者が投写画像を観察しながら行われる。

投写光学用筐体８は、合成樹脂製で一体に形成されている。投写光学用筐体８は、図３に示すように、−Ｚ側が開口する箱状に形成され、第１光学系６および第２光学系７を収納する。投写光学用筐体８については、後で詳細に説明する。

カバー５２は、図３に示すように、投写光学用筐体８の−Ｚ側の開口する部位における−Ｙ側の開口部を覆い、カム筒６６の−Ｚ側が露出するように形成されている。
カバー５２は、カム筒６６の−Ｙ側から露出する第１レンズ枠６１の傾斜部６１１１を覆う傾斜部５２１、および反射ミラー７１で反射した光が通過する開口部５２２を有している。

カバー５３は、図３に示すように、投写光学用筐体８に取り付けられた反射ミラー７１を覆うように形成されている。

透光板５４は、ガラス等の板材で矩形状に形成されており、カバー５２に取り付けられ、開口部５２２を閉塞する。
また、投写光学装置５は、第１光学系６内、本実施形態では、図３に示すように、第３レンズ群Ｌ３の第２レンズ群Ｌ２寄りに重心５Ｇを有している。

クロスダイクロイックプリズム３５２から射出された光は、第１光学系６で屈折して、光軸Ａｘよりも＋Ｚ側に傾斜した方向に向かう。そして、第１光学系６から射出された光は、第２光学系７で反射され、光軸Ａｘよりも−Ｚ側に傾斜した方向に向かい、透光板５４を透過してスクリーンＳＣに投写される。

〔投写光学用筐体の構成〕
ここで、投写光学用筐体８について詳細に説明する。
図７は、カバー５２および透光板５４を取り外した状態の投写光学装置５を−Ｚ方向から見た平面図である。
投写光学用筐体８は、図７に示すように、第１光学系６を収納する第１収納部８１、第２光学系７を収納する第２収納部８２、および第１取付部８３、第２取付部８４を有している。

第１収納部８１は、図７に示すように、＋Ｙ側端部に設けられた壁部８１１、壁部８１１の−Ｙ側に延設する第１延設部８１Ａ、および第１延設部８１Ａの−Ｙ側に延設する第２延設部８１Ｂを有している。
壁部８１１は、光軸Ａｘ方向から見て矩形状に形成され、中央には開口部８１１ｈ（図３参照）が設けられている。壁部８１１の＋Ｙ側の面には、図示しない保持部材を介して光学装置３５（図２参照）が取り付けられる。

第１延設部８１Ａは、−Ｚ側が開口する半円筒状に形成されており、図７に示すように、−Ｚ方向から見て、カム筒６６、案内筒６５における筒突出部６５Ｂの＋Ｙ側、および案内筒６５の取付部６５Ｃが配置されるように形成されている。
第２延設部８１Ｂは、−Ｚ側が開口する半円筒状に形成されており、図７に示すように、第１延設部８１ＡよりＸ方向が大きい形状を有し、案内筒６５の壁部６５２Ｌ，６５２Ｒが収納されるように形成されている。

第２延設部８１Ｂは、−Ｘ側を形成する壁部８１２Ｌ、＋Ｘ側を形成する壁部８１２Ｒ、および＋Ｚ側を形成する底面部８１２Ｄを有している。壁部８１２Ｌには、壁部６５２Ｌの開口部６５２Ｌｈ（図４参照）を露出させる開口部８１２Ｌｈが形成され、壁部８１２Ｒには、壁部６５２Ｒの開口部６５２Ｒｈ（図４参照）を露出させる開口部８１２Ｒｈが形成されている。そして、底面部８１２Ｄには、開口部６５２Ｄｈを露出させる開口部（図示省略）が形成されている。

第１光学系６は、図３に示すように、第４レンズ枠６４の＋Ｙ側が開口部８１１ｈに挿通されて第１収納部８１に配置される。そして、第１光学系６は、図７に示すように、一対の板状部６５４（図４参照）のネジ挿通孔（図示省略）、および突起部６５３のネジ挿通孔６５３ｈ（図４参照）にネジＳｃｒが挿通されて第１収納部８１に配置される。すなわち、第１光学系６は、図７に示すように、−Ｚ側から見て、カム筒６６の＋Ｙ方向における第４レンズ枠６４の両側、および案内筒６５の−Ｙ側におけるＸ方向の中央が第１収納部８１に固定されて配置される。

調整レンズＬ１ａは、開口部８１２Ｌｈ，８１２Ｒｈそれぞれから挿入された治具によって、左右方向の位置が調整される。そして、調整レンズＬ１ａは、底面部８１２Ｄに設けられた開口部（図示省略）、および案内筒６５から露出する切欠き６１１３ｎそれぞれから挿入された治具によって、上下方向の位置が調整される。このように、調整レンズＬ１ａは、第１光学系６が第１収納部８１に固定された状態で偏心調整が行われる。

第２収納部８２は、第１収納部８１の−Ｙ側に延設しており、第１収納部８１よりＸ方向に拡がる形状を有している。具体的に、第２収納部８２は、図７に示すように、第１収納部８１（第２延設部８１Ｂ）の壁部８１２Ｌから−Ｘ方向に拡がる傾斜部８２ＳＬ、壁部８１２Ｒから＋Ｘ方向に拡がる傾斜部８２ＳＲ、傾斜部８２ＳＬ，８２ＳＲの−Ｙ側からそれぞれ略−Ｙ方向に沿って延設する壁部８２ＦＬ，８２ＦＲ、および底面部８１２Ｄから延出し、傾斜部８２ＳＬと傾斜部８２ＳＲおよび壁部８２ＦＬと壁部８２ＦＲとを繋ぐ底面部８２Ｄを有している。そして、第２収納部８２の−Ｙ側には、反射ミラー７１が取り付けられるミラー取付部８２１が設けられている。

ミラー取付部８２１には、第１光学系６から射出された光が通過する開口部８２１１、および前述したガイド部８２１２（図３参照）、案内溝８２１３が形成されている。
反射ミラー７１は、ミラー取付部８２１における開口部８２１１の−Ｙ側に、前述したように、支持機構５１を用いて配置される。

投写光学装置５は、壁部８１１がネジ（図示省略）により光学部品用筐体３７と接続され、光学部品用筐体３７と一体化された状態で、外装筐体２内に取り付けられる。
第１取付部８３および第２取付部８４は、投写光学装置５を外装筐体２内に取り付けるための突出部であり、図７に示すように、投写光学装置５の外側に向かって突出している。なお、光学部品用筐体３７にも取付部が設けられているが、この取付部については、説明を省略する。

第１取付部８３は、図７に示すように、壁部８１１近傍の第１収納部８１から左右両側（±Ｘ両側）に突出し、−Ｚ方向から見て、第１光学系６が第１収納部８１に固定されるための一対のネジＳｃｒの両側に一対設けられている（＋Ｘ側に突出する第１取付部８３を８３Ｒ、−Ｘ側に突出する第１取付部８３を８３Ｌとする）。図３、図７に示すように、第１取付部８３は、光軸Ａｘ方向において、重心５Ｇに対して第２光学系７の反対側に配設されている。

また、第１取付部８３は、図３に示すように、Ｚ方向において、光軸Ａｘより＋Ｚ側の光軸Ａｘ近傍に設けられている。そして、図７に示すように、第１取付部８３Ｌには、ネジが挿通されるネジ挿通孔８３Ｌａ、および位置決め用孔８３Ｌｂが形成され、第１取付部８３Ｒには、ネジが挿通されるネジ挿通孔８３Ｒａ、および位置決め用孔８３Ｒｂが形成されている。

ネジ挿通孔８３Ｌａ，８３Ｒａは、互いのサイズが略同じの丸孔である。
位置決め用孔８３Ｌｂ，８３Ｒｂは、ネジ挿通孔８３Ｌａのサイズより大きなサイズの丸孔である。位置決め用孔８３Ｌｂ，８３Ｒｂは、外装筐体２のボス２１に設けられた円柱状のピン２１Ｐ（図３参照）が挿通され、投写光学装置５の外装筐体２内における位置を決めるためや、投写光学装置５が取り付けられる際のネジ締めによる投写光学装置５の回転を規制するように形成されている。

第２取付部８４は、図７に示すように、第１収納部８１と第２収納部８２とが繋がる部位から左右両側（±Ｘ両側）に突出して一対設けられている。具体的に、第２取付部８４は、壁部８１２Ｌにおける−Ｙ側および傾斜部８２ＳＬにおける＋Ｙ側から−Ｘ方向に突出する第２取付部８４Ｌと、壁部８１２Ｒにおける−Ｙ側および傾斜部８２ＳＲにおける＋Ｙ側から＋Ｘ方向に突出する第２取付部８４Ｒで構成されている。

このように、第２取付部８４は、光軸Ａｘから離間する方向に突出して一対設けられ、光軸Ａｘ方向において、第２光学系７と第１取付部８３との間、具体的には、第２光学系７と重心５Ｇ（図３参照）との間に配設されている。より具体的に、第２取付部８４は、図３に示すように、光軸Ａｘ方向において、第２光学系７と調整レンズＬ１ａとの間に配設されている。

また、第２取付部８４は、図３に示すように、Ｚ方向において、第１取付部８３と略同じ位置に設けられ、図７に示すように、Ｘ方向において、壁部８２ＦＬ，８２ＦＲより飛び出さないように形成されている。そして、第２取付部８４Ｌには、ネジ挿通孔８４Ｌａおよび位置決め用孔８４Ｌｂが形成され、第２取付部８４Ｒには、ネジ挿通孔８４Ｒａおよび位置決め用孔８４Ｒｂが形成されている。

ネジ挿通孔８４Ｌａ，８４Ｒａは、第１取付部８３のネジ挿通孔８３Ｌａ，８３Ｒａのサイズと略同じサイズに形成されている。
位置決め用孔８４Ｌｂ，８４Ｒｂは、図７に示すように、ネジ挿通孔８４Ｌａ，８４Ｒａのサイズより大きなサイズで、平面視円形状から一部が平坦部となる長孔に形成されている。
具体的に、図７に示すように、位置決め用孔８４Ｌｂは、−Ｚ方向から見て、この位置決め用孔８４Ｌｂの中心と位置決め用孔８３Ｒｂの中心とを結ぶ中心線８０Ｖと平行で、この中心線８０Ｖの両側に位置する平坦部を有している。そして、位置決め用孔８４Ｒｂは、−Ｚ方向から見て、この位置決め用孔８４Ｒｂの中心と位置決め用孔８３Ｌｂの中心とを結ぶ中心線８０Ｗと平行で、この中心線８０Ｗの両側に位置する平坦部を有している。

位置決め用孔８４Ｌｂ，８４Ｒｂは、第１取付部８３の位置決め用孔８３Ｌｂ，８３Ｒｂと同様に、外装筐体２のボス２１に設けられた円柱状のピン２１Ｐ（図３参照）が挿通される孔であり、投写光学装置５の外装筐体２内における位置を決めるためや、投写光学装置５が取り付けられる際のネジ締めによる投写光学装置５の回転が規制されるように形成されている。
そして、投写光学装置５は、ネジ挿通孔８３Ｌａ，８３Ｒａ，８４Ｌａ，８４ＲａにネジＳｃｒ（図３参照）が挿通されて、外装筐体２内に固定される。

また、投写光学装置５は、４つの位置決め用孔８３Ｌｂ，８３Ｒｂ，８４Ｌｂ，８４Ｒｂのうち、対角に位置する２つの位置決め用孔が調整作業の際に治具にセットされる基準用の孔として使用される。具体的に、投写光学装置５は、第１取付部８３の位置決め用孔８３Ｌｂおよび第２取付部８４の位置決め用孔８４Ｒｂ、または、第１取付部８３の位置決め用孔８３Ｒｂおよび第２取付部８４の位置決め用孔８４Ｌｂに、治具の位置決めピンが挿通されて調整作業が行われる。

すなわち、位置決め用孔８３Ｌｂおよび位置決め用孔８４Ｒｂ、または位置決め用孔８３Ｒｂおよび位置決め用孔８４Ｌｂは、治具の位置決めピンに対し、クリアランスが詰められて形成されている。そして、４つの位置決め用孔８３Ｌｂ，８３Ｒｂ，８４Ｌｂ，８４Ｒｂは、外装筐体２のピン２１Ｐ（図３参照）に対しては、治具の位置決めピンに対するクリアランスより大きなクリアランスを有して形成されている。

このように、投写光学装置５は、第１光学系６および第２光学系７を収納する投写光学用筐体８に設けられた第１取付部８３および第２取付部８４が固定されて外装筐体２内に配置される。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）第１取付部８３は、投写光学装置５の重心５Ｇに対し、第２光学系７の反対側に配設され、第２取付部８４は、第２光学系７と第１取付部８３との間に配設されている。これによって、第２光学系７へのストレスを抑制して投写光学装置５の安定した取付けが可能となる。よって、投写光学装置５は、第２光学系７の傾きや捩じれが抑制されるので、第１光学系６からの光学像の歪を抑制し、高品質な光学像の投写が可能となる。

（２）第２取付部８４は、第２光学系７と重心５Ｇとの間に配設されている。これによって、投写光学装置５は、第１取付部８３と第２取付部８４とで光軸Ａｘ方向における重心５Ｇの両側がバランス良く支持されるので、第２光学系７へのストレスをさらに抑制し、さらに高品質な光学像の投写が可能となる。

（３）投写光学装置５は、第１光学系６が調整レンズＬ１ａを備えているので、収差を抑制して第１光学系６から光学像を射出させることができる。
そして、第２取付部８４は、この調整レンズＬ１ａの第２光学系７側に配設されているので、第１光学系６および第２光学系７が投写光学用筐体８に収納された状態で、治具により容易に調整レンズＬ１ａを調心することが可能となる。
よって、投写光学装置５は、さらに高品質な光学像の投写が可能となる。

（４）第２収納部８２は、第１収納部８１より拡がる形状を有しているので、Ｘ方向において第１光学系６のレンズ群のサイズより大きなサイズの第２光学系７の配置が可能となる。そして、第２取付部８４は、Ｘ方向において、第２収納部８２より突出せずに形成されている。よって、第１光学系６から射出された光をより広角化して反射する第２光学系７を備え、Ｘ方向における大型化を抑制し、高品質な光学像の投写が可能な投写光学装置５の提供が可能となる。
また、第２取付部８４Ｌは、壁部８１２Ｌおよび傾斜部８２ＳＬから突出し、第２取付部８４Ｒは、壁部８１２Ｒおよび傾斜部８２ＳＲから突出している。これによって、第２取付部８４Ｌ，８４Ｒは、第１収納部８１および第２収納部８２との強固な結合が可能となる。

（５）投写光学用筐体８は、合成樹脂製なので、金属製に比べ、成型の簡素化や軽量化が可能となる。よって、製造の簡素化や軽量化を図りつつ高品質な光学像の投写が可能な投写光学装置５を提供することができる。

（６）投写光学用筐体８が一体に形成されているので、第１光学系６に対して第２光学系７を高精度に配置することや、投写光学装置５の製造の簡素化が可能となる。

（７）第１レンズ枠６１の一部、および案内筒６５の一部がカム筒６６から突出し、この突出する部位の−Ｚ側が切り欠かれたように形成されている。これによって、第２光学系７で反射した光が第１光学系６によって遮られない領域を広く形成できるので、投写面に近接して配置し、より広角化が可能な投写光学装置５を提供できる。

（８）プロジェクター１は、投写光学装置５を備えているので、投写面に近接して配置され、高画質の画像の投写が可能となる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の第２光学系７は、１つの光学部品（反射ミラー７１）で構成されているが、複数のミラーや平面ミラーを備える構成であってもよい。

第１取付部８３、第２取付部８４とネジＳｃｒとの間、あるいは第１取付部８３、第２取付部８４とボス２１との間に他の部材が介在する構成であってもよい。

第１取付部８３および第２取付部８４に加え、光軸Ａｘ方向において、第２取付部８４より第２光学系７側に、投写光学装置５の外側に向かって突出する第３取付部を設けるように投写光学用筐体を構成してもよい。

前記実施形態の第１光学系６は、レンズ群の中で最も第２光学系７側に配置されるレンズが調整レンズＬ１ａとして構成されているが、他の位置に配置されるレンズが調整レンズとして構成される態様であってもよい。また、調整レンズを備えない構成であってもよい。

前記実施形態の第１光学系６は、移動するレンズ群が３つ（第１レンズ群Ｌ１〜第３レンズ群Ｌ３）で構成されているが、３つに限らず、１つや２つ、あるいは４つ以上で構成される態様であってもよい。

前記実施形態の投写光学装置５は、手動（レバーＬｖ操作）でカム筒６６を回転させるように構成されているが、モーター等を利用して電動でカム筒６６を回転させるように構成してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものであってもよい。

前記実施形態の光変調装置は、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光に対応する３つの光変調装置を用いるいわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、２つまたは４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。

光源装置３１は、放電型のランプを用いたものに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード、レーザー等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、５…投写光学装置、５Ｇ…重心、６…第１光学系、７…第２光学系、８…投写光学用筐体、３１…光源装置、６５…案内筒、６６…カム筒、７１…反射ミラー、７１Ａ…反射面、８１…第１収納部、８１Ａ…第１延設部、８１Ｂ…第２延設部、８２…第２収納部、８３，８３Ｌ，８３Ｒ…第１取付部、８４，８４Ｌ，８４Ｒ…第２取付部、３１１…光源、３５１，３５１Ｂ，３５１Ｇ，３５１Ｒ…光変調装置、Ａｘ…光軸、Ｌ１ａ…調整レンズ（第１レンズ群）、Ｌ２…第２レンズ群、Ｌ３…第３レンズ群、Ｌ４…第４レンズ群。

Claims (7)

1. 光軸に沿って配置されるレンズ群を有する第１光学系、および前記第１光学系から射出された光を反射する第２光学系を備える投写光学装置であって、
   前記第１光学系および前記第２光学系を収納する投写光学用筐体を備え、
   当該投写光学装置は、前記第１光学系内に重心を有し、
   前記投写光学用筐体は、前記光軸に沿う第１方向に交差する第２方向に沿って突出する第１取付部と、前記第２方向に沿って突出する第２取付部とを有し、
   前記第１取付部は、前記第１方向において、前記重心に対して前記第２光学系の反対側に設けられ、
   前記第２取付部は、前記第１方向において、前記第２光学系と前記重心との間に設けられていることを特徴とする投写光学装置。
2. 請求項１に記載の投写光学装置であって、
   前記第１取付部は、前記第１方向および前記第２方向に交差する第３方向において、前記光軸から離間して設けられ、
   前記第２取付部は、前記第３方向において、前記光軸から離間して設けられていることを特徴とする投写光学装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の投写光学装置であって、
   前記第１光学系は、前記第２方向または前記第３方向に調整可能な調整レンズを有し、
   前記第２取付部は、前記第１方向において、前記第２光学系と前記調整レンズとの間に設けられていることを特徴とする投写光学装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
   前記投写光学用筐体は、前記第１光学系を収納する第１収納部と、前記第２光学系を収納し、前記第２方向において、前記第１収納部より拡がる第２収納部とを有し、
   前記第２取付部は、前記第１収納部と前記第２収納部とが繋がる部位に設けられていることを特徴とする投写光学装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の投写光学装置であって、
   前記投写光学用筐体は、合成樹脂製であることを特徴とする投写光学装置。
6. 請求項５に記載の投写光学装置であって、
   前記投写光学用筐体は、一体に形成されていることを特徴とする投写光学装置。
7. 光源と、
   前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置にて変調された光を投写する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の投写光学装置と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。

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