JP6685368B1 - 投射レンズ - Google Patents

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Abstract

【課題】反射部によって屈曲された光軸が、精密に調整できる投射レンズを提供する。【解決手段】投射レンズ11は、電気光学素子を有する投射装置の筐体に取り付けられる投射レンズであって、筐体からの光が通る第1保持フレーム42Aと、第1保持フレーム42Aからの光の光軸を折り曲げ、互いに向かい合う一対の側面49D、49Uを有する第2反射部49と、第2反射部49を保持し、一対の側面49D、49Uに対応する位置に設けられた一対の第1穴467、469を有する第2保持フレーム46と、を備え、一対の側面49D、49Uは、第2保持フレーム46に対してギャップを有する。【選択図】図7

Description

本開示の技術は、投射レンズに関する。
画像をスクリーンに投射する投射装置としてのプロジェクタが広く普及している。プロジェクタは、例えば、液晶表示素子(LCD;Liquid Crystal Display)又はDMD(Digital Micromirror Device:登録商標)等の画像形成パネルと、画像形成パネルで形成される画像をスクリーンに投射する投射レンズとを備えている。
このようなプロジェクタにおいて、画像の投射方向を変更可能な投射レンズを備えたプロジェクタが開発されている(特許文献1、特許文献2参照)。特許文献1に記載のプロジェクタは、本体部に画像形成パネルが収容され、本体部の外周面に投射レンズが取り付けられている。
特許文献1に記載のプロジェクタにおいて、投射レンズには、画像形成パネルで形成された画像を表す光束が本体部から入射する。投射レンズは、入射側から順に、第1光軸、第2光軸、及び第3光軸の3つの光軸を持つ屈曲光学系を備えている。第1光軸は、本体部から入射する光束に対応する光軸である。第2光軸は、第1反射部によって第1光軸に対して90°屈曲している。第3光軸は、第2反射部によって第2光軸に対して90°屈曲しており、スクリーンに向けて光束を出射する出射光軸である。
投射レンズは、第1光軸、第2光軸、第3光軸にそれぞれ対応する、入射側端部、中間部、及び出射側端部を有している。入射側端部は、本体部に対して回転不能に取り付けられており、中間部は入射側端部に対して第1光軸周りに回転する。中間部が回転すると、中間部に連接された出射側端部も第1光軸周りに回転する。また、出射側端部は中間部に対して第2光軸周りに回転する。このように、出射側端部が第1光軸及び第2光軸周りに回転することで、投射方向が変更される。
特許文献2に記載のプロジェクタの投射レンズでは、第1光軸を構成する光学系を保持する第1保持部に対して、第2光軸を構成する光学系を保持する第2保持部を、第2光軸に直交する面内で移動可能とされている。
国際公開第2018/055964号 国際公開第2017/056925号
ここで、例えば、反射部の姿勢が調整できない投射レンズなどでは、反射部によって屈曲された光軸を、精密に調整することが難しい。
本開示の技術は、反射部によって屈曲された光軸が、精密に調整できる投射レンズを提供することを目的とする。
第1態様に係る投射レンズは、電気光学素子を有する投射装置の筐体に取り付けられる投射レンズであって、筐体からの光が通る第1保持フレームと、第1保持フレームからの光の光軸を折り曲げ、互いに向かい合う一対の側面を有する第2反射部と、第2反射部を保持し、一対の側面に対応する位置に設けられた一対の第1穴を有する第2保持フレームと、を備え、一対の側面は、第2保持フレームに対してギャップを有する。
第2態様に係る投射レンズでは、第2保持フレームは、第1保持フレームに対して回転可能とされている。
第3態様に係る投射レンズは、一対の第1穴を覆う第1カバー部材、を備える。
第4態様に係る投射レンズでは、第2反射部は、第1保持フレームからの光を反射する表面と、裏面とを有し、第2反射部の裏面は第2保持フレームに接着されない。
第5態様に係る投射レンズでは、第2保持フレームは、第2反射部の側面に対向する第2穴を有し、第2反射部の側面は接着剤を介して、第2保持フレームに接着されている。
第6態様に係る投射レンズでは、接着剤は、活性エネルギー線硬化樹脂である。
第7態様に係る投射レンズは、第2穴を覆う第2カバー部材、を備える。
第8態様に係る投射レンズは、筐体からの第1光軸の光を折り曲げて第2光軸の光とする第1反射部と、第1反射部を保持し、第1反射部の側面に対向する位置に穴を有しない第3保持フレームと、を備え、第2反射部は、第2光軸の光を折り曲げて第3光軸の光にする。
第9態様に係る投射レンズは、第2反射部の全ての側面と第2保持フレームとの間にギャップを有する。
第10態様に係る投射レンズは、電気光学素子を有する投射装置の筐体に取り付けられる投射レンズであって、筐体からの第2光軸の光が通り、中間光学系を保持する第1保持フレームと、互いに向かい合う一対の側面を有し、第2光軸の光を折り曲げて第3光軸の光とする反射部と、反射部を保持する第2保持フレームと、第3光軸の光を出射する出射光学系を保持する第4保持フレームと、を備え、第4保持フレームは、第3光軸の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能であり、下記(A)又は(B)を満たす。
(A)第2保持フレームは、反射部の一対の側面に対応する位置に設けられた一対の第1穴を有する。
(B)第1保持フレームは、第2光軸の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能である。
第11態様に係る投射レンズは、第2光軸が通る第5保持フレーム、を備え、第1保持フレームは、第5保持フレームの内側にあり、第1保持フレームは、第5保持フレームの内部において、第2光軸の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能である。
第12態様に係る投射レンズは、第5保持フレームを有する第2保持部を備え、第1保持フレームと、第2保持フレームと、第4保持フレームとは互いに連結され第3保持部を構成し、第3保持部は、第2保持部に対して回転可能とされている。
第13態様に係る投射レンズは、折り曲げられて第2光軸の光となる第1光軸の光が通る第1保持部、を備え、第2保持部は、第1保持部に対して回転可能とされている。
なお、本明細書において、「第1」、「第2」、「第3」、「第4」、及び「第5」の語は、同名称の構成部分を区別するための記号であり、投射装置や投射レンズ内のある部材の数を規定するものではない。したがって、各構成部分を解釈する上では、「第1」、「第2」、「第3」、「第4」、及び「第5」の語は意味を持たない。
本開示の技術によれば、反射部によって屈曲された光軸が、精密に調整できる。
プロジェクタの平面図である。 横置きにした状態のプロジェクタの斜視図である。 縦置きにした状態のプロジェクタの斜視図である。 プロジェクタを使用して画像をスクリーンに投射している様子を示す図である。 投射レンズの側面図である。 投射レンズの縦断面図である。 第2ミラー及び第2ミラー保持部の斜視図である。 第2ミラー及び第2ミラー保持部の縦断面図である。 第2ミラーの裏面側から第2ミラーの厚み方向(図8の矢印X方向)に第2ミラー及び第2ミラー保持部を見た図である。 治具を用いて第2ミラーの姿勢を調整する様子を示す斜視図である。 第2ミラー、第2ミラー保持部及び第3外装カバーの縦断面図である。 第2ミラー、第2ミラー保持部及び第2保持部カバーの斜視図である。 第1ミラー及び第1ミラー保持部の斜視図である。 第1ミラー及び第1ミラー保持部の縦断面図である。 第1ミラーの裏面側から第1ミラーの厚み方向(図14の矢印Y方向)に第1ミラー及び第1ミラー保持部を見た図である。 第1ミラー、第1ミラー保持部及び第1保持部カバーの斜視図である。 第2鏡胴部の外筒、中筒、及び内筒の縦断面図である。
以下、本開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態のプロジェクタ10は、投射装置に相当し、投射レンズ11と、本体部12とを備える。本体部12は、筐体に相当する。投射レンズ11の一端部は本体部12に取り付けられている。図1は、プロジェクタ10を使用しない場合に、投射レンズ11を収納した収納状態を示している。
本体部12は、ベース部12Aと、突出部12Bと、収納部12Cとを備えている。ベース部12Aは、画像形成ユニット26(図4参照)及び制御基板(図示せず)等の主要部品を収容する。ベース部12Aは、中央部に相当する。ベース部12Aは、図1に示す平面視において、横長の略矩形状である。突出部12Bは、ベース部12Aの一辺から突出している。突出部12Bは略矩形状であり、突出部12Bの幅は、ベース部12Aの一辺の長さの略半分程度である。そのため、本体部12は、ベース部12Aと突出部12Bとを合わせた全体として、平面視において、略L字形状である。
収納部12Cは、投射レンズ11を収納する。図1において、収納部12Cは、突出部12Bの左横に生じる空間であり、突出部12Bと同様に平面視において略矩形状をしている。つまり、図1において、本体部12の外周面のうち、上側の側面12D及び左側の側面12Eを、側面12Dと側面12Eとが交差する方向に延長したと仮定する。この延長された各側面12D及び側面12Eを外縁として画定される空間が、収納部12Cである。そのため、本体部12は、単体では略L字形状であるが、収納部12Cを含めた全体としてみると、平面視において略矩形状になる。収納部12Cは、プロジェクタ10を縦置きした場合の突出部12Bの高さに対して、ベース部12A側に窪んでいる部分と見ることもできるため、窪み部に相当する。
投射レンズ11は、プロジェクタ10を使用しない場合においては、矩形状の収納部12Cから出っ張らないよう変形されたうえで、収納部12Cに収納される。そのため、図1に示すように、収納状態においては、プロジェクタ10は、L字状の本体部12と投射レンズ11とを組み合わせた全体として、略直方体形状になり、外周面の凹凸が少なくなる。これにより、収納状態においては、プロジェクタ10の持ち運び及び収納がしやすい。
投射レンズ11には、画像形成ユニット26で形成された画像を表す光束が本体部12から入射する。投射レンズ11は、入射した光束に基づく画像光を、光学系により拡大して結像する。これにより、投射レンズ11は、画像形成ユニット26で形成された画像の拡大像をスクリーン36(図4参照)に投射する。
投射レンズ11は、一例として、光軸を2回屈曲させる屈曲光学系(図2及び図3参照)を有しており、図1に示す収納状態では、投射レンズ11は、全体として、上方に凸の略U字形状をしている。投射レンズ11は、入射側端部14A、中間部14B、及び出射側端部14Cを備えている。中間部14Bの両端のうちの一端には、入射側端部14Aが接続され、中間部14Bの両端のうちの他端には、出射側端部14Cが接続される。入射側端部14Aには、本体部12からの光が入射する。出射側端部14Cには、出射レンズ16が設けられている。本体部12から入射側端部14Aに入射された光は、中間部14Bを介して出射側端部14Cに導かれる。出射側端部14Cは、本体部12から入射側端部14A及び中間部14Bを介して導かれた光を、出射レンズ16からスクリーン36に向けて出射する。
入射側端部14Aは、本体部12に取り付けられ、内部に後述する第1保持部15A(図6参照)を有している。入射側端部14Aの取り付け位置は、図1の左右方向において、突出部12Bに隣接した位置であり、ベース部12Aの中央付近に位置する。投射レンズ11の収納状態において、中間部14Bは、ベース部12Aの中央付近から、突出部12Bとは反対の端部側、すなわち、図1において左側に延びている。また、中間部14Bは、内部に後述する第2保持部15B(図6参照)を有している。出射側端部14Cの角部14Dと、突出部12Bの角部12Fとは、図1における左右方向において略対称をなす位置に配置される。なお、出射側端部14Cは、内部に後述する第3保持部15C(図6参照)を有している。
出射側端部14Cの外形は、突出部12Bの外形とほぼ同様の形状で形成されており、投射レンズ11の外形と本体部12の外形とに統一感を持たせている。このため、収納状態においては、投射レンズ11の外形が、あたかも本体部12の外形の一部を構成するようなデザインになっている。
図2及び図3に示すように、投射レンズ11は、屈曲光学系を備えている。屈曲光学系は、第1光軸A1、第2光軸A2、及び第3光軸A3を有する。第2光軸A2は、第1光軸A1に対して90°屈曲した光軸である。第3光軸A3は、第2光軸A2に対して90°屈曲した光軸である。
入射側端部14Aは、本体部12に対して回転不能に取り付けられている。中間部14Bは、入射側端部14Aに対して第1光軸A1周りに回転可能である。中間部14Bには、出射側端部14Cが連結されているため、中間部14Bが入射側端部14Aに対して回転すると、出射側端部14Cも第1光軸A1周りに回転する。第1光軸A1周りの回転可能範囲は360°未満であり、本例においては180°である。第1光軸A1周りの回転可能範囲が360°未満に制限されているのは、突出部12Bが入射側端部14Aに隣接している状態において、突出部12Bと投射レンズ11との干渉を防止するためである。
また、出射側端部14Cは、中間部14Bに対して第2光軸A2周りに回転可能である。中間部14Bとは異なり、第2光軸A2周りの出射側端部14Cの回転に制限はない。例えば、出射側端部14Cを360°以上回転させることも可能である。
まとめると、出射側端部14Cは、第1光軸A1と第2光軸A2との2軸を回転軸として回転可能である。これにより、ユーザは、本体部12を移動させることなく、投射レンズ11の投射方向を変化させることができる。
図2は、設置面18に対して、プロジェクタ10を横置きにした状態を示し、図3は、設置面18に対して、プロジェクタ10を縦置きにした状態を示す。このように、プロジェクタ10は、横置きの姿勢及び縦置きの姿勢で使用することが可能である。
図3に示すように、突出部12Bの側面12Dには、操作パネル22が設けられている。操作パネル22は、複数の操作スイッチを有する。操作スイッチは、例えば、電源スイッチ、及び調整用スイッチ等である。調整用スイッチは、各種の調整を行うためのスイッチである。調整用スイッチには、例えば、スクリーン36に投射された画像の画質調整、及び台形補正を行うためのスイッチが含まれる。
中間部14Bの一面には、第1ロック解除スイッチ24A及び第2ロック解除スイッチ24Bが設けられている。後述するように、投射レンズ11には、第1回転ロック機構71(図6参照)と、第2回転ロック機構72(図6参照)とが設けられている。第1回転ロック機構71は、入射側端部14Aに対する中間部14Bの第1光軸A1周りの回転をロックする。第2回転ロック機構72は、中間部14Bに対する出射側端部14Cの第2光軸A2周りの回転をロックする。第1ロック解除スイッチ24Aは、第1回転ロック機構71に対して、中間部14Bの回転のロック解除指示を入力する操作スイッチである。第2ロック解除スイッチ24Bは、第2回転ロック機構72に対して、出射側端部14Cの回転のロック解除指示を入力する操作スイッチである。
図4に示すように、本体部12には、画像形成ユニット26が設けられている。画像形成ユニット26は、投射する画像を形成する。画像形成ユニット26は、画像形成パネル32、光源34、及び導光部材(図示せず)等を備えている。光源34は、画像形成パネル32に光を照射する。導光部材は、光源34からの光を画像形成パネル32に導光する。画像形成ユニット26は、例えば、画像形成パネル32としてDMDを使用した反射型の画像形成ユニットである。DMDは、周知の通り、光源34から照射される光の反射方向を変化させることが可能な複数のマイクロミラーを有しており、各マイクロミラーを画素単位で二次元に配列した画像表示素子である。DMDは、画像に応じて各マイクロミラーの向きを変化させることで、光源34からの光の反射光のオンオフを切り替えることにより、画像に応じた光変調を行う。なお、画像形成パネル32は、電気光学素子の一例である。
光源34の一例としては、白色光源が挙げられる。白色光源は、白色光を発する。白色光源は、例えば、レーザ光源と蛍光体とを組み合わせることで実現される光源である。レーザ光源は、蛍光体に対して青色光を励起光として発する。蛍光体は、レーザ光源から発せられた青色光によって励起されることで黄色光を発する。白色光源は、レーザ光源から発せられる青色光と、蛍光体から発せられる黄色光とを組み合わせることで、白色光を発する。画像形成ユニット26には、さらに、光源34が発する白色光を、青色光B(Blue)、緑色光G(Green)、及び赤色光R(Red)の各色光に時分割で選択的に変換する回転カラーフィルタが設けられている。B、G、及びRの各色光が画像形成パネル32に選択的に照射されることで、B、G、及びRの各色の画像情報が担持された画像光が得られる。こうして得た各色の画像光が、投射レンズ11に選択的に入射されることで、スクリーン36に向けて投射される。各色の画像光は、スクリーン36上で統合されて、スクリーン36には、フルカラーの画像Pが表示される。
図5及び図6に示すように、投射レンズ11は、レンズ鏡胴40を備えている。レンズ鏡胴40は、屈曲光学系を収容する。レンズ鏡胴40は、第1鏡胴部41、第2鏡胴部42、及び第3鏡胴部43を備えている。
第1鏡胴部41、第2鏡胴部42、及び第3鏡胴部43の各々は、レンズを収容している。第1鏡胴部41に収容されているレンズは、第1光軸A1上に配置されている。第2鏡胴部42に収容されているレンズは、第2光軸A2上に配置されている。第3鏡胴部43に収容されているレンズは、第3光軸A3上に配置されている。第1鏡胴部41の中心軸は、第1光軸A1と略一致している。第2鏡胴部42の中心軸は、第2光軸A2と略一致している。第3鏡胴部43の中心軸は、第3光軸A3と略一致している。なお、図5及び図6は、図2及び図4で示した状態におけるレンズ鏡胴40を示している。なお、本実施形態においては、説明を簡略化するため、各々レンズの詳細な構成は省略して1枚のレンズのように表現している。しかし、各々レンズは、複数枚のレンズであってもよい。また、本実施形態においては、「光学系」を構成するレンズは1枚であってもよいし、複数枚であってもよい。
第1鏡胴部41は、最も入射側に位置する鏡胴部であり、第3鏡胴部43は、最も出射側に位置する鏡胴部であり、第2鏡胴部42は、第1鏡胴部41と第3鏡胴部43の間に位置する鏡胴部である。
図5及び図6に示すように、投射レンズ11は、レンズ鏡胴40を備えている。レンズ鏡胴40は、屈曲光学系を収容する。レンズ鏡胴40は、第1鏡胴部41、第2鏡胴部42、第3鏡胴部43、及びフォーカス調整筒41Eを備えている。ここで、第1鏡胴部41は、本開示の技術に係る「第1保持部」の一例である。また、第1ミラー保持部44と第2鏡胴部42の一部は、本開示の技術に係る「第2保持部」の一例である。また、第2ミラー保持部46と第3鏡胴部43は、本開示の技術に係る「第3保持部」の一例である。第2鏡胴部42の一部を含む第2保持部15Bは、第1鏡胴部41を含む第1保持部15Aに対して回転し、第3鏡胴部43を含む第3保持部15Cは、第2保持部15Bに対して回転する。そして、第1保持部15A、第2保持部15B、及び第3保持部15Cは、投射レンズ11の各種の構成部材を保持する。ここで、各種の構成部材としては、例えば、種々の光学系、反射部、及び電気駆動部等のうちの少なくとも1つ以上が挙げられる。
さらに、レンズ鏡胴40は、第1ミラー保持部44及び第2ミラー保持部46を備えている。第1ミラー保持部44は、第1ミラー48を保持し、第2ミラー保持部46は、第2ミラー49を保持する。第1ミラー48及び第2ミラー49は、それぞれ、屈曲光学系を構成する光学素子の1つであり、光軸を屈曲させる反射部である。第1ミラー48は、第1光軸A1を屈曲させることで第2光軸A2を形成する。第2ミラー49は、第2光軸A2を屈曲させることで第3光軸A3を形成する。第1ミラー保持部44は、第1鏡胴部41と第2鏡胴部42との間に配置されている。第2ミラー保持部46は、第2鏡胴部42と第3鏡胴部43との間に配置されている。
第2鏡胴部42の内筒42Aの先端部と、その先端部に保持されているレンズL22とは、第2ミラー保持部46の内部にまで入り込んでいる。これによって、レンズL22と第2ミラー49との距離が小さくなり、第2ミラー49を小型化してもレンズL22からの光を反射出来る。また、第2ミラー49の小型化と共に第2ミラー保持部46の小型化も出来る。
レンズ鏡胴40は、出射レンズ16等の一部を除いて、外装カバー50で覆われている。外装カバー50は、第1外装カバー50A、第2外装カバー50B、及び第3外装カバー50Cを有する。第1外装カバー50Aは、入射側端部14Aに対応している外装カバーであり、第2外装カバー50Bは、中間部14Bに対応する外装カバーであり、第3外装カバー50Cは、出射側端部14Cに対応する外装カバーである。
第1外装カバー50Aは、第1鏡胴部41を覆い、入射側端部14Aの外周面を構成する。第2外装カバー50Bは、主として、第1ミラー保持部44と第2鏡胴部42とを覆い、中間部14Bの外周面を構成する。第3外装カバー50Cは、主として、第2ミラー保持部46と第3鏡胴部43とを覆い、出射側端部14Cの外周面を構成する。
また、レンズ鏡胴40の外周面には、各種のアクチュエータが配置されている。具体的には、第1鏡胴部41の外周面には、ズーム用モータ51が設けられており、第2ミラー保持部46の外周面には、フォーカス用モータ52が設けられている。また、第1ミラー保持部44の外周面には、ソレノイド53(図6参照)が設けられており、第2鏡胴部42の外周面には、ソレノイド54が設けられている。ソレノイド53は、第1回転ロック機構71を構成する。ソレノイド54は、第2回転ロック機構72を構成する。ズーム用モータ51、フォーカス用モータ52、ソレノイド53、及びソレノイド54は、電気駆動部の一例である。
図6において、第1鏡胴部41は、内筒41A、外筒41B、ズームレンズ鏡胴41C、カム筒41D、及びフォーカス調整筒41Eを備えている。内筒41Aの第1光軸A1における入射側の端部には、内筒41Aの径方向の外側に向けて突出するフランジ56が設けられている。フランジ56は、本体部12に対して内筒41Aを回転不能に固定する。外筒41Bは、内筒41Aの出射側に配置されており、内筒41Aの外周面の一部を覆う。外筒41Bは、内筒41Aに対して第1光軸A1周りに回転可能に取り付けられている。
第1鏡胴部41は、第1光学系L1を保持する。第1光学系L1は、例えば、レンズFA、レンズ群Z1及びレンズZ2で構成され、第1光軸A1上に配置される。レンズ群Z1は、レンズZ11及びレンズZ12で構成される。内筒41A内には、カム筒41Dとズームレンズ鏡胴41Cとが収容されている。ズームレンズ鏡胴41Cは、2群のズームレンズを有する。2群のズームレンズは、レンズ群Z1とレンズZ2とで構成されている。
カム筒41Dには、第1のカム溝(図示せず)及び第2のカム溝(図示せず)が形成されている。第1のカム溝は、レンズ群Z1を移動させるためのカム溝である。第2のカム溝は、レンズZ2を移動させるためのカム溝である。レンズ群Z1のレンズ保持枠には、第1のカムピン(図示せず)が設けられている。レンズZ2のレンズ保持枠には、第2のカムピン(図示せず)が設けられている。第1のカム溝には、第1のカムピンが挿し込まれ、第2のカム溝には、第2のカムピンが挿し込まれる。
カム筒41Dが第1光軸A1周りに回転すると、レンズ群Z1は、第1のカム溝に沿って、第1光軸A1に沿って移動し、レンズZ2は、第2のカム溝に沿って、第1光軸A1に沿って移動する。このように、レンズ群Z1及びレンズZ2が第1光軸A1に沿って移動すると、レンズ群Z1の第1光軸上の位置が変化し、レンズZ2の第1光軸A1上の位置が変化し、レンズ群Z1とレンズZ2との間隔が変化する。これにより、ズームが行われる。
カム筒41Dは、ズーム用モータ51の駆動によって回転する。内筒41Aの外側には、円筒状のギヤ58が設けられている。ギヤ58は、ズーム用モータ51の駆動によって内筒41Aの周囲を回転するギヤ58には、カム筒41Dを回転させるための駆動ピン(図示せず)が設けられている。ギヤ58が回転すると、駆動ピンも内筒41Aの周方向に回転し、その回転に伴ってカム筒41Dが回転する。内筒41Aには、駆動ピンとの干渉を防止するために、駆動ピンを挿通させる挿通溝(図示せず)が周方向に形成されている。
また、ズームレンズ鏡胴41Cの内部には、レンズZ11とレンズZ12の間に、固定絞りStが設けられている。固定絞りStは、本体部12から入射した光束を絞る。固定絞りStをズームレンズ鏡胴41C内に設けることで、光束の入射高に関わらず、結像面の中心と周辺の画像の大きさが変化しないテレセントリックな光学系が実現される。
フォーカス調整筒41Eは、内筒41Aの入射側の端部に取り付けられており、内筒41Aに対して第1光軸A1周りに回転可能である。フォーカス調整筒41Eの出射側の端部の外周面と、内筒41Aの内周面には、それぞれネジ溝が形成されており、各ネジ溝が噛み合う。内筒41Aは本体部12に対して固定されているため、フォーカス調整筒41Eが内筒41Aに対して回転すると、ネジの作用によってフォーカス調整筒41Eが第1光軸A1に沿って移動する。
フォーカス調整筒41Eは、フォーカス調整用のレンズFAを保持する。レンズFAは、第1光軸A1に沿って移動することで、投射レンズ11の全系の合焦位置と画像形成パネル32との相対的な位置を調整する。投射レンズ11の本体部12への取り付けに際しては、画像形成パネル32に対する投射レンズ11の取り付け位置に個体差が生じる。フォーカス調整筒41Eは、こうした製造時の個体差を吸収して、投射レンズ11の全系の合焦位置と画像形成パネル32との相対的な位置を略同じにするために設けられる。
外筒41Bの外周面には、第1回転位置検出センサ59が設けられている。第1回転位置検出センサ59は、内筒41Aに対する外筒41Bの回転位置を検出する。
第1ミラー保持部44は、外筒41Bの出射側の端部に一体的に取り付けられている。このため、第1ミラー保持部44は、内筒41Aに対する外筒41Bの第1光軸A1周りの回転に伴って、第1光軸A1周りに回転する。第1ミラー保持部44は、第1ミラー48の反射面が、第1光軸A1及び第2光軸A2のそれぞれに対して45°の角度をなす姿勢で第1ミラー48を保持する。第1ミラー48は、ガラス等の透明部材に反射膜をコーティングした鏡面反射型のミラーである。
第2鏡胴部42は、外筒42Aと内筒42Bとを備えている。外筒42Aは、入射側の端部が第1ミラー保持部44に一体的に取り付けられている。内筒42Bは、外筒42Aに対して第2光軸A2周りに回転可能に取り付けられている。
第2鏡胴部42は、第2光学系L2を保持する。第2光学系L2は、例えば、レンズL21及びレンズL22で構成され、第2光軸A2上に配置される。外筒42Aは、レンズL21を保持する。内筒42Bは、レンズL22を保持する。
本例において、第2光学系L2は、リレーレンズとして機能する。より具体的には、第1鏡胴部41の第1光学系L1は、第1ミラー保持部44内において、中間像を形成する。第2光学系L2は、この中間像を被写体として、中間像を表す光束を第2ミラー保持部46及び第3鏡胴部43に中継する。
第2鏡胴部42において、第2ミラー保持部46は、内筒42Bの出射側の端部に一体的に取り付けられている。このため、第2ミラー保持部46は、外筒42Aに対する内筒42Bの第2光軸A2周りの回転に伴って、第2光軸A2周りに回転する。
外筒42Aの外周面には、第2回転位置検出センサ60が設けられている。第2回転位置検出センサ60は、外筒42Aに対する内筒42Bの回転位置を検出する。
第2ミラー保持部46は、第2ミラー49の反射面が、第2光軸A2及び第3光軸A3のそれぞれに対して45°の角度をなす姿勢で第2ミラー49を保持する。第2ミラー49は、第1ミラー48と同様の鏡面反射型のミラーである。
第2ミラー保持部46の出射側の端部46Aは、第3鏡胴部43を構成している。第3鏡胴部43は、端部46Aに加えて、固定筒43Aと、出射レンズ保持枠43Bと、フォーカスレンズ鏡胴43Cとを備えている。
第3鏡胴部43は、第3光学系L3を保持する。第3光学系L3は、例えば、レンズL31、レンズL32、及び出射レンズ16で構成され、第3光軸A3上に配置される。端部46Aは、中心軸が第3光軸A3と略一致する筒状部であり、レンズL31を保持するレンズ保持枠として機能する。
端部46Aの出射側には、固定筒43Aが一体的に取り付けられている。固定筒43Aの出射側の端部には、出射レンズ保持枠43Bが一体的に取り付けられている。固定筒43Aは、内周側で、フォーカスレンズ鏡胴43Cを第3光軸A3方向に移動可能に保持する。フォーカスレンズ鏡胴43Cは、フォーカス用のレンズL32を保持する。
固定筒43Aの外周には、ギヤ62が設けられている。ギヤ62は、フォーカス用モータ52の駆動によって、固定筒43Aの周方向に回転する。ギヤ62の内周面には、ネジ溝が形成されている。固定筒43Aの外周面にも、ネジ溝が形成されている。ギヤ62の内周面のネジ溝と固定筒43Aの外周面のネジ溝とは互いに噛み合う。そのため、ギヤ62が回転すると、固定筒43Aに対して、ギヤ62が第3光軸A3方向に移動する。ギヤ62には、駆動ピン62Aが設けられており、駆動ピン62Aは、フォーカスレンズ鏡胴43Cに挿し込まれている。従って、ギヤ62の移動に伴って、フォーカスレンズ鏡胴43Cも第3光軸A3に沿って移動する。このフォーカスレンズ鏡胴43Cの移動により、投射レンズ11の合焦位置として、スクリーン36と投射レンズ11との間の距離に応じた合焦位置が調節される。
次に、投射レンズ11の一部構成について、第1の観点にて、具体的に説明する。
投射レンズ11は、前述のように、第1ミラー48と、第1ミラー保持部44と、外筒42A及び内筒42Bを備える第2鏡胴部42と、第2ミラー49と、第2ミラー保持部46と、を備えている(図6参照)。また、投射レンズ11は、前述のように、第3外装カバー50Cを備えている(図5参照)。さらに、投射レンズ11は、図6に示すように、第1保持部カバー45と、第2保持部カバー47と、を備えている。そして、第1保持部15A、第2保持部15Bおよび第3保持部15Cは、投射レンズ11を構成する種々の光学系、反射部、電気駆動部等を保持する。
第1ミラー48は、第1反射部の一例である。第2ミラー49は、第2反射部の一例である。第2鏡胴部42の内筒42Bは、第1保持フレームの一例である。第2ミラー保持部46は、第2保持フレームの一例である。第1ミラー保持部44は、第3保持フレームの一例である。第2保持部カバー47は、第1カバー部材の一例である。第3外装カバー50Cは、第2カバー部材の一例である。
投射レンズ11では、図6に示すように、第1ミラー48が、本体部12(図1参照)からの第1光軸A1の光を折り曲げて、第2光軸A2の光とする。この第2光軸A2の光は、第2鏡胴部42の外筒42A及び内筒42Bを通る。換言すれば、本体部12からの光が、第2鏡胴部42の外筒42A及び内筒42Bを通る。そして、第2ミラー49が、第2鏡胴部42の外筒42A及び内筒42Bからの第2光軸A2の光を折り曲げて、第3光軸A3の光とする。なお、本明細書では、「折り曲げる」と「屈曲する」とを同様の意味で用いている。
第2鏡胴部42の内筒42Bは、第2光軸A2上に配置されたレンズL22を保持している。第2鏡胴部42の外筒42Aは、第2光軸A2上に配置されたレンズL21を保持している。すなわち、第2鏡胴部42の内筒42B及び外筒42Aは、レンズを保持する保持フレームとして機能している。
第2鏡胴部42の内筒42Bは、前述のように、第2鏡胴部42の外筒42Aに対して第2光軸A2周りに回転可能に取り付けられている。第2鏡胴部42の内筒42Bには、前述のように、第2ミラー保持部46が一体に設けられている。したがって、第2ミラー保持部46は、外筒42Aに対して第2光軸A2周りに回転可能とされている。
図7、図8及び図9に示すように、第2ミラー49は、矩形の板状をしている。具体的には、第2ミラー49は、表面49Fと、裏面49Rと、第1側面49Aと、第2側面49Bと、第1端面49Dと、第2端面49Uと、を有している。
図8に示すように、表面49Fは、第2光軸A2の光を反射する反射面である。裏面49Rは、表面49Fの反対側の面である。表面49F及び裏面49Rは、互いに向かい合っている。具体的には、表面49F及び裏面49Rは、略平行に配置されている。
第1側面49Aは、図9における左側面である。第2側面49Bは、図9における右側面である。第1側面49A及び第2側面49Bは、互いに向かい合っている。さらに具体的には、第1側面49A及び第2側面49Bは、略平行に配置されている。第1側面49A及び第2側面49Bは、第2反射部の側面の一例である。
第1端面49Dは、図9における下側の面である。第2端面49Uは、図9における上側の面である。第1端面49D及び第2端面49Uは、互いに向かい合っている。さらに具体的には、第1端面49D及び第2端面49Uは、略平行な面である。第1端面49D及び第2端面49Uは、互いに向かい合う一対の側面の一例である。
図7に示すように、第2ミラー保持部46は、第1側壁461と、第2側壁462と、第1連結壁463と、第2連結壁464と、開口部468と、を有している。
図7及び図8に示すように、第1側壁461及び第2側壁462は、側面視にて、斜辺46Sと、第1辺46Tと、第2辺46Uと、を有する略五角形状に形成されている。斜辺46Sは、側面視にて、第2ミラー49の裏面49Rに沿った辺である。具体的には、斜辺46Sは、第2光軸A2及び第3光軸A3のそれぞれに対して略45°の角度をなしている。
第1辺46Tは、斜辺46Sの一端(図8における下端)から第2光軸A2に沿って、光の進行方向に対する反対方向(図8における下方向)へ延びる辺である。第2辺46Uは、斜辺46Sの他端(図8における上端)から第3光軸A3に沿って、光の進行方向(図8における左方向)へ延びる辺である。
図7に示すように、第1連結壁463は、第1側壁461の入射側の端部(図7における下部)と、第2側壁462の入射側の端部(図7における下部)とを連結している。第2連結壁464は、第1側壁461の出射側の端部(図7における左端部)と、第2側壁462の出射側の端部(図7における左端部)とを連結している。
開口部468は、第1側壁461の斜辺46Sと、第2側壁462の斜辺46Sとの間に形成されている。この開口部468は、第1側壁461の第1辺46Tと、第2側壁462の第1辺46Tとの間の領域に位置している。さらに、開口部468は、第1側壁461の第2辺46Uと第2側壁462の第2辺46Uとの間の領域に位置している。
開口部468の幅W1(図9参照)は、第2ミラー49の幅W2より(図9参照)も大きい。開口部468の幅W1は、第1側壁461の内壁から第2側壁462の内壁までの幅方向(図9の左右方向)の寸法に相当する。第2ミラー49の幅W2は、第2ミラー49の第1側面49Aから第2側面49Bまでの幅方向(図9の左右方向)の寸法に相当する。そして、第2ミラー49の第1側面49Aは、第1側壁461の内壁に対してギャップ49Gを有している。第2ミラー49の第2側面49Bは、第2側壁462の内壁に対してギャップ49Gを有している。
開口部468の長さL1(図8参照)は、第2ミラー49の長さL2(図8参照)よりも大きくされている。開口部468の長さL1は、第2ミラー49を厚み方向(図8の矢印X方向)に見た場合における開口部468の幅方向(図9の左右方向)に直交する長さ方向(図9の上下方向)の寸法に相当する。第2ミラー49の長さL2は、第2ミラー49の第1端面49Dから第2端面49Uまでの長さ方向の寸法に相当する。なお、開口部468の長さL1と第2ミラー49の長さL2との寸法差は、開口部468の幅W1と第2ミラー49の幅W2との寸法差よりも大きい。また、第2ミラー49の長さL2は、第1側壁461及び第2側壁462の斜辺46Sの長さL3よりも短くされている。
そして、図7及び図8に示すように、第2ミラー49は、開口部468の長さ方向の中間部を塞ぐように、第1側壁461と第2側壁462との間に、第1側壁461及び第2側壁462の斜辺46Sに沿って配置されている。
図7、図8及び図9に示すように、第1側壁461の斜辺46S部分及び第2側壁462の斜辺46S部分には、それぞれ、凹部46E、46F、46Gが形成されている。凹部46E、46F、46Gは、第2穴の一例である。
第1側壁461の凹部46E、46F、46Gは、第2ミラー49の第1側面49Aに対向している。この凹部46E、46F、46Gは、第2ミラー49の第1側面49A側及びその反対側に開口している。すなわち、凹部46E、46F、46Gは、第1側壁461を厚み方向に延びている。さらに、凹部46E、46F、46Gは、第2保持部カバー47側(図8の右斜め上側)にも開口している。凹部46Fは、第1側壁461の斜辺46Sの中央部に配置されている。凹部46E、46Gは、凹部46Fの両側に配置されている。凹部46Fは、斜辺46Sに沿った長さが、凹部46E、46Gの斜辺46Sに沿った長さよりも長くされている。
第2側壁462の凹部46E、46F、46Gは、第2ミラー49の第2側面49Bに対向している。この凹部46E、46F、46Gは、第2ミラー49の第2側面49B側及びその反対側に開口している。すなわち、凹部46E、46F、46Gは、第2側壁462を厚み方向に延びている。さらに、凹部46E、46F、46Gは、第2保持部カバー47側(図8の右斜め上側)にも開口している。凹部46Fは、第2側壁462の斜辺46Sの中央部に配置されている。凹部46E、46Gは、凹部46Fの両側に配置されている。凹部46Fは、斜辺46Sに沿った長さが、凹部46E、46Gの斜辺46Sに沿った長さよりも長くされている。
第1側壁461及び第2側壁462に形成された凹部46E、46F、46Gは、図9に示すように、接着剤93が塗布される塗布空間とされる。凹部46E、46F、46Gを介して、第2ミラー49の第1側面49A及び第2側面49Bと、第2ミラー保持部46の第1側壁461及び第2側壁462との間に接着剤93が塗布される。これにより、第2ミラー49は、第2ミラー保持部46に接着される。すなわち、第2ミラー保持部46は、第2ミラー49を保持する保持フレームとして機能する。なお、第2ミラー49は、第2ミラー保持部46に保持された状態において、第2ミラー保持部46に対して非接触である。
接着剤93は、活性エネルギー線硬化樹脂である。具体的には、接着剤93として、紫外線の照射により硬化する紫外線硬化樹脂が用いられる。なお、接着剤93としては、活性エネルギー線の照射により硬化する樹脂であればよい。活性エネルギー線は、照射により樹脂を硬化させる電磁波である。具体的には、活性エネルギー線として、例えば、可視光線、紫外線、X線、電子線などが挙げられる。
第2ミラー49の裏面49Rは、第2ミラー保持部46に接着されていない。また、第2ミラー49の第1端面49D及び第2端面49Uは、第2ミラー保持部46に接着されていない。
また、第2ミラー49が開口部468の長さ方向の中間部を塞ぐことで、第2ミラー49の第1端面49Dに対する入射側(図8における下側)に、第1挿入穴467が形成されている。換言すれば、第1挿入穴467は、第2ミラー49の第1端面49Dに対応する位置に設けられている。このように、第1挿入穴467が形成されることで、第2ミラー49の第1端面49Dは、第2ミラー保持部46の第1連結壁463に対してギャップを有している。
さらに、第2ミラー49の第2端面49Uに対する出射側(図8における左側)に、第2挿入穴469が形成されている。換言すれば、第2挿入穴469は、第2ミラー49の第2端面49Uに対応する位置に設けられている。このように、第2挿入穴469が形成されることで、第2ミラー49の第2端面49Uは、第2ミラー保持部46の第2連結壁464に対してギャップを有している。したがって、本実施形態では、第2ミラー49の全ての側面(第1側面49A、第2側面49B、第1端面49D及び、第2端面49U)が、第2ミラー保持部46に対してギャップを有している。なお、各側面の全面が第2ミラー保持部46と接している必要はなく、各側面の一部が部分的に接していなくてもよい。
第1挿入穴467及び第2挿入穴469は、一対の第1穴の一例である。第1挿入穴467は、具体的には、第2ミラー49の第1端面49Dと、第1側壁461と、第2側壁462と、第1連結壁463とで囲まれた空隙である(図7参照)。第2挿入穴469は、具体的には、第2ミラー49の第2端面49Uと、第1側壁461と、第2側壁462と、第2連結壁464とで囲まれた空隙である(図7参照)。
図10に示すように、第1挿入穴467及び第2挿入穴469のそれぞれには、第2ミラー49の姿勢を調整するための治具100が挿入可能とされている。治具100は、第2ミラー49を支持する一対の支持部102を有している。本実施形態では、一対の支持部102のそれぞれを、第1挿入穴467及び第2挿入穴469のそれぞれに挿入した状態で、第2ミラー49を支持可能となっている。具体的には、一対の支持部102は、第2ミラー49の第1端面49D側及び第2端面49U側から第2ミラー49を支持可能となっている。そして、一対の支持部102が第2ミラー49を支持した状態で、第2ミラー49を2次元又は3次元的に動かすことで、第2ミラー49の姿勢が調整される。第2ミラー49は、姿勢が調整された後、前述のように、接着剤93(図9参照)によって固定される。これにより、第3光軸A3が調整される。なお、第2ミラー49の姿勢の調整は、例えば、プロジェクタ10を製品として出荷する前に行われる。
図7及び図8に示すように、第1側壁461及び第2側壁462には、それぞれ、第2ミラー49の一端部(第1端面49D側の端部)を受ける受け部55が設けられている。また、第1側壁461及び第2側壁462には、それぞれ、第2ミラー49の他端部(第2端面49U側の端部)を受ける受け部57が設けられている。なお、図7及び図8では、第2側壁462に設けられた受け部55及び受け部57のみが図示されている。受け部55及び受け部57は、第2ミラー保持部46に接着剤93により固定された第2ミラー49が脱落した場合に、第2ミラー49を受ける機能を有している。
受け部55は、具体的には、図8に示すように、第2ミラー49の表面49Fに対してギャップを有して対向する対向面55Fと、第2ミラー49の第1端面49Dに対してギャップを有して対向する対向面55Dと、を有している。受け部55は、対向面55F及び対向面55Dを含めて、第2ミラー49に対して非接触となっている。
受け部57は、具体的には、図8に示すように、第2ミラー49の表面49Fに対してギャップを有して対向する対向面57Fを有している。受け部57は、対向面57Fを含めて、第2ミラー49に対して非接触となっている。
図11及び図7に示すように、第2保持部カバー47は、側面視にて、第1側壁461及び第2側壁462の斜辺46S、第1辺46T及び第2辺46Uに沿って屈曲された板状に形成されている。第2保持部カバー47は、図7及び図12に示すように、ビス等の締結部材47Aにより、第1側壁461の第1辺46T及び第2辺46Uと、第2側壁462の第1辺46T及び第2辺46Uとに固定されている。
図11及び図12に示すように、第2保持部カバー47は、開口部468を覆っている。さらに言えば、第2保持部カバー47は、第1挿入穴467及び第2挿入穴469と、第2ミラー49の裏面49Rとを覆っている。
なお、図12に示すように、第2保持部カバー47は、第1側壁461の凹部46E、46F、46Gにおける第1側面49Aとは反対側の開口は覆わない。また、第2保持部カバー47は、第2側壁462の凹部46E、46F、46Gにおける第2側面49Bとは反対側の開口は覆わない。
図11に示すように、第3外装カバー50Cは、第1側壁461、第2側壁462及び第2保持部カバー47の全体を覆っている。換言すれば、第3外装カバー50Cは、第2保持部カバー47では覆われない凹部46E、46F、46Gの前述の開口を覆う。
図13、図14及び図15に示すように、第1ミラー48は、矩形の板状をしている。具体的には、第1ミラー48は、表面48Fと、裏面48Rと、第1側面48A(図14参照)と、第2側面48Bと、第1端面48Dと、第2端面48Uと、を有している。
図14に示すように、表面48Fは、第1光軸A1の光を反射する反射面である。裏面48Rは、表面48Fの反対側の面である。表面48F及び裏面48Rは、互いに向かい合っている。具体的には、表面48F及び裏面48Rは、略平行に配置されている。
第1側面48Aは、図15における左側面である。第2側面48Bは、図15における右側面である。第1側面48A及び第2側面48Bは、互いに向かい合っている。さらに具体的には、第1側面48A及び第2側面48Bは、略平行に配置されている。第1側面48A及び第2側面48Bは、第1反射部の側面の一例である。
第1端面48Dは、図15における下側の面である。第2端面48Uは、図15における上側の面である。第1端面48D及び第2端面48Uは、互いに向かい合っている。さらに具体的には、第1端面48D及び第2端面48Uは、略平行な面である。なお、第1端面48D及び第2端面48Uを、第1反射部の側面の一例と把握してもよい。
図13に示すように、第1ミラー保持部44は、第1側壁441と、第2側壁442と、第1連結壁443と、第2連結壁444と、開口部448と、を有している。
第1側壁441及び第2側壁442は、側面視にて、斜辺44Sと、第1辺44Tと、第2辺44Uと、を有する略五角形状に形成されている(図13参照)。斜辺44Sは、図14に示すように、側面視にて、第1ミラー48の裏面48Rに沿った辺である。具体的には、斜辺44Sは、第1光軸A1及び第2光軸A2のそれぞれに対して略45°の角度をなしている。
第1辺44Tは、斜辺44Sの一端(図14における下端)から第1光軸A1に沿って、光の進行方向に対する反対方向(図14における左方向)へ延びる辺である。第2辺44Uは、斜辺44Sの他端(図14における上端)から第2光軸A2に沿って、光の進行方向(図14における上方向)へ延びる辺である。
図13に示すように、第1連結壁443は、第1側壁441の第1辺44T部分(図13における下部)と、第2側壁442の第1辺44T部分(図13における下部)とを連結している。第2連結壁444は、第1側壁441の第2辺44U部分(図13における右端部)と、第2側壁442の第2辺44U部分(図13における右端部)とを連結している。
開口部448は、第1側壁441の斜辺44Sと、第2側壁442の斜辺44Sとの間に形成されている。具体的には、開口部448は、第1側壁441、第2側壁442、第1連結壁443及び第2連結壁444に囲まれて、第1ミラー48と同様の矩形状に形成されている。
そして、第1ミラー48の第1側面48A、第2側面48B、第1端面48D及び第2端面48Uと、第1ミラー保持部44との間には、ギャップがないか、ギャップがあっても、第2ミラー49におけるギャップ49Gよりも小さい。
また、第1側壁441は、第1ミラー48の第1側面48Aを覆っている。すなわち、第1側壁441は、第1ミラー48の第1側面48Aに対向する穴を有していない。さらに、第2側壁442は、第1ミラー48の第2側面48Bを覆っている。すなわち、第2側壁442は、第1ミラー48の第2側面48Bに対向する穴を有していない。
図13、図14及び図15に示すように、第1ミラー保持部44には、開口部448の四隅に配置された接触部44A、44B、44C、44Dが形成されている。第1ミラー48の表面48Fの一部は、接触部44A、44B、44C、44Dに接触した状態で、接着剤により、第1ミラー保持部44に固定されている。接着剤としては、前述の接着剤93と同様の接着剤が用いられる。
図13及び図14に示すように、第1保持部カバー45は、側面視にて、第1側壁441及び第2側壁442の斜辺44Sに沿った板状に形成されている。第1保持部カバー45は、ビス等の締結部材45Aにより、第1側壁441の斜辺44Sと、第2側壁442の斜辺44Sとに固定されている。図13及び図16に示すように、第1保持部カバー45は、開口部448を覆うことで、開口部448を閉じている。
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
投射レンズ11は、図10に示すように、第1挿入穴467及び第2挿入穴469を有している。このため、治具100の一対の支持部102のそれぞれを、第1挿入穴467及び第2挿入穴469のそれぞれに挿入した状態で、第2ミラー49を支持可能となっている。そして、一対の支持部102が第2ミラー49を支持した状態で、第2ミラー49の姿勢を調整可能となっている。したがって、投射レンズ11では、第2ミラー49の姿勢を調整した後、接着剤93(図9参照)によって固定できる。このように、第2ミラー49の姿勢を調整することで、第3光軸A3を精密に調整することできる。
特に、投射レンズ11では、第2鏡胴部42の内筒42Bが、第2鏡胴部42の外筒42Aに対して第2光軸A2周りに回転可能とされているため、各方向(図8の上下方向、左右方向、奥行方向)に適切に第3光軸A3を調整しなければならない。このため、第2ミラー49の一対の側面は、第2ミラー保持部46とギャップを有するように配置されている。このギャップを利用して、第2ミラー49を2次元又は3次元的に動かすことによって、第3光軸A3を精密に調整できる構成が有効となる。
また、本実施形態では、図9に示すように、第2ミラー49は、第1側面49A及び第2側面49Bが接着剤93を介して、第2ミラー保持部46の第1側壁461及び第2側壁462に接着されている。また、第2ミラー49の裏面49Rは、第2ミラー保持部46に接着されていない。また、第2ミラー49は姿勢を調整するために、裏面49Rが第2ミラー保持部46と接触していない。一方で、第1ミラー48は、第2ミラー49の調整の基準とする部材であるため、表面48Fの一部が第1ミラー保持部44の各接触部44A、44B、44C、44Dと接触している。
このように、第2ミラー49が、第1側面49A及び第2側面49Bで、第2ミラー保持部46に対して固定されるため、裏面49Rで固定される場合に比べ、第2ミラー49の姿勢を調整しやすく、第3光軸A3を精密に調整できる。
また、投射レンズ11では、第2ミラー49が接着される接着剤93が、活性エネルギー線硬化樹脂であるので、紫外線のようなエネルギー線を照射することですぐに硬化される。このため、姿勢が調整された第2ミラー49の姿勢を維持したまま、第2ミラー49を第2ミラー保持部46に固定しやすい。
また、投射レンズ11では、図7及び図12に示すように、第2保持部カバー47が、第1挿入穴467及び第2挿入穴469と、第2ミラー49の裏面49Rとを覆っている。これにより、第2ミラー49が保護される。
さらに、投射レンズ11では、図11に示すように、第3外装カバー50Cが、第2保持部カバー47では覆われない凹部46E、46F、46Gの開口を覆っている。これにより、ユーザの接触等の外部要因から第2ミラー49が保護される。
また、投射レンズ11では、第1ミラー保持部44の第1側壁441及び第2側壁442は、第1ミラー48の第1側面48A及び第2側面48Bに対向する穴を有していない(図13参照)。このため、穴の加工が不要となり、第1ミラー保持部44の形状を単純化できる。
本実施形態では、第2ミラー49は、第2ミラー保持部46に対して非接触の状態で固定されていたが、これに限られない。例えば、第2ミラー49の角部は第2ミラー保持部46に接触していてもよい。また、第2ミラー49の各側面および各端面の中央部は、第2ミラー保持部46に対して非接触であると好ましい。さらに、第2ミラー49の姿勢が調整された結果、第2ミラー49の一部が第2ミラー保持部46に接触する位置で固定されていてもよい。
また、本実施形態では、投射レンズ11は、第1光軸A1、第2光軸A2、及び第3光軸A3の3つの光軸を有していたが、これに限られない。例えば、本実施形態における第2光軸A2、及び第3光軸A3の2つの光軸を有する構成であってもよい。
また、本実施形態では、第1鏡胴部41の外筒41Bが、内筒41Aに対して第1光軸A1周りに回転可能とされていたが、外筒41Bが、内筒41Aに対して回転不能な構成であってよい。
また、本実施形態では、第2鏡胴部42の内筒42Bが、外筒42Aに対して第2光軸A2周りに回転可能とされていたが、内筒42Bが、外筒42Aに対して回転不能な構成であってよい。
次に、投射レンズ11の一部構成について、第2の観点にて、具体的に説明する。
投射レンズ11は、前述のように、入射側端部14Aを備えている(図5参照)。さらに、投射レンズ11は、前述のように、外筒42A及び内筒42Bを備える第2鏡胴部42と、第2ミラー49と、第2ミラー保持部46と、第3鏡胴部43と、第2光学系L2と、第3光学系L3とを備えている(図6参照)。
第2ミラー49は、反射部の一例である。第2鏡胴部42の内筒42Bは、第1保持フレームの一例である。第2ミラー保持部46は、第2保持フレームの一例である。第3鏡胴部43は、第4保持フレームの一例である。第2鏡胴部42の外筒42Aは、第5保持フレームの一例である。第2光学系L2は、中間光学系の一例である。第3光学系L3は、出射光学系の一例である。
さらに、投射レンズ11では、前述の第2ミラー49の位置が調整可能となっている他に、第3鏡胴部43が第3光軸A3の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能とされている。換言すれば、第3鏡胴部43は、図6における上下方向及び奥行方向に移動可能とされている。これにより、第3光軸A3の調整が可能となる。第3光軸A3の調整後、第3鏡胴部43の固定筒43Aが、第2ミラー保持部46に対してビス等の締結部材により固定される。なお、第3鏡胴部43の移動による第3光軸A3の調整は、例えば、プロジェクタ10を製品として出荷する前に行われる。
このように、本実施形態では、第2光軸A2の光を折り曲げる第2ミラー49と、第3鏡胴部43の移動とによって、第3光軸A3を調整できる。このように、光軸の折れ曲がり前と、光軸の折れ曲がり後に、光軸を調整する機構を有することで、光軸のサジタル面とタンジェンシャル面の調整ができる。この結果、第3光軸A3を精密に調整することできる。
本実施形態では、第1挿入穴467及び第2挿入穴469を利用して第2ミラー49の姿勢を調整可能とされていたが、これに替えて、第2鏡胴部42の内筒42Bが第2光軸A2の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能とされていてもよい。これにより、第2光軸A2の調整が可能となる。
具体的には、図17において、第2鏡胴部42は、外筒42A,中筒42Cおよび内筒42Bを有している。そして、外筒42Aを含む第2保持部15Bに対して、中筒42Cと内筒42Bを有する第3保持部15Cが回転する。内筒42Bは、投射レンズ11の使用状態においては、中筒42Cにビス等の締結部材により固定されている。しかし、締結部材の固定力を弱めることで、外筒42Aおよび中筒42Cの内部において、内筒42Bは第2光軸A2の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能となっている。これによって、第2光軸A2の調整が可能となっている。第2光軸A2の調整後、内筒42Bは締結部材により中筒42Cに固定される。なお、内筒42Bの移動による第2光軸A2の調整は、例えば、プロジェクタ10を製品として出荷する前に行われる。
また、前述したとおり、本実施形態の投射レンズ11は、第3鏡胴部43が第3光軸A3の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能とされている。よって、第2鏡胴部42の内筒42Bの面内移動と、第3鏡胴部43の面内移動とにより、光軸の折れ曲がり前と、光軸の折れ曲がり後に、光軸の調整が出来る。これによって、光軸のサジタル面とタンジェンシャル面の両方を調整ができる。つまり、第3光軸に折れ曲がる前の第2光軸A2の調整手段は2つ挙げられる。一つは、第2ミラー保持部46は、第2ミラー49の一対の側面に対応する位置に設けられた一対の穴部(凹部46E、46F,46G)を有し、その穴部を介して第2ミラー49の位置を調整する手段である。もう一つは、第2鏡胴部42を構成しレンズ群を有する内筒42Bを、第2光軸A2の光の進行方向に対して交差する面内で移動可能にする手段である。
電気光学素子に相当する画像形成パネル32としては、DMDの代わりにLCDを使用した透過型画像形成パネルを用いてもよい。また、DMDの代わりにLED(Light emitting diode)及び/又は有機EL(Electro luminescence)のような自発光型素子を用いたパネルを用いてもよい。反射部としては、鏡面反射型の代わりに、全反射型のミラーを用いてもよい。
上記例では、光源34としてレーザ光源を用いている例を説明したが、これに限らず、水銀ランプ及び/又はLEDを光源34として用いても良い。また、上記例では、青色レーザ光源と黄色蛍光体を用いたが、これに限らず、黄色蛍光体の代わりに緑色蛍光体と赤色蛍光体を用いても良い。また、黄色蛍光体の代わりに緑色レーザ光源と赤色レーザ光源を用いても良い。
本明細書において、「A及び/又はB」は、「A及びBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「A及び/又はB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、A及びBの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、3つ以上の事柄を「及び/又は」で結び付けて表現する場合も、「A及び/又はB」と同様の考え方が適用される。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
10 プロジェクタ(投射装置)
11 投射レンズ
12 本体部(筐体)
12A ベース部
12B 突出部
12C 収納部
12D、12E 側面
12F 角部
14A 入射側端部
14B 中間部
14C 出射側端部
14D 角部
15A 第1保持部
15B 第2保持部
15C 第3保持部
16 出射レンズ
18 設置面
22 操作パネル
24A 第1ロック解除スイッチ
24B 第2ロック解除スイッチ
26 画像形成ユニット
32 画像形成パネル(電気光学素子)
34 光源
36 スクリーン
40 レンズ鏡胴
41 第1鏡胴部
41A 内筒
41B 外筒
41C ズームレンズ鏡胴
41D カム筒
41E フォーカス調整筒
42 第2鏡胴部
42A 外筒
42B 内筒
42C 中筒
43 第3鏡胴部
43A 固定筒
43B 出射レンズ保持枠
43C フォーカスレンズ鏡胴
44 第1ミラー保持部
44A44B、44C、44D 接触部
44S 斜辺
44T 第1辺
44U 第2辺
45 第1保持部カバー
45A 締結部材
46 第2ミラー保持部
46A 第2ミラー保持部の出射側の端部
46E、46F、46G 凹部
46S 斜辺
46T 第1辺
46U 第2辺
47 第2保持部カバー
47A 締結部材
48 第1ミラー
48A 第1側面
48B 第2側面
48D 第1端面
48F 表面
48R 裏面
48U 第2端面
49 第2ミラー
49A 第1側面
49B 第2側面
49D 第1端面
49F 表面
49G ギャップ
49R 裏面
49U 第2端面
50 外装カバー
50A 第1外装カバー
50B 第2外装カバー
50C 第3外装カバー
51 ズーム用モータ
52 フォーカス用モータ
53、54 ソレノイド
55、57 受け部
55D 対向面
55F、57F 対向面
56 フランジ
58、62 ギヤ
59 第1回転位置検出センサ
60 第2回転位置検出センサ
62A 駆動ピン
71 第1回転ロック機構
72 第2回転ロック機構
93 接着剤
100 治具
102 支持部
441 第1側壁
442 第2側壁
443 第1連結壁
444 第2連結壁
448 開口部
461 第1側壁
462 第2側壁
463 第1連結壁
464 第2連結壁
467 第1挿入穴
468 開口部
469 第2挿入穴
A1 第1光軸
A2 第2光軸
A3 第3光軸
FA フォーカス調整用のレンズ
L1 第1光学系
L2 第2光学系
L3 第3光学系
L21、L22 レンズ
L31 レンズ
L32 フォーカス用のレンズ
P 画像
St 固定絞り
Z1 レンズ群
Z11、Z12 レンズ(ズームレンズ)
Z2 レンズ(ズームレンズ)

Claims (9)

  1. 電気光学素子を有する投射装置の筐体に取り付けられ、複数のレンズを含む投射レンズであって、
    前記複数のレンズのうちの少なくとも一部を保持し、前記筐体からの光が通る第1保持フレームと、
    前記第1保持フレームからの光の光軸を折り曲げ、互いに向かい合う一対の側面を有する第2反射部と、
    前記第2反射部を、接着剤を介して保持する第2保持フレームと、
    第1カバー部と、
    を備え、
    前記第2反射部と前記第2保持フレームとの間に、前記一対の側面に対応する位置に設けられた一対の第1穴があり、
    前記第2反射部は、光を反射する表面と、裏面とを有し、
    前記第2保持フレームは、前記一対の側面の一方の側面と対向する第1部分と、前記表面と対向し、前記第1部分から突出した第2部分と、を有し、
    前記裏面は前記第1カバー部と対向し、
    前記第2反射部は、前記第2部分と前記第1カバー部とにより挟まれており、
    前記一方の側面は、前記一対の側面の他方の側面に対して、鉛直方向下側に位置する、
    投射レンズ。
  2. 前記第2保持フレームは、前記筐体に対して回転可能とされ
    前記第2保持フレームが、前記筐体に対して回転することにより、前記一方の側面は、前記他方の側面よりも鉛直方向下側に位置する、請求項1に記載の投射レンズ。
  3. 前記第1カバー部は前記一対の第1穴を覆う、請求項1又は2に記載の投射レンズ。
  4. 前記裏面は前記第2保持フレームに接着されない
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  5. 前記第2保持フレームは、前記第2反射部の側面に対向する第2穴を有し、
    前記第2反射部の側面は前記接着剤を介して、前記第2保持フレームに接着されている
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  6. 前記接着剤は、活性エネルギー線硬化樹脂である
    請求項5に記載の投射レンズ。
  7. 前記第2穴を覆う第2カバー部材、
    を備えた、請求項5又は6に記載の投射レンズ。
  8. 前記筐体からの第1光軸の光を折り曲げて第2光軸の光とする第1反射部と、
    前記第1反射部を保持し、前記第1反射部の側面に対向する位置に穴を有しない第3保持フレームと、
    を備え、
    前記第2反射部は、前記第2光軸の光を折り曲げて第3光軸の光にする
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  9. 前記第2反射部の全ての側面と前記第2保持フレームとの間にギャップを有する、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の投射レンズ。
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