WO2020091074A1 - 投射レンズ及び投射装置 - Google Patents

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WO2020091074A1
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optical axis
incident
cylinder
lens barrel
barrel
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PCT/JP2019/043266
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哲生 神垣
清水 仁
泰斗 黒田
宏信 茅野
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富士フイルム株式会社
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    • G03B21/28Reflectors in projection beam

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to a projection lens and a projection device.
  • the projector includes an image forming panel such as a liquid crystal display (LCD; Liquid Crystal Display) or DMD (Digital Micromirror Device: registered trademark), and a projection lens that projects an image formed by the image forming panel onto a screen. ing.
  • LCD liquid crystal display
  • DMD Digital Micromirror Device
  • a light flux representing an image formed by the image forming panel enters the projection lens from the main body.
  • the projection lens includes a bending optical system having three optical axes of a first optical axis, a second optical axis, and a third optical axis in order from the incident side.
  • the first optical axis is an optical axis corresponding to the light beam incident from the body portion, and the second optical axis is bent at 90 ° with respect to the first optical axis.
  • the third optical axis is bent by 90 ° with respect to the second optical axis and is an emission optical axis that emits a light beam toward the screen.
  • the projection lens has an incident side end, an intermediate part, and an emitting side end.
  • the incident end portion corresponds to the first optical axis.
  • the middle part corresponds to the second optical axis.
  • the emission side end corresponds to the third optical axis.
  • the incident side end is attached to the main body in a non-rotatable manner, and the intermediate part rotates about the first optical axis with respect to the incident side end.
  • the emission side end is connected to the intermediate part, and when the intermediate part rotates, the emission side end also rotates around the first optical axis. Further, the emission side end portion rotates around the second optical axis with respect to the intermediate portion. In this way, the projection direction is changed by rotating the emission side end portion around the first optical axis and the second optical axis.
  • the lens barrel that accommodates the bending optical system includes, for example, a rotating barrel that rotates around an optical axis that passes through the intermediate portion in order to rotate the exit side end portion with respect to the intermediate portion, and a rotation barrel. And a fixed barrel to which the barrel is rotatably attached. If there is such a rotary cylinder and a fixed cylinder, there is a concern that the optical axis may shake due to the rotation of the rotary cylinder.
  • the technique of the present disclosure can suppress optical axis blurring due to rotation of the rotating barrel.
  • An object of the present invention is to provide a projection lens and a projection device that can be used.
  • a projection lens of the present disclosure is a projection lens attached to a housing of a projection device having an electro-optical element, and includes an emission side optical axis that emits light incident from the case and an incidence side of the emission side optical axis.
  • a bending optical system that is disposed and has at least two optical axes of a first incident side optical axis that is bent with respect to the outgoing side optical axis, and an outgoing side optical system that has an outgoing side optical axis are accommodated, and a first incoming side An exit-side barrel that rotates around the optical axis, and a first entrance-side barrel that is disposed on the entrance side with respect to the exit-side barrel and through which the first entrance-side optical axis passes, and is the exit-side barrel First incident-side barrel having a first rotating barrel that rotates around the first incident-side optical axis as the first rotating barrel rotates, and a first fixed barrel to which the first rotating barrel is rotatably mounted; A first protrusion provided on one of the
  • One of the first rotary cylinder and the first fixed cylinder is an outer cylinder, the other is an inner cylinder inserted into the outer cylinder, and the first protrusion is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder and A housing groove that projects toward the inner peripheral surface of the cylinder and that can house at least a portion of the first protruding portion is formed in the inner peripheral surface of the outer cylinder in the circumferential direction of the first incident-side optical axis. Therefore, it is preferable that the first contact surface is formed on one surface inside the accommodation groove.
  • the first pressing portion is provided on one of the first rotating barrel and the first fixed barrel, is provided on the other of the first rotating barrel and the first fixed barrel, and is first in the first incident side optical axis direction.
  • a first pressed surface that is arranged to face the pressing portion and receives the pressure from the first pressing portion, and at least one first fitting hole that is fitted to the first pressing portion on the first pressed surface.
  • the first pressing portion has a fitting state in which the first pressing portion is fitted into the first fitting hole when the emitting-side lens barrel portion rotates around the first incident-side optical axis, and It is preferable that the pressing portion be switched to a detached state in which the pressing portion is detached from the first fitting hole.
  • the rotational force for rotating the emitting side lens barrel about the first incident side optical axis by the action of gravity is T1
  • the emitting side barrel is Which is a rotation restricting force for restricting the rotation of the portion around the first incident side optical axis and which is a rotation restricting force generated based on the pressing force of the first pressing part, satisfies the following formula (1).
  • the bending optical system is disposed on the incident side with respect to the first incident-side optical axis, has a second incident-side optical axis that is bent with respect to the first incident-side optical axis, and further includes a first incident-side lens barrel.
  • a second incident side lens barrel portion disposed on the incident side with respect to which the second incident side optical axis passes, wherein the second incident side lens barrel portion rotates around the second incident side optical axis as the first incident side lens barrel portion rotates.
  • a second entrance barrel having a two-rotation barrel and a second fixed barrel on which the second rotary barrel is rotatably attached; and a second rotary barrel provided on one of the second rotary barrel and the second fixed barrel.
  • a second protrusion that protrudes from one of the second fixed barrel, a second contact surface that is provided on the other of the second rotary barrel and the second fixed barrel and that faces and contacts the second protrusion, and the second rotation.
  • the rotation of rotating the emitting-side barrel and the first incident-side barrel about the second incident-side optical axis by the action of gravity is T2, which is a rotation restricting force that restricts the rotation of the emission-side lens barrel portion and the first incidence-side lens barrel portion around the second incident optical axis, and the rotation regulation force that is generated based on the pressing force of the second pressing portion.
  • the force is F2
  • the first protrusion is preferably a ball bearing.
  • first fitting holes There are at least four first fitting holes, and it is preferable that the four first fitting holes be arranged at 90 ° intervals around the first incident side optical axis.
  • a plurality of first pressing parts are provided.
  • the plurality of first pressing parts include two or more types of first pressing parts having different pressing forces.
  • the first pressing portion is preferably attached to the outer peripheral surface of the first connection frame.
  • the first pressing part is preferably a ball plunger.
  • Another projection lens of the present disclosure is a projection lens attached to a housing of a projection device having an electro-optical element, and includes an emission side optical axis for emitting light incident from the case and an incidence side optical axis more than the emission side optical axis.
  • a bending optical system having at least two optical axes of a first incident side optical axis bent with respect to the emitting side optical axis and an emitting side optical system having the emitting side optical axis,
  • An exit-side barrel that rotates around an entrance-side optical axis, and a first entrance-side barrel that is disposed closer to the entrance side than the exit-side barrel and has a first entrance-side optical axis that passes through the exit-side mirror
  • a first entrance side lens barrel having a first rotary barrel that rotates around the first incident side optical axis as the barrel rotates, and a first fixed barrel on which the first rotary barrel is rotatably attached;
  • a first pressing portion that is provided on one of the one rotary cylinder and the first fixed cylinder and presses the other, and the other of the first rotary cylinder and the first fixed cylinder.
  • a first pressed surface that receives pressure from the first pressing portion, and at least one first fitting hole that fits with the first pressing portion on the first pressed surface.
  • Another projection lens of the present disclosure includes a plurality of first pressing portions, the number of fitting holes is at least one, and the number of fitting holes is smaller than the number of first pressing portions.
  • the projection device of the present disclosure includes the projection lens described above.
  • a projection lens including a bending optical system that has at least two bent optical axes and a rotating barrel that rotates around the optical axis, it is possible to suppress optical axis blur due to rotation of the rotating barrel. it can.
  • FIG. 3 is a perspective view of the projector in a horizontally placed state. It is a perspective view of the projector in a state of being placed vertically. It is a figure which shows a mode that the image is projected on a screen using a projector. It is a side view of a projection lens. It is a longitudinal cross-sectional view of a projection lens. It is an appearance perspective view of a projection lens.
  • FIG. 8 is an external perspective view of a projection lens different from that in FIG. 7. It is an exploded perspective view of a projection lens. It is explanatory drawing of a 1st press part and a 1st conduction part. It is explanatory drawing of a ball plunger.
  • FIG. 3 is a perspective view of the projector in a horizontally placed state. It is a perspective view of the projector in a state of being placed vertically. It is a figure which shows a mode that the image is projected on a screen using a projector. It is a side view of a projection
  • FIG. 11A shows a fitted state
  • FIG. 11B shows a disengaged state.
  • 16A is a plan view of the first engaging portion
  • FIG. 16B is a cross-sectional view of the first engaging portion.
  • 17A is a plan view showing the first pressing portion
  • FIG. 17B is a sectional view of the first engaging portion. It is a schematic diagram of a 1st engaging part. It is a perspective view of the projection lens in which the direction of the second optical axis is horizontal. It is explanatory drawing of rotation force T1 and rotation control force F1. It is explanatory drawing of rotation force T2 and rotation control force F2. It is explanatory drawing of a rotation position detection mechanism. It is explanatory drawing of a pattern formation part. It is a transition diagram of the rotation position of the 1st rotary cylinder. FIG. 24A shows the initial position. FIG. 24C shows a position rotated by 90 ° from the initial position. FIG. 24B shows the intermediate position. It is a figure of a projection lens in case the direction of the 2nd optical axis A2 is the direction of gravity.
  • the projector 10 of this embodiment corresponds to a projection device and includes a projection lens 11 and a main body 12.
  • the main body 12 corresponds to a housing.
  • One end of the projection lens 11 is attached to the main body 12.
  • FIG. 1 shows a housed state in which the projection lens 11 is housed when the projector 10 is not used.
  • the main body portion 12 includes a base portion 12A, a protruding portion 12B, and a storage portion 12C.
  • the base portion 12A houses main components such as the image forming unit 26 (see FIG. 4) and a control board (not shown).
  • the base portion 12A corresponds to the central portion.
  • the base portion 12A has a substantially oblong rectangular shape in plan view shown in FIG.
  • the protruding portion 12B protrudes from one side of the base portion 12A.
  • the protruding portion 12B has a substantially rectangular shape, and the width of the protruding portion 12B is approximately half the length of one side of the base portion 12A. Therefore, the main body 12 has a substantially L-shape in a plan view as a whole including the base 12A and the protrusion 12B.
  • the storage section 12C stores the projection lens 11.
  • the storage portion 12C is a space generated on the left side of the protruding portion 12B, and has a substantially rectangular shape in plan view like the protruding portion 12B. That is, in FIG. 1, it is assumed that the upper side surface 12D and the left side surface 12E of the outer peripheral surface of the main body 12 are extended in the direction in which the side surface 12D and the side surface 12E intersect. A space defined by the extended side surfaces 12D and the side surface 12E as outer edges is a storage portion 12C. Therefore, although the main body 12 is substantially L-shaped as a single body, when viewed as a whole including the storage portion 12C, it is substantially rectangular in a plan view.
  • the storage portion 12C can be regarded as a recessed portion on the base portion 12A side with respect to the height of the protruding portion 12B when the projector 10 is placed vertically, and thus corresponds to a recessed portion.
  • the projection lens 11 is deformed so as not to protrude from the rectangular storage 12C and then stored in the storage 12C. Therefore, as shown in FIG. 1, in the housed state, the projector 10 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole in which the L-shaped main body 12 and the projection lens 11 are combined, and the unevenness of the outer peripheral surface is reduced. This makes it easy to carry and store the projector 10 in the stored state.
  • a light flux representing an image formed by the image forming unit 26 enters the projection lens 11 from the main body 12.
  • the projection lens 11 magnifies the image light based on the incident light flux by an optical system to form an image.
  • the projection lens 11 projects the enlarged image of the image formed by the image forming unit 26 onto the screen 36 (see FIG. 4).
  • the projection lens 11 has, for example, a bending optical system (see FIGS. 2 and 3) that bends the optical axis twice, and in the housed state shown in FIG. 1, the projection lens 11 as a whole moves upward. It has a convex, substantially U-shape.
  • the projection lens 11 includes an incident side end portion 14A, an intermediate portion 14B, and an emission side end portion 14C.
  • the incident side end 14A is connected to one end of both ends of the intermediate portion 14B, and the emission side end 14C is connected to the other end of both ends of the intermediate portion 14B.
  • the light from the main body 12 is incident on the incident side end 14A.
  • An exit lens 16 is provided at the exit end 14C.
  • the light incident on the incident side end portion 14A from the main body 12 is guided to the emission side end portion 14C via the intermediate portion 14B.
  • the emission side end portion 14C emits the light guided from the body portion 12 through the incidence side end portion 14A and the intermediate portion 14B from the emission lens 16 toward the screen 36.
  • the incident side end portion 14A is attached to the main body portion 12.
  • the incident side end 14A is attached at a position adjacent to the protrusion 12B in the left-right direction in FIG. 1, and is located near the center of the base 12A.
  • the intermediate portion 14B extends from the vicinity of the center of the base portion 12A to the end side opposite to the protruding portion 12B, that is, to the left side in FIG.
  • the corner portion 14D of the emission side end portion 14C and the corner portion 12F of the protruding portion 12B are arranged at positions substantially symmetrical in the left-right direction in FIG.
  • the outer shape of the emission side end portion 14C is formed in a shape substantially similar to the outer shape of the protruding portion 12B, so that the outer shape of the projection lens 11 and the outer shape of the main body portion 12 have a unified feeling. Therefore, in the housed state, the outer shape of the projection lens 11 is designed as if it constitutes a part of the outer shape of the main body 12.
  • the projection lens 11 has a bending optical system.
  • the bending optical system has a first optical axis A1, a second optical axis A2, and a third optical axis A3.
  • the second optical axis A2 is an optical axis bent by 90 ° with respect to the first optical axis A1.
  • the third optical axis A3 is an optical axis bent by 90 ° with respect to the second optical axis A2.
  • the end 14A on the incident side is attached to the main body 12 so as not to rotate.
  • the intermediate portion 14B is rotatable around the first optical axis A1 with respect to the incident side end portion 14A. Since the emission side end 14C is connected to the intermediate part 14B, when the intermediate part 14B rotates with respect to the incident side end 14A, the emission side end 14C also rotates around the first optical axis A1.
  • the rotatable range around the first optical axis A1 is less than 360 °, which is 180 ° in this example.
  • the rotatable range around the first optical axis A1 is limited to less than 360 ° because interference between the projection 12B and the projection lens 11 is prevented when the projection 12B is adjacent to the incident side end 14A. This is to prevent it.
  • the emitting side end portion 14C is rotatable about the second optical axis A2 with respect to the intermediate portion 14B. Unlike the intermediate portion 14B, there is no limit to the rotation of the emission side end portion 14C around the second optical axis A2. For example, it is possible to rotate the emission side end portion 14C by 360 ° or more.
  • the exit side end portion 14C can rotate about the two axes of the first optical axis A1 and the second optical axis A2 as rotation axes. Thereby, the user can change the projection direction of the projection lens 11 without moving the main body 12.
  • FIG. 2 shows a state where the projector 10 is placed horizontally with respect to the installation surface 18, and FIG. 3 shows a state where the projector 10 is placed vertically with respect to the installation surface 18. In this way, the projector 10 can be used in a horizontal orientation and a vertical orientation.
  • an operation panel 22 is provided on the side surface 12D of the protrusion 12B.
  • the operation panel 22 has a plurality of operation switches.
  • the operation switch is, for example, a power switch and an adjustment switch.
  • the adjustment switch is a switch for performing various adjustments.
  • the adjustment switch includes, for example, a switch for adjusting the image quality of the image projected on the screen 36 and for performing trapezoidal correction.
  • a first lock release switch 24A and a second lock release switch 24B are provided on one surface of the intermediate portion 14B.
  • the projection lens 11 is provided with a first rotation lock mechanism and a second rotation lock mechanism.
  • the first rotation lock mechanism locks the rotation of the intermediate portion 14B about the first optical axis A1 with respect to the incident side end portion 14A.
  • the second rotation lock mechanism locks the rotation of the emission side end portion 14C with respect to the intermediate portion 14B about the second optical axis A2.
  • the first lock release switch 24A is an operation switch for inputting an instruction to unlock the rotation of the intermediate portion 14B to the first rotation lock mechanism.
  • the second lock release switch 24B is an operation switch for inputting an instruction to unlock the rotation of the emission side end 14C to the second rotation lock mechanism.
  • the main body 12 is provided with an image forming unit 26.
  • the image forming unit 26 forms an image to be projected.
  • the image forming unit 26 includes an image forming panel 32, a light source 34, a light guide member (not shown), and the like.
  • the image forming panel 32 is an example of an electro-optical element.
  • the light source 34 irradiates the image forming panel 32 with light.
  • the light guide member guides the light from the light source 34 to the image forming panel 32.
  • the image forming unit 26 is, for example, a reflection type image forming unit using a DMD as the image forming panel 32.
  • the DMD has a plurality of micromirrors capable of changing the reflection direction of the light emitted from the light source 34, and is an image display device in which each micromirror is two-dimensionally arranged in pixel units. is there.
  • the DMD performs light modulation according to an image by changing the direction of each micro mirror according to the image and switching on / off of the reflected light of the light from the light source 34.
  • a white light source is an example of the light source 34.
  • the white light source emits white light.
  • the white light source is, for example, a light source realized by combining a laser light source and a phosphor.
  • the laser light source emits blue light as excitation light to the phosphor.
  • the phosphor emits yellow light when excited by the blue light emitted from the laser light source.
  • the white light source emits white light by combining blue light emitted from a laser light source and yellow light emitted from a phosphor.
  • the image forming unit 26 further selectively converts the white light emitted from the light source 34 into each color light of blue light B (Blue), green light G (Green), and red light R (Red) in a time division manner.
  • a rotating color filter is provided.
  • image light carrying image information of each color of B, G, and R is obtained.
  • the image light of each color thus obtained is projected to the screen 36 by being selectively incident on the projection lens 11.
  • the image lights of the respective colors are integrated on the screen 36, and the full-color image P is displayed on the screen 36.
  • the projection lens 11 includes a lens barrel 40.
  • the lens barrel 40 houses the bending optical system.
  • the lens barrel 40 includes a first lens barrel portion 41, a second lens barrel portion 42, and a third lens barrel portion 43.
  • Each of the first lens barrel portion 41, the second lens barrel portion 42, and the third lens barrel portion 43 contains a lens.
  • the lens housed in the first lens barrel portion 41 is arranged on the first optical axis A1.
  • the lens housed in the second lens barrel portion 42 is arranged on the second optical axis A2.
  • the lens housed in the third barrel portion 43 is arranged on the third optical axis A3.
  • the central axis of the first lens barrel portion 41 is substantially coincident with the first optical axis A1.
  • the central axis of the second lens barrel portion 42 is substantially coincident with the second optical axis A2.
  • the central axis of the third lens barrel portion 43 substantially coincides with the third optical axis A3.
  • 5 and 6 show the lens barrel 40 in the state shown in FIGS. 2 and 4.
  • the detailed configuration of each lens is omitted and the lens is expressed as one lens.
  • each lens may be a plurality of lenses.
  • the first lens barrel portion 41 is the lens barrel portion that is positioned closest to the incident side
  • the third lens barrel portion 43 is the lens barrel portion that is positioned closest to the output side
  • the second lens barrel portion 42 is the first lens barrel portion.
  • the lens barrel portion is located between the lens barrel portion 41 and the third lens barrel portion 43.
  • the lens barrel 40 includes a first mirror holding portion 44 and a second mirror holding portion 46.
  • the first mirror holding unit 44 holds the first mirror 48
  • the second mirror holding unit 46 holds the second mirror 49.
  • Each of the first mirror 48 and the second mirror 49 is one of the optical elements constituting the bending optical system, and is a reflecting portion that bends the optical axis.
  • the first mirror 48 forms the second optical axis A2 by bending the first optical axis A1.
  • the second mirror 49 forms the third optical axis A3 by bending the second optical axis A2.
  • the first mirror holding part 44 is arranged between the first lens barrel part 41 and the second lens barrel part 42.
  • the second mirror holding portion 46 is arranged between the second lens barrel portion 42 and the third lens barrel portion 43.
  • the tip portion of the inner cylinder 42B of the second lens barrel portion 42 and the lens L22 held at the tip portion are even inside the second mirror holding portion 46.
  • the distance between the lens L22 and the second mirror 49 becomes small, and the light from the lens L22 can be reflected even if the second mirror 49 is downsized.
  • the second mirror 49 can be downsized and the second mirror holding portion 46 can be downsized.
  • the lens barrel 40 is covered with an exterior cover 50 except for a part of the emission lens 16 and the like.
  • the outer cover 50 has a first outer cover 50A, a second outer cover 50B, and a third outer cover 50C.
  • the first outer cover 50A is an outer cover corresponding to the incident side end portion 14A
  • the second outer cover 50B is an outer cover corresponding to the intermediate portion 14B
  • the third outer cover 50C is an emitting side end. It is an exterior cover corresponding to the portion 14C.
  • the first outer cover 50A covers the first lens barrel portion 41 and constitutes the outer peripheral surface of the incident side end portion 14A.
  • the second exterior cover 50B mainly covers the first mirror holding portion 44 and the second lens barrel portion 42, and constitutes the outer peripheral surface of the intermediate portion 14B.
  • the third outer cover 50C mainly covers the second mirror holding portion 46 and the third lens barrel portion 43, and constitutes the outer peripheral surface of the emission side end portion 14C.
  • various actuators are arranged on the outer peripheral surface of the lens barrel 40.
  • a zoom motor 51 is provided on the outer peripheral surface of the first lens barrel portion 41, and a focusing motor 52 is provided on the outer peripheral surface of the second mirror holding portion 46.
  • a solenoid 53 is provided on the outer peripheral surface of the first mirror holding portion 44, and a solenoid 54 (see also FIG. 6) is provided on the outer peripheral surface of the second lens barrel portion 42.
  • the solenoid 53 constitutes a first rotation lock mechanism.
  • the solenoid 54 constitutes a second rotation lock mechanism.
  • the zoom motor 51, the focus motor 52, the solenoid 53, and the solenoid 54 are examples of electric drive units.
  • the first barrel 41 includes an inner barrel 41A, an outer barrel 41B, a zoom lens barrel 41C, a cam barrel 41D, and a focus adjustment barrel 41E.
  • a flange 56 that protrudes outward in the radial direction of the inner cylinder 41A is provided at the end of the inner cylinder 41A on the incident side in the first optical axis A1.
  • the flange 56 non-rotatably fixes the inner cylinder 41A to the main body 12.
  • the outer cylinder 41B is arranged on the emission side of the inner cylinder 41A and covers a part of the outer peripheral surface of the inner cylinder 41A.
  • the outer cylinder 41B is attached to the inner cylinder 41A so as to be rotatable around the first optical axis A1.
  • the first lens barrel portion 41 holds the first optical system L1.
  • the first optical system L1 includes, for example, the lens FA, the lens group Z1, and the lens Z2, and is arranged on the first optical axis A1.
  • the lens group Z1 includes a lens Z11 and a lens Z12.
  • a cam barrel 41D and a zoom lens barrel 41C are housed in the inner barrel 41A.
  • the zoom lens barrel 41C has two groups of zoom lenses.
  • the zoom lens of the second group includes a lens group Z1 and a lens Z2.
  • a first cam groove (not shown) and a second cam groove (not shown) are formed on the cam barrel 41D.
  • the first cam groove is a cam groove for moving the lens group Z1.
  • the second cam groove is a cam groove for moving the lens Z2.
  • the lens holding frame of the lens group Z1 is provided with a first cam pin (not shown).
  • a second cam pin (not shown) is provided on the lens holding frame of the lens Z2. The first cam pin is inserted into the first cam groove, and the second cam pin is inserted into the second cam groove.
  • the cam cylinder 41D is rotated by driving the zoom motor 51.
  • a cylindrical gear 58 is provided outside the inner cylinder 41A.
  • the gear 58 rotates around the inner cylinder 41A when the zoom motor 51 is driven.
  • the gear 58 is provided with a drive pin (not shown) for rotating the cam barrel 41D.
  • the drive pin When the gear 58 rotates, the drive pin also rotates in the circumferential direction of the inner cylinder 41A, and the cam cylinder 41D rotates with the rotation.
  • an insertion groove (not shown) for inserting the drive pin is formed in the circumferential direction in order to prevent interference with the drive pin.
  • a fixed diaphragm St is provided inside the zoom lens barrel 41C between the lens Z11 and the lens Z12.
  • the fixed diaphragm St narrows the light flux incident from the main body 12.
  • the focus adjustment cylinder 41E is attached to the incident side end of the inner cylinder 41A and is rotatable about the first optical axis A1 with respect to the inner cylinder 41A. Threaded grooves are formed on the outer peripheral surface of the exit side end of the focus adjustment cylinder 41E and the inner peripheral surface of the inner cylinder 41A, and the respective threaded grooves mesh with each other. Since the inner cylinder 41A is fixed to the body portion 12, when the focus adjustment cylinder 41E rotates with respect to the inner cylinder 41A, the focus adjustment cylinder 41E moves along the first optical axis A1 by the action of the screw.
  • the focus adjustment cylinder 41E holds a lens FA for focus adjustment.
  • the lens FA adjusts the relative position between the in-focus position of the entire system of the projection lens 11 and the image forming panel 32 by moving along the first optical axis A1.
  • the focus adjustment cylinder 41E is provided to absorb such individual differences at the time of manufacture and make the relative position between the focus position of the entire system of the projection lens 11 and the image forming panel 32 substantially the same.
  • a first rotational position detection sensor 59 is provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 41B.
  • the first rotation position detection sensor 59 detects the rotation position of the outer cylinder 41B with respect to the inner cylinder 41A.
  • the first mirror holding part 44 is attached to the end of the outer cylinder 41B on the emitting side. Therefore, the first mirror holding portion 44 rotates about the first optical axis A1 as the outer cylinder 41B rotates about the first optical axis A1 with respect to the inner cylinder 41A.
  • the first mirror holding unit 44 holds the first mirror 48 in a posture in which the reflecting surface of the first mirror 48 forms an angle of 45 ° with each of the first optical axis A1 and the second optical axis A2.
  • the first mirror 48 is a specular reflection type mirror in which a transparent member such as glass is coated with a reflective film.
  • the second lens barrel section 42 includes an outer cylinder 42A and an inner cylinder 42B.
  • the outer cylinder 42A is attached to the first mirror holding portion 44 at the incident end.
  • the inner cylinder 42B is attached to the outer cylinder 42A so as to be rotatable around the second optical axis A2.
  • the second lens barrel section 42 holds the second optical system L2.
  • the second optical system L2 includes, for example, a lens L21 and a lens L22, and is arranged on the second optical axis A2.
  • the outer cylinder 42A holds the lens L21.
  • the inner cylinder 42B holds the lens L22.
  • the second optical system L2 functions as a relay lens. More specifically, the first optical system L1 of the first lens barrel unit 41 forms an intermediate image in the first mirror holding unit 44. The second optical system L2 relays the light flux representing the intermediate image to the second mirror holding unit 46 and the third lens barrel unit 43 with the intermediate image as the subject.
  • the second mirror holding section 46 is attached to the exit side end of the inner cylinder 42B. Therefore, the second mirror holding portion 46 rotates about the second optical axis A2 as the inner cylinder 42B rotates about the second optical axis A2 with respect to the outer cylinder 42A.
  • a second rotational position detection sensor 60 is provided on the outer peripheral surface of the outer cylinder 42A.
  • the second rotation position detection sensor 60 detects the rotation position of the inner cylinder 42B with respect to the outer cylinder 42A.
  • the second mirror holding unit 46 holds the second mirror 49 in a posture in which the reflecting surface of the second mirror 49 forms an angle of 45 ° with each of the second optical axis A2 and the third optical axis A3.
  • the second mirror 49 is a mirror reflection type mirror similar to the first mirror 48.
  • the output-side end portion 46A of the second mirror holding portion 46 constitutes the third lens barrel portion 43.
  • the third lens barrel portion 43 includes a fixed barrel 43A, an exit lens holding frame 43B, and a focus lens barrel 43C in addition to the end portion 46A.
  • the third lens barrel section 43 holds the third optical system L3.
  • the third optical system L3 includes, for example, a lens L31, a lens L32, and an exit lens 16, and is arranged on the third optical axis A3.
  • the end portion 46A is a tubular portion whose center axis substantially coincides with the third optical axis A3, and functions as a lens holding frame that holds the lens L31.
  • a fixed cylinder 43A is attached to the exit side of the end 46A.
  • An exit lens holding frame 43B is attached to the end of the fixed barrel 43A on the exit side.
  • the fixed barrel 43A holds the focus lens barrel 43C on the inner peripheral side so as to be movable in the third optical axis A3 direction.
  • the focus lens barrel 43C holds the focusing lens L32.
  • a gear 62 is provided on the outer circumference of the fixed cylinder 43A.
  • the gear 62 rotates in the circumferential direction of the fixed barrel 43A by the drive of the focusing motor 52.
  • a thread groove is formed on the inner peripheral surface of the gear 62.
  • a screw groove is also formed on the outer peripheral surface of the fixed cylinder 43A.
  • the thread groove on the inner peripheral surface of the gear 62 and the thread groove on the outer peripheral surface of the fixed cylinder 43A mesh with each other. Therefore, when the gear 62 rotates, the gear 62 moves in the third optical axis A3 direction with respect to the fixed barrel 43A.
  • a drive pin 62A is provided on the gear 62, and the drive pin 62A is inserted into the focus lens barrel 43C. Therefore, the focus lens barrel 43C also moves along the third optical axis A3 as the gear 62 moves. This movement of the focus lens barrel 43C adjusts the focus position of the projection lens 11 according to the distance between the screen 36 and the projection lens 11.
  • the third optical axis A3 is an example of the emission side optical axis that emits the light that has entered the projection lens 11 from the main body portion 12, and the second optical axis A2 is greater than the third optical axis A3.
  • the first optical axis A1 is arranged on the incident side with respect to the second optical axis A2, and It is an example of a second incident side optical axis bent with respect to the optical axis A2.
  • the third lens barrel portion 43 is an example of the emitting side lens barrel portion through which the emitting side optical axis passes.
  • the second lens barrel portion 42 is an example of a first incident side lens barrel portion which is disposed on the incident side with respect to the emission side lens barrel portion and through which the first incident side optical axis passes.
  • the first lens barrel section 41 is an example of a second incident side lens barrel section that is disposed on the incident side with respect to the first incident side lens barrel section and through which the second incident side optical axis passes.
  • the inner cylinder 42B is an example of a first rotary cylinder that rotates around the first incident side optical axis (second optical axis A2) as the third lens barrel portion 42 rotates. is there.
  • the outer cylinder 42A is an example of a first fixed cylinder to which the first rotary cylinder is attached.
  • the outer cylinder 41B is an example of a second rotary cylinder that rotates around the second incident side optical axis (first optical axis A1)
  • the inner cylinder 41A is an example of a second fixed cylinder. ..
  • a rotating portion 64 that is connected to one end of the inner cylinder 42B of the second lens barrel portion 42 is provided at the incident side end portion of the second mirror holding portion 46.
  • the rotating portion 64 has a flange shape that is larger than the diameter of the inner cylinder 42B and expands in the radial direction more than the inner cylinder 42B.
  • a wide portion 66 having a larger diameter than the end portion on the incident side is provided at the end portion on the emitting side of the outer cylinder 42A.
  • the entrance-side surface 64A of the rotating portion 64 and the exit-side end surface 66A of the wide portion 66 are arranged to face each other in the second optical axis A2 direction.
  • the ball plunger 68 is an example of a first pressing portion that presses the outer cylinder 42A, which is the first fixed cylinder, in the second optical axis A2 direction, as described later.
  • the second mirror holding portion 46 is an example of a first connection frame that connects the third lens barrel portion 43 and the second lens barrel portion 42.
  • the ball plunger 68 which is an example of the first pressing portion, is attached to the surface 64B of the rotating portion 64, which is an example of the outer peripheral surface of the first connection frame.
  • a mounting hole 69 for mounting the ball plunger 68 is formed on the surface 64B of the rotating portion 64.
  • Four mounting holes 69 are formed corresponding to the number of ball plungers 68.
  • a screw is formed on the outer peripheral surface around the axis of the ball plunger 68, and the screw engages with the mounting hole 69, whereby the ball plunger 68 is fixed to the rotating portion 64 by the action of the screw. Further, the ball plunger 68 can adjust the mounting position in the second optical axis A2 direction by the action of the screw.
  • the four mounting holes 69 are, for example, arranged at 90 ° intervals in the circumferential direction around the second optical axis A2.
  • the four ball plungers 68 are attached to the respective attachment holes 69 so that they are arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction around the second optical axis A2.
  • the surface 66A of the wide portion 66 (see also FIGS. 10 and 11) is arranged so as to face the ball plunger 68 in the second optical axis A2 direction.
  • the surface 66A of the wide portion 66 is an example of a first pressed surface that is pressed by the ball plunger 68.
  • the ball plunger 68 rotates with the rotation of the third barrel 43 about the second optical axis A2.
  • the surface 66A of the wide portion 66 is pressed by the ball plunger 68 regardless of the rotational position of the third lens barrel portion 43.
  • the surface 66A is formed with four fitting holes 70 into which the respective ends of the four ball plungers 68 are fitted.
  • the fitting hole 70 is an example of a first fitting hole.
  • the four fitting holes 70 are arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction around the second optical axis A2, corresponding to the four ball plungers 68.
  • the ball plunger 68 has a spring 68B provided inside the main body and a ball 68A provided at one end of the main body, as is well known.
  • the ball 68A is pressed by the pressing force of the spring 68B in a direction projecting from one end of the main body.
  • the ball plunger 68 is shown in FIG. 11A when the third lens barrel portion 43 rotates about the second optical axis A2, in a fitted state in which the ball plunger 68 fits into the fitting hole 70, and in FIG. 11B.
  • the ball plunger 68 is switched to the detached state in which the ball plunger 68 is detached from the fitting hole 70.
  • a mounting hole 73 for mounting the ball bearing 72 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylinder 42B (see FIG. 9, etc.).
  • the ball bearing 72 is an example of a first protrusion that protrudes in the radial direction of the inner cylinder 42B.
  • the ball bearing 72 constitutes a first engaging portion that rotatably engages the inner cylinder 42B with the outer cylinder 42A (see FIG. 9 and the like).
  • the ball bearing 72 is a ball bearing with a shaft that has a shaft portion and a head portion, and the head portion functions as a ball bearing.
  • Three ball bearings 72 are provided.
  • the three ball bearings 72 are arranged in the inner cylinder 42B at intervals of 120 ° in the circumferential direction around the second optical axis A2 (see also FIG. 14).
  • an insertion hole 66B into which the three ball bearings 72 can be inserted is formed on the outer peripheral surface in the circumferential direction around the second optical axis A2.
  • the insertion hole 66B is provided to allow the ball bearing 72 to enter the inside of the outer cylinder 42A from the outside of the outer cylinder 42A in a state where the inner cylinder 42B is inserted inside the outer cylinder 42A.
  • the ball plunger 74 is an example of a second pressing portion that presses the inner cylinder 41A that is the second fixed cylinder in the first optical axis A1 direction, as described later.
  • the first mirror holding portion 44 is an example of a second connection frame that connects the second lens barrel portion 42 and the first lens barrel portion 41.
  • the ball plunger 74 is attached to the first mirror holding portion 44 and is arranged inside the first mirror holding portion 44.
  • the first mirror holding portion 44 is an example of a pressing portion holding member that holds the second pressing portion.
  • the first mirror holder 44 can be separated from the outer cylinder 41B.
  • the first mirror holding portion 44 is formed with a mounting hole 44A for mounting the ball plunger 74.
  • Four attachment holes 44A are formed corresponding to the number of ball plungers 74.
  • a screw is formed on the outer peripheral surface around the axis of the ball plunger 74, and the screw engages with the mounting hole 44A so that the ball plunger 74 moves by the action of the screw. It is fixed at 44. Further, the ball plunger 74 can adjust the mounting position in the first optical axis A1 direction by the action of the screw.
  • the four mounting holes 44A are arranged at 90 ° intervals in the circumferential direction around the first optical axis A1, similarly to the mounting holes 69 of the ball plunger 68.
  • the four ball plungers 74 are mounted in the respective mounting holes 44A, and are thus arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction around the first optical axis A1.
  • the end surface 41A1 on the emission side of the inner cylinder 41A is arranged so as to face the ball plunger 74 in the first optical axis A1 direction.
  • the end surface 41A1 is an example of a second pressed portion that is pressed by the ball plunger 74.
  • the ball plunger 74 rotates with the rotation of the second lens barrel portion 42 around the first optical axis A1.
  • the end surface 41A1 of the inner cylinder 41A is pressed by the ball plunger 74 regardless of the rotational position of the second lens barrel portion 42.
  • the end face 41A of the inner cylinder 41A is formed with four fitting holes 76 (see FIG. 9) into which the respective ends of the four ball plungers 74 are fitted.
  • the fitting hole 76 is an example of a second fitting hole.
  • the four fitting holes 76 are arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction around the first optical axis A1, corresponding to the four ball plungers 74.
  • the four ball plungers 74 have a fitted state in which the ball plunger 74 fits into the fitting hole 76 and a state in which the ball plunger 74 fits into the fitting hole when the second lens barrel portion 42 rotates around the first optical axis A1.
  • the withdrawal state of withdrawing from 76 is switched.
  • the operation of the ball plunger 74 is similar to that shown in FIG. 11 for the ball plunger 68.
  • a mounting hole 41A2 for mounting a ball bearing 78 similar to the ball bearing 72 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylinder 41A.
  • the ball bearing 78 is an example of a second protrusion that protrudes from the inner cylinder 41A.
  • the ball bearing that functions as the second protruding portion constitutes a second engaging portion that rotatably engages the outer cylinder 41B with the inner cylinder 41A, as described later.
  • three ball bearings 78 are provided.
  • the three ball bearings 78 are arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction around the first optical axis A1 in the inner cylinder 41A.
  • an insertion hole 41B1 into which three ball bearings 78 can be inserted is formed on the outer circumferential surface in the circumferential direction around the second optical axis A2.
  • the insertion hole 41B1 is provided to allow the ball bearing 78 to enter the inside of the outer cylinder 41B from the outside of the outer cylinder 41B in a state where the inner cylinder 41A is inserted inside the outer cylinder 41B.
  • a pattern forming portion 80 (see FIGS. 9 and 10) is formed in a portion facing the inner peripheral surface of the outer cylinder 42A. Is provided. As will be described later, the pattern forming unit 80 and the second rotation position detection sensor 60 form a second rotation position detection mechanism.
  • a first conducting portion 82 is provided between the end surface 66A of the wide portion 66 of the outer cylinder 42A and the surface 64A of the rotating portion 64.
  • the first conducting portion 82 establishes electrical conduction between the outer cylinder 42A side and the inner cylinder 42B side.
  • the focusing motor 52 is arranged on the outer peripheral surface of the second mirror holding portion 46 on the inner cylinder 42B side in the optical axis direction.
  • a power supply for supplying power to the focusing motor 52 and a control board for transmitting a control signal are provided on the outer cylinder 42A side.
  • the first conducting portion 82 is used to transmit the power from the power source and the control signal from the control board to the focusing motor 52.
  • the first conducting portion 82 is composed of a cableless type conducting portion.
  • the connector 83A is electrically connected to the first conducting portion 82 via, for example, a metal piece (not shown).
  • the connector 83A rotates with the rotation of the inner cylinder 42B around the second optical axis A2.
  • the connector 83A is electrically connected to the focusing motor 52 via a cable 86A.
  • the rotating electrode 82B and the fixed electrode 82A are arranged outside the ball plunger 68.
  • the cable 86A can be pulled out from the outside of the rotating portion 64, interference with other members is reduced, and the electric connection between the focusing motor 52 and the cable 86A can be easily performed.
  • the connector 83B is provided on the outer cylinder 42A (see also FIG. 9).
  • the connector 83B is electrically connected to the first conducting portion 82 via, for example, a metal piece (not shown).
  • the connector 83B is electrically connected to the power supply of the main body 12 and the control board via a cable 86B.
  • the first conducting portion 82 is composed of a pair of electrodes including a fixed electrode 82A provided on the outer cylinder 42A and a rotating electrode 82B provided on the inner cylinder 42B.
  • the rotating electrode 82B is attached to the rotating portion 64 connected to the inner cylinder 42B, and is indirectly provided to the inner cylinder 42B. Therefore, the rotary electrode 82B rotates with the rotation of the inner cylinder 42B.
  • the fixed electrode 82A is attached to the surface 66A of the wide portion 66 of the outer cylinder 42A, and is directly provided to the outer cylinder 42A. Since the outer cylinder 42A does not rotate about the second optical axis A2, the fixed electrode 82A also does not rotate about the second optical axis A2.
  • the fixed electrode 82A is a flat electrode extending in the circumferential direction around the second optical axis A2. More specifically, the plane electrode is a ring-shaped electrode.
  • the rotating electrode 82B is a partial contact electrode that partially contacts the fixed electrode 82A.
  • Four rotary electrodes 82B are provided, and the four rotary electrodes 82B are arranged at intervals in the circumferential direction of the ring-shaped fixed electrode 82A.
  • the four rotary electrodes 82B are attached to a ring-shaped attachment plate 84.
  • the mounting plate 84 is mounted on the rotating unit 64.
  • the four rotary electrodes 82B are indirectly provided on the inner cylinder 42B and rotate with the rotation of the inner cylinder 42B.
  • the connector 83A is also attached to the attachment plate 84.
  • the fixed electrode 82A and the rotating electrode 82B relatively rotate while maintaining a contact state. That is, the fixed electrode 82A and the rotating electrode 82B rotate relative to each other while always in contact with each other.
  • the first conducting portion 82 is arranged outside the ball plunger 68 in the radial direction of the outer cylinder 42A and the inner cylinder 42B.
  • the rotating electrode 82B is formed of an elastic and conductive piece 82B1.
  • the piece 82B1 has a strip shape. In the middle portion in the longitudinal direction of the piece 82B1, both ends of the piece 82B1 are bent in a direction toward the fixed electrode 82A. The piece 82B1 contacts the fixed electrode 82A at both ends in the longitudinal direction.
  • the distance D1 between the mounting plate 84 to which the piece 82B1 is attached and the fixed electrode 82A is narrower than the thickness when no external force is applied to the piece 82B1. Therefore, the piece 82B1 comes into contact with the fixed electrode 82A while being elastically deformed.
  • the segment 82B1 presses both ends of the segment 82B1 toward the fixed electrode 82A by the action of the elastic force. Therefore, the rotating electrode 82B is pressed against the fixed electrode 82A.
  • the rotary electrode 82B has a pair of two pieces 82B1 to which electric signals different from each other are input.
  • Two fixed electrodes 82A are also provided, and the two fixed electrodes 82A are in contact with the respective pieces 82B1. These are used as respective electrodes for power supply and control signal transmission.
  • the first barrel for electrically conducting between the inner barrel 42B side which is the first rotating barrel and the outer barrel 42A side which is the first fixed barrel.
  • the conducting portion 82 is a cableless type conducting portion.
  • the section is a cable-type conducting section using the cable 86B.
  • a housing groove 88 is formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 42A.
  • the accommodation groove 88 is formed around the entire circumference in the circumferential direction around the second optical axis A2.
  • the housing groove 88 can house at least a part of the ball bearing 72.
  • the inner cylinder 42B rotates with respect to the outer cylinder 42A in a state where the ball bearing 72 protruding from the inner cylinder 42B is housed in the housing groove 88.
  • a contact surface 88A that contacts the ball bearing 72 is formed on one surface on the emission side in the second optical axis A2 direction.
  • the ball bearing 72 and the contact surface 88A are arranged to face each other in the second optical axis A2 direction.
  • the contact surface 88A is an example of a first contact surface.
  • the ball bearing 72 and the contact surface 88A form a first engaging portion.
  • the ball plunger 68 is provided on the rotating portion 64.
  • the ball plunger 68 presses the surface 66A of the outer cylinder 42A in the second optical axis A2 direction.
  • the ball bearing 72 provided in the inner cylinder 42B is pressed against the contact surface 88A formed in the housing groove 88 of the outer cylinder 42A.
  • the backlash between the ball bearing 72 and the housing groove 88 is suppressed.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing the functions of the ball bearing 72 and the ball plunger 68 in a clear manner, ignoring the actual relative positional relationship between the ball bearings 72 and the ball plungers 68. is there.
  • the ball plunger 68 has a top portion 68C.
  • the top portion 68C is a portion of the outer peripheral portion of the ball plunger 68 that is farthest from the end surface 66A.
  • the distance D2 between the rotating portion 64 to which the ball plunger 68 is attached and the ball bearing 72 is fixed.
  • the mounting position of the ball plunger 68 with respect to the rotating portion 64 can be adjusted by the action of the screw of the ball plunger 68. Therefore, if the insertion amount of the ball plunger 68 with respect to the rotating portion 64 is increased, the distance D3 between the top 68C of the ball plunger 68 and the ball bearing 72 is narrowed, and conversely, if the insertion amount is reduced, the distance D3 is increased.
  • the stronger the pressing force the greater the frictional force between the ball bearing 72 and the contact surface 88A and the frictional force between the ball plunger 68 and the surface 66A. Due to these frictional forces, a rotation regulating force that regulates the rotation of the inner cylinder 42B, that is, a rotation regulating force that regulates the rotation of the emitting side end portion 14C around the second optical axis A2 is generated.
  • the rotation restriction force is large, the operation force for rotating the emission side end portion 14C also becomes large.
  • the rotation regulating force is small, the emission side end portion 14C may be inadvertently rotated. In consideration of these circumstances, the rotation regulating force generated based on the pressing force of the ball plunger 68 is set.
  • the settings are as follows. First, as shown in FIGS. 19 and 20, in the case where the direction of the second optical axis A2 is the horizontal direction H orthogonal to the gravity direction G, the action of gravity causes the exit side end portion 14C to move to the second optical axis A2.
  • T1 be the rotational force to rotate the circumference.
  • the rotational force T1 is a rotational force that acts on the position of the center of gravity O1 of the emission side end portion 14C.
  • the rotational force T1 corresponds to the rotational force that rotates the third lens barrel portion 43 around the second optical axis A2.
  • the ball plunger 68 which is the first pressing portion, is the rotation restricting force that restricts the rotation of the emission side end portion 14C around the second optical axis A2.
  • the rotation regulating force generated based on the pressing force of is F1.
  • the rotation restricting force F1 corresponds to the rotation restricting force that restricts the rotation of the third lens barrel portion 43 around the second optical axis A2.
  • a second engaging portion similar to the first engaging portion in the second lens barrel portion 42 is provided.
  • the second engaging portion has a ball bearing 78 (see FIG. 9) corresponding to the second protrusion, and a second contact surface (not shown) arranged to face the ball bearing 78 in the first optical axis A1 direction. No)) and.
  • the second contact surface is formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 41B and is formed on one surface inside the housing groove for housing the ball bearing 78. Since the accommodation groove and the second contact surface have the same configurations as the accommodation groove 88 and the first contact surface 88A of the second lens barrel portion 42, illustration and description thereof will be omitted.
  • the rotation restricting force is small, the intermediate portion 14B and the emission side end portion 14C may be inadvertently rotated. In consideration of these circumstances, the rotation regulating force generated based on the pressing force of the ball plunger 74 is set.
  • the settings are as follows. As shown in FIG. 21, first, when the direction of the first optical axis A1 is the horizontal direction H orthogonal to the gravity direction G, the action of gravity causes the intermediate portion 14B and the emission side end portion 14C to move to the first optical axis.
  • the rotational force for rotating around A1 is T2.
  • the rotational force T2 is a rotational force that acts on the center of gravity O2 position of the intermediate portion 14B and the emission side end portion 14C.
  • the rotational force T2 corresponds to the rotational force that rotates the second lens barrel portion 42 and the third lens barrel portion 43 around the first optical axis A1.
  • the direction of the first optical axis A1 is the horizontal direction H
  • it is a rotation restricting force that restricts the rotation of the intermediate portion 14B and the exit side end portion 14C around the first optical axis A1, and is the second pressing portion.
  • F2 be the rotation restriction force generated based on the pressing force of a certain ball plunger 74.
  • the rotation restricting force F2 corresponds to the rotation restricting force that restricts the rotation of the second lens barrel portion 42 and the third lens barrel portion 43 about the first optical axis A1.
  • the second rotation position detecting mechanism configured by the pattern forming unit 80 and the second rotation position detecting sensor 60 has an inner cylinder with respect to the outer cylinder 42A in the second lens barrel unit 42.
  • the rotation position of 42B around the second optical axis A2 is detected.
  • the third lens barrel section 43 through which the third optical axis A3 passes rotates about the second optical axis A2.
  • the display attitude of the image P projected on the screen 36 changes according to the rotation of the optical axes.
  • the second rotation position detection mechanism detects the rotation position of the inner cylinder 42B and transmits the detected rotation position to the control board of the main body unit 12.
  • the second rotational position detection sensor 60 is, for example, a photo sensor that optically reads a plurality of patterns.
  • the pattern forming unit 80 for example, in addition to four patterns showing four rotational positions P1 to P4 set at 90 ° intervals, two rotational positions between each rotational position P1 to P4 are provided.
  • the pattern shown is formed. That is, in the pattern forming unit 80, a total of 12 different patterns are formed.
  • the second rotational position detection sensor 60 optically reads twelve different patterns and transmits a detection signal indicating a rotational position corresponding to each pattern to the control board of the main body 12. There are two patterns between the rotational position P1 and the rotational position P2, and the second rotational position detection sensor 60 can detect the current rotational position in units of 45 ° by these patterns.
  • FIG. 24 shows the rotation position of the inner cylinder 42B (see FIG. 22) that rotates integrally with the second mirror holding portion 46.
  • the rotation position of the inner cylinder 42B shown in FIG. 24A is the initial rotation position P1
  • the rotation position shown in FIG. 24C is the rotation position P4 rotated 90 ° counterclockwise from the rotation position P1.
  • the second rotation position detection mechanism transmits a detection signal indicating the rotation position P1 to the main body unit 12.
  • the second rotational position detection mechanism detects the rotational position between the rotational position P1 and the rotational position P4. Send a signal.
  • the second rotational position detection mechanism transmits a detection signal indicating the rotational position P4.
  • the rotation positions P1 to P4 correspond to the positions where the ball plunger 68 is inserted into the fitting hole 70. Therefore, the projection lens 11 can stably project an image at the rotational positions P1 to P4.
  • the second rotational position detection mechanism of this embodiment can detect both the position where the ball plunger 68 is inserted into the fitting hole 70 and the position where it is not inserted.
  • the control board controls the image forming unit 26 based on the received rotational position. As a result, the display attitude of the image P is switched to an appropriate attitude.
  • the first lens barrel portion 41 is provided with a first rotation position detection mechanism that detects the rotation position of the outer cylinder 41B with respect to the inner cylinder 41A.
  • the first rotation position detection mechanism is composed of a first rotation position detection sensor 59 provided on the outer cylinder 41B and a pattern forming section provided on the inner cylinder 41A similar to the pattern forming section 80.
  • the rotation position of the second lens barrel portion 42 and the rotation position of the third lens barrel portion 43 are detected by the first rotation position detection mechanism and the second rotation position detection mechanism.
  • the control board of the main body 12 switches the display posture of the image P according to the combination of these two rotational positions.
  • the projection lens 11 is housed in the housing portion (hollow portion) 12C, so that the projector 10 as a whole has a substantially rectangular parallelepiped shape in plan view, as shown in FIG. Therefore, in the housed state, the projector 10 is easy to carry and house.
  • the projector 10 When the projector 10 is used, the projector 10 is installed at the place of use in the horizontal posture shown in FIG. 2 or the vertical posture shown in FIG. 3 depending on the use scene. Then, in the projection lens 11, the emission side end portion 14C and the intermediate portion 14B are rotated around the first optical axis A1, so that the emission lens 16 is exposed to the outside. Further, the projection direction of the exit lens 16 is changed by rotating the exit side end portion 14C around the second optical axis A2.
  • the third lens barrel part 43 in the exit side end 14C rotates around the second optical axis A2.
  • the inner cylinder 42B rotates around the second optical axis A2 as the third lens barrel 43 rotates.
  • the inner cylinder 42B and the outer cylinder 42A include a ball bearing 72 that is an example of a first protrusion and a contact surface 88A (see FIG. 16) that is an example of a first contact surface.
  • the ball plunger 68 which is an example of the first pressing portion, presses the outer cylinder 42A in the second optical axis A2 direction and presses the ball bearing 72 against the contact surface 88A. Therefore, the inner cylinder 42B rotates with respect to the outer cylinder 42A in a state where rattling is suppressed.
  • the ball bearing 72 is used as an example of the first protrusion, the frictional force between the first protrusion and the first contact surface is reduced. Therefore, as compared with the case where the ball bearing 72 is not used, it is possible to smoothly rotate the inner cylinder 42B that is an example of the first rotary cylinder while suppressing the optical axis deviation.
  • the ball plunger 68 has a fitting state in which the ball plunger 68 is fitted in the fitting hole 70 shown in FIG. 11A when the third lens barrel portion 43 rotates about the second optical axis A2, and FIG.
  • the detached state in which the ball plunger 68 is detached from the fitting hole 70, is switched to.
  • the ball plunger 68 changes from the disengaged state to the engaged state by switching the engaged state and the disengaged state of the ball plunger 68, the user feels a click feeling through a tactile sensation and / or a sound.
  • the rotational position defined by 70 can be detected.
  • the fitting holes 70 are arranged at 90 ° intervals. Therefore, the user can detect the four rotational positions corresponding to the four display postures of the image P set in advance.
  • the ball plunger 68 is used as an example of the first pressing portion that fits in the fitting hole 70, the elastic state of the spring 68B can smoothly switch between the fitted state and the disengaged state.
  • the ball plunger 68 is provided on the outer peripheral surface of the second mirror holding portion 46, it is convenient to attach and detach at the time of maintenance.
  • a plurality of ball plungers 68 which are an example of the first pressing portion, are provided. Therefore, the inner cylinder 42B, which is an example of the first rotary cylinder, can be rotated in a stable state. Further, at least three ball plungers 68 are provided. Further, as described above, three ball bearings 72, which are an example of the first pressing portion, are provided, and these are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the second optical axis A2 at 120 ° intervals. (See FIG. 16). Since the outer cylinder 42A and the inner cylinder 42B are supported at three points by the three ball bearings 72, they can be further rotated in a stable state.
  • three ball bearings 78 which are an example of the second pressing portion, are provided, and these are spaced by 120 ° in the circumferential direction around the first optical axis A1. They are evenly spaced. Therefore, the same effect as the ball bearing 72 can be obtained.
  • the action of gravity causes the third lens barrel portion 43, which is an example of the emitting side lens barrel portion, to move to the second optical axis.
  • the rotation restriction force F1 that restricts the rotation of the third lens barrel portion 43 is larger than the rotation force T1 that rotates around A2. Therefore, even in the state shown in FIG. 19, the careless rotation of the second lens barrel portion 42 is suppressed.
  • the outer cylinder 41B which is an example of the second rotary cylinder, rotates about the first optical axis A1 with respect to the inner cylinder 41A, which is an example of the second fixed cylinder.
  • the first lens barrel portion 41 also includes the ball bearing 78.
  • the action of gravity causes the third lens barrel portion 43 and the second lens barrel portion 42, which are examples of the emitting side lens barrel portion, to move.
  • the rotation regulating force F2 that regulates the rotation of the third lens barrel portion 43 and the second lens barrel portion 42 is larger than the rotational force T2 that rotates around the first optical axis A1. Therefore, even in the state shown in FIG. 21, the careless rotation of the third lens barrel portion 43 and the second lens barrel portion 42 is suppressed.
  • the rotation restriction force F1 is smaller than the rotation restriction force F2.
  • the magnitude relationship between the rotation restriction force F1 and the rotation restriction force F2 is set according to the rotation force T1 and the rotation force T2. Therefore, the rotation restricting force F1 of the third lens barrel portion 43 does not need to be larger than necessary.
  • the ball bearing 72 which is an example of the first protrusion, is provided on the inner cylinder 42B, which is an example of the first rotary cylinder.
  • a contact surface 88A is formed on one surface of a housing groove 88 formed on the inner peripheral surface of an outer cylinder 42A, which is an example of a first fixed cylinder. Therefore, it is easier to assemble as compared with the case where the ball bearing 72 is provided on the inner peripheral surface of the outer cylinder 42A and the housing groove 88 is formed on the outer peripheral surface of the inner cylinder 42B.
  • the ball bearing 72 when the ball bearing 72 is provided on the inner peripheral surface of the outer cylinder 42A, the head portion of the ball bearing 72 faces inward in the radial direction of the outer cylinder 42A.
  • the ball bearing 72 may be provided on the outer cylinder 42A.
  • the number of ball plungers 68 and the number of fitting holes 70 are the same.
  • the number of fitting holes 70 may be smaller than the number of ball plungers 68.
  • the number of ball plungers 68 may be four and the number of fitting holes 70 may be two. In this case, at least two ball plungers 68 are not fitted in the fitting holes 70 (state of FIG. 11B).
  • the spring 68B presses the ball 68A more strongly than when the ball plunger 68 as shown in FIG. 11A fits into the fitting hole 70. The rotation control force becomes stronger.
  • the projection lens 11 is provided with at least one or more fitting holes 70 and a plurality of ball plungers 68, and the number of fitting holes is made smaller than the number of ball plungers 68, so that the number of both is the same.
  • the rotation regulation force becomes stronger than in the case of.
  • the plurality of ball plungers may include two or more types of ball plungers having different pressing forces.
  • the first ball plunger 74A having a relatively large pressing force and the second ball plunger 74 having a relatively small pressing force. 74B may be provided.
  • the direction of the second optical axis A2 is the gravity direction G
  • the first ball plunger 74A is arranged on the emitting side.
  • the second ball plunger 74B is arranged on the incident side.
  • the posture of the projection lens 11 shown in FIG. 25 is the posture shown in FIG. With such a configuration, the rotation restriction force F3 generated based on the pressing force can be increased.
  • the rotation restricting force F3 is large, the projection lens 11 is further prevented from inadvertently falling sideways even when the rotation force T3 that rotates the projection lens 11 around the first optical axis A1 is applied. ..
  • an advantageous effect may be obtained. In this case, if the pressing force of the second ball plunger 74B is also increased, the rotation regulating force when rotating the intermediate portion 14B with respect to the incident side end portion 14A may become excessively strong. Is.
  • the first pressing portion As the first pressing portion, the first pressed surface facing in the second optical axis A2 direction is pressed.
  • the pressing direction of the first pressing portion is the second optical axis. It does not have to be parallel to A2.
  • the side surfaces of the first rotating cylinder and the first fixed cylinder in the circumferential direction around the second optical axis A2 are used as the first pressed surface, and the first pressed surface is pressed from the direction orthogonal to the second optical axis A2.
  • a first pressing portion may be provided.
  • the projection lens 11 of the present example includes a fixed electrode 82A provided on an outer cylinder 42A which is an example of a first rotary cylinder and a rotary electrode 82B provided on an inner cylinder 42B which is an example of a first rotary cylinder. It has the 1st conduction part 82 which has. Therefore, in the projection lens that requires electrical conduction between the first rotary cylinder side and the first fixed cylinder side, there is no concern about the twist of the cable even when the rotatable range of the first rotary cylinder is 360 ° or more.
  • the fixed electrode 82A is a ring-shaped electrode
  • the rotating electrode 82B is a partial contact electrode that partially contacts the ring-shaped electrode, and these rotate relatively while maintaining the contact state.
  • the fixed electrode 82A and the rotating electrode 82B are always in contact with each other, so that the contact state is stable as compared with the case where contact and separation are repeated.
  • the fixed electrode 82A may be a partially formed electrode instead of the electrode provided in the ring shape.
  • the rotating electrode 82B which is an example of the partial contact electrode, comes into contact with the fixed electrode 82A, which is an example of the ring-shaped electrode in an elastically deformed state, so that the contact state is more stable.
  • the rotary electrode 82B which is an example of the partial contact electrode, is a strip-shaped segment 82B1, and both ends of the segment 82B1 are bent toward the ring-shaped electrode in the middle portion of the segment 82B1, and both ends are ring-shaped electrodes. Contact with. Therefore, the contact state becomes more stable.
  • the contact state becomes more stable.
  • the first conducting portion 82 is arranged outside the ball plunger 68 in the radial direction of the outer cylinder 42A and the inner cylinder 42B. Therefore, it is easy to route the cable.
  • the ball plunger 74 is attached to the first mirror holding portion 44 and is arranged inside the first mirror holding portion 44. Then, the first mirror holding portion 44 can be separated from the outer cylinder 41B. As a result, the ball plunger 74 is exposed by separating the first mirror holding portion 44 and the outer cylinder 41B, which facilitates replacement and repair of the ball plunger 74.
  • the first lens barrel portion 41 as a second conducting portion for electrically conducting the outer cylinder 41B side which is an example of the second rotating cylinder and the inner cylinder 41A side which is an example of the second fixed cylinder. , A cable-type conducting portion using the cable 86B is provided.
  • the rotatable range of the outer barrel 41B that is the second rotatable barrel is 180 °, which is less than 360 °.
  • the rotatable range of the inner barrel 42B that is the first rotatable barrel is 360 ° or more.
  • the cable-less conducting part which is composed of the fixed electrode 82A and the rotating electrode 82B like the first conducting part 82, is higher in cost than the cable-type second conducting part. Therefore, by adopting the cable system in the first lens barrel portion 41 in which there is little concern about the twist of the cable, it is possible to secure reliable conduction and suppress cost.
  • the conducting section having the fixed electrode 82A and the rotating electrode 82B has been described as an example of the cableless conducting section, a non-contact power feeding method may be adopted as the cableless conducting section.
  • the non-contact power feeding method there are a method using electromagnetic induction and a method using magnetic resonance, and any of these may be used.
  • one of the fixed electrode 82A and the rotating electrode 82B may be an elastic conductive portion (for example, a spring connector) that elastically deforms as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-203022.
  • a conductive protrusion may be formed by providing a protrusion on the cylindrical portion and attaching a conductive film to the surface of the protrusion.
  • the conductive protrusions press the elastic conductive portion at a specific rotation position.
  • both members come into close contact with each other and become electrically conductive.
  • the projection lens having three optical axes whose optical axes are bent twice has been described as an example, but the technique of the present disclosure is applied to a projection lens having two optical axes whose optical axes are bent once. You may. Further, the technology of the present disclosure may be applied to a projection lens having four or more optical axes.
  • the optical axis of the four or more optical axes that is relatively on the emission side is the emission side optical axis, and immediately before the incidence side with respect to the emission side optical axis.
  • the optical axis at is the first incident side optical axis.
  • the projector 10 which is a projection device, may be equipped with an electronic pen capable of drawing characters and the like on the projection surface.
  • the electric driving unit may be a driving unit of an image pickup device that picks up light emitted by drawing with the electronic pen.
  • a transmissive image forming panel using an LCD may be used instead of the DMD.
  • a panel using a self-luminous element such as an LED (Light emitting diode) and / or an organic EL (Electroluminescence) may be used.
  • a total reflection type mirror may be used instead of the specular reflection type.
  • the laser light source is used as the light source 34, but the present invention is not limited to this, and a mercury lamp and / or an LED may be used as the light source 34.
  • the blue laser light source and the yellow phosphor are used, but the present invention is not limited to this, and a green phosphor and a red phosphor may be used instead of the yellow phosphor.
  • a green laser light source and a red laser light source may be used instead of the yellow phosphor.
  • a and / or B is synonymous with “at least one of A and B”. That is, “A and / or B” means that only A may be used, only B may be used, or a combination of A and B may be used.
  • the same concept as “A and / or B” is also applied to the case where three or more matters are linked by “and / or”.
  • An exit side optical barrel that houses an exit side optical system having an exit side optical axis and rotates around a first entrance side optical axis
  • the first incident-side lens barrel portion which is disposed on the incident side with respect to the emitting-side lens barrel portion and through which the first incident-side optical axis passes, is arranged around the first incident-side optical axis as the emission-side lens barrel portion rotates.
  • a first entrance-side lens barrel having a rotating first rotating barrel and a first fixed barrel to which the first rotating barrel is rotatably attached;
  • a first protrusion provided on one of the first rotary cylinder and the first fixed cylinder and protruding from one of the first rotary cylinder and the first fixed cylinder;
  • a first contact surface which is provided on the other of the first rotary cylinder and the first fixed cylinder, faces the first protrusion in the first incident-side optical axis direction, and is in contact with the first protrusion;
  • a first pressing part that presses the first protruding part against the first contact surface by pressing the other of the first rotary cylinder and the first fixed cylinder in the first incident side optical axis direction, In the projection lens, the first pressing portion and the first protruding portion face each other with the first contact surface in-between in the first incident-side optical axis direction.

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Abstract

投射レンズは、第1回転筒と、第1回転筒が回転可能に取り付けられる第1固定筒と、第1回転筒に設けられ、第1回転筒から突出する第1突出部と、第1固定筒に設けられ、第1突出部と当接する第1当接面とを有し、第1突出部及び第1当接面は、第1入射側光軸方向において対向して配置される第1係合部と、第1突出部を第1当接面に押し当てる第1押圧部と、を備えている。

Description

投射レンズ及び投射装置
 本開示の技術は、投射レンズ及び投射装置に関する。
 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(国際公開第2018/055964号参照)。国際公開第2018/055964号に記載のプロジェクタでは、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。
 国際公開第2018/055964号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り、第2光軸は、第1光軸に対して90°屈曲している。第3光軸は、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、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、第1光軸に対応している。中間部は、第2光軸に対応している。出射側端部は、第3光軸に対応している。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。出射側端部は、中間部に連結されており、中間部が回転すると、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。
 このような投射レンズにおいて、屈曲光学系を収容するレンズ鏡胴は、例えば、中間部に対して出射側端部を回転させるために、中間部を通る光軸周りに回転する回転筒と、回転筒が回転可能に取り付けられる固定筒とを有している。このような回転筒と固定筒がある場合は、回転筒の回転に伴う光軸ブレの懸念がある。
 本開示の技術は、屈曲した少なくとも2つの光軸を有する屈曲光学系と、光軸周りに回転する回転筒とを備えた投射レンズにおいて、回転筒の回転に伴う光軸ブレを抑制することができる投射レンズ及び投射装置を提供することを目的とする。
 本開示の投射レンズは、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、筐体から入射した光を出射する出射側光軸と、出射側光軸よりも入射側に配置され、出射側光軸に対して屈曲した第1入射側光軸の少なくとも2つの光軸を備えた屈曲光学系と、出射側光軸を有する出射側光学系を収容し、第1入射側光軸周りに回転する出射側鏡胴部と、出射側鏡胴部よりも入射側に配置され、第1入射側光軸が通る第1入射側鏡胴部であって、出射側鏡胴部の回転に伴って第1入射側光軸周りに回転する第1回転筒と、第1回転筒が回転可能に取り付けられる第1固定筒とを有する第1入射側鏡胴部と、第1回転筒及び第1固定筒の一方に設けられ、第1回転筒及び第1固定筒の一方から突出する第1突出部と、第1回転筒及び第1固定筒の他方に設けられ、第1突出部と対向及び当接する第1当接面と、第1回転筒及び第1固定筒の少なくとも一方を第1入射側光軸方向に押圧することにより、第1突出部を第1当接面に押し当てる第1押圧部と、を備えている。
 第1回転筒及び第1固定筒の一方が外筒であり、他方が外筒の内部に挿入される内筒であり、第1突出部は、内筒の外周面に設けられ、かつ、外筒の内周面に向かって突出しており、外筒の内周面には、第1突出部の少なくとも一部を収容可能な収容溝が、第1入射側光軸の周方向に形成されており、収容溝の内部の一面に、第1当接面が形成されていることが好ましい。
 第1押圧部は、第1回転筒及び第1固定筒の一方に設けられており、第1回転筒及び第1固定筒の他方に設けられ、かつ、第1入射側光軸方向において第1押圧部と対向して配置され、第1押圧部からの押圧を受ける第1被押圧面と、第1被押圧面において、第1押圧部と嵌合する少なくとも1つの第1嵌合穴とを備えており、第1押圧部は、出射側鏡胴部が第1入射側光軸周りに回転する際に、第1押圧部が第1嵌合穴に嵌合する嵌合状態と、第1押圧部が第1嵌合穴から離脱する離脱状態とが切り替わることが好ましい。
 第1入射側光軸の方向が重力方向と直交する水平方向の場合において、重力の作用によって、第1入射側光軸周りに出射側鏡胴部を回転させる回転力をT1、出射側鏡胴部の第1入射側光軸周りの回転を規制する回転規制力であって、第1押圧部の押圧力に基づいて発生する回転規制力をF1とした場合において、下記式(1)を満足することが好ましい。  F1>T1・・・・式(1)
 屈曲光学系は、第1入射側光軸よりも入射側に配置され、第1入射側光軸に対して屈曲した第2入射側光軸を備えており、さらに、第1入射側鏡胴部よりも入射側に配置され、第2入射側光軸が通る第2入射側鏡胴部であって、第1入射側鏡胴部の回転に伴って第2入射側光軸周りに回転する第2回転筒と、第2回転筒が回転可能に取り付けられる第2固定筒とを有する第2入射側鏡胴部と、第2回転筒及び第2固定筒の一方に設けられ、第2回転筒及び第2固定筒の一方から突出する第2突出部と、第2回転筒及び第2固定筒の他方に設けられ、第2突出部と対向及び当接する第2当接面と、第2回転筒及び第2固定筒の少なくとも一方を第2入射側光軸方向に押圧することにより、第2突出部を第2当接面に押し当てる第2押圧部と、を備えていることが好ましい。
 第2入射側光軸の方向が重力方向と直交する水平方向の場合において、重力の作用によって、第2入射側光軸周りに出射側鏡胴部及び第1入射側鏡胴部を回転させる回転力をT2、出射側鏡胴部及び第1入射側鏡胴部の第2入射光軸周りの回転を規制する回転規制力であって、第2押圧部の押圧力に基づいて発生する回転規制力をF2とした場合において、下記式(2)を満足することが好ましい。
  F2>T2・・・・式(2)
 さらに、回転規制力F1及び回転規制力F2は、下記式(3)を満足することが好ましい。
  F1<F2・・・・式(3)
 第1突出部は、ボールベアリングであることが好ましい。
 第1嵌合穴は、少なくとも4つ有り、4つの第1嵌合穴は、第1入射側光軸周りに90°間隔で配置されていることが好ましい。
 第1押圧部は、複数設けられていることが好ましい。
 第1押圧部は、少なくとも3つ設けられていることが好ましい。
 複数の第1押圧部は、押圧力が異なる2種類以上の第1押圧部が含まれることが好ましい。
 出射側鏡胴部と第1入射側鏡胴部とを接続する第1接続フレームを備えていることが好ましい。
 第1押圧部は、第1接続フレームの外周面に取り付けられていることが好ましい。
 第1押圧部は、ボールプランジャであることが好ましい。
 本開示の別の投射レンズは、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、筐体から入射した光を出射する出射側光軸と、出射側光軸よりも入射側に配置され、出射側光軸に対して屈曲した第1入射側光軸の少なくとも2つの光軸を備えた屈曲光学系と、出射側光軸を有する出射側光学系を収容し、第1入射側光軸周りに回転する出射側鏡胴部と、出射側鏡胴部よりも入射側に配置され、第1入射側光軸が通る第1入射側鏡胴部であって、出射側鏡胴部の回転に伴って第1入射側光軸周りに回転する第1回転筒と、第1回転筒が回転可能に取り付けられる第1固定筒とを有する第1入射側鏡胴部と、第1回転筒及び第1固定筒の一方に設けられ、他方を押圧する第1押圧部と、第1回転筒及び第1固定筒の他方に設けられ、第1押圧部からの押圧を受ける第1被押圧面と、第1被押圧面において、第1押圧部と嵌合する少なくとも1つの第1嵌合穴とを備えており、出射側鏡胴部が第1入射側光軸周りに回転する際に、第1押圧部が第1嵌合穴に嵌合する嵌合状態と、第1押圧部が第1嵌合穴から離脱する離脱状態とが切り替わる。
 本開示の別の投射レンズは、第1押圧部を複数備え、嵌合穴の数は、少なくとも一つ以上であり、嵌合穴の数は、第1押圧部の数よりも少ない。
 本開示の投射装置は、上記投射レンズを備えている。
 本開示によれば、屈曲した少なくとも2つの光軸を有する屈曲光学系と、光軸周りに回転する回転筒とを備えた投射レンズにおいて、回転筒の回転に伴う光軸ブレを抑制することができる。
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。 投射レンズの外観斜視図である。 図7とは別の投射レンズの外観斜視図である。 投射レンズの分解斜視図である。 第1押圧部及び第1導通部の説明図である。 ボールプランジャの説明図である。図11Aは嵌合状態を示し、図11Bは離脱状態を示す。 第2押圧部の説明図である。 第1導通部及び第2導通部の説明図である。 固定電極及び回転電極の説明図である。 第2鏡胴部の縦断面図である。 第1係合部の説明図である。図16Aは、第1係合部の平面図であり、図16Bは、第1係合部の断面図である。 第1係合部及び第1押圧部の関係を示す説明図である。図17Aは、第1押圧部を示す平面図であり、図17Bは、第1係合部の断面図である。 第1係合部の模式図である。 第2光軸の方向が水平方向の姿勢の投射レンズの斜視図である。 回転力T1と回転規制力F1の説明図である。 回転力T2と回転規制力F2の説明図である。 回転位置検出機構の説明図である。 パターン形成部の説明図である。 第1回転筒の回転位置の遷移図である。図24Aは初期位置を示す。図24Cは初期位置から90°回転した位置を示す。図24Bは中間位置を示す。 第2光軸A2の方向が重力方向の場合の投射レンズの図である。
 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。
 なお、本明細書にて用いる「第1」、「第2」、及び「第3」等などの用語は、構成要素の混同を避けるために付したものであり、プロジェクタ又はレンズ内に存在する構成要素の数を限定するものではない。
 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に向けて光を出射する。
 入射側端部14Aは、本体部12に取り付けられる。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。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。
 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。投射レンズ11には、第1回転ロック機構と、第2回転ロック機構とが設けられている。第1回転ロック機構は、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回転ロック機構に対して、中間部14Bの回転のロックを解除する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回転ロック機構に対して、出射側端部14Cの回転のロックを解除する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。画像形成パネル32は、電気光学素子の一例である。
 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。
 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。
 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。
 さらに、レンズ鏡胴40は、第1ミラー保持部44および第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42B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、図7及び図8にも示すように、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も参照)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(図6も参照)が設けられている。ソレノイド53は、第1回転ロック機構を構成する。ソレノイド54は、第2回転ロック機構を構成する。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。
  ここで、本例において、第3光軸A3は、本体部12から投射レンズ11に入射した光を出射する出射側光軸の一例であり、第2光軸A2は、第3光軸A3よりも入射側に配置され、第3光軸A3に対して屈曲した第1入射側光軸の一例であり、第1光軸A1は、第2光軸A2よりも入射側に配置され、第2光軸A2に対して屈曲した第2入射側光軸の一例である。
 また、第3鏡胴部43は、出射側光軸が通る出射側鏡胴部の一例である。第2鏡胴部42は、出射側鏡胴部よりも入射側に配置され、第1入射側光軸が通る第1入射側鏡胴部の一例である。第1鏡胴部41は、第1入射側鏡胴部よりも入射側に配置され、第2入射側光軸が通る第2入射側鏡胴部の一例である。
 また、第2鏡胴部42において、内筒42Bは、第3鏡胴部42の回転に伴って第1入射側光軸(第2光軸A2)回りに回転する第1回転筒の一例である。外筒42Aは、第1回転筒が取り付けられる第1固定筒の一例である。第1鏡胴部41において、外筒41Bは第2入射側光軸(第1光軸A1)回りに回転する第2回転筒の一例であり、内筒41Aは第2固定筒の一例である。
 図7から図9に示すように、第2ミラー保持部46の入射側の端部には、第2鏡胴部42の内筒42Bの一端と連結される回転部64が設けられている。内筒42Bと回転部64が連結されることで、第3鏡胴部43及び第2ミラー保持部46の第2光軸A2周りの回転に伴って内筒42Bが回転する。回転部64は、内筒42Bの直径よりも大きく、内筒42Bよりも径方向に広がるフランジ形状をしている。
 外筒42Aの出射側の端部には、入射側の端部よりも直径が大きい幅広部66が設けられている。図6に示すように、回転部64の入射側の面64Aと、幅広部66の出射側の端面66Aとは、第2光軸A2方向において、対向して配置されている。
 回転部64の出射側の面64Bには、4つのボールプランジャ68が取り付けられている。ボールプランジャ68は、後述するように、第1固定筒である外筒42Aを第2光軸A2方向に押圧する第1押圧部の一例である。第2ミラー保持部46は、第3鏡胴部43と第2鏡胴部42とを接続する第1接続フレームの一例である。第1押圧部の一例であるボールプランジャ68は、第1接続フレームの外周面の一例である回転部64の面64Bに取り付けられている。
 回転部64の面64Bには、ボールプランジャ68を取り付けるための取り付け穴69が形成されている。取り付け穴69は、ボールプランジャ68の数に対応して、4つ形成されている。ボールプランジャ68の軸回りの外周面にはネジが形成されており、ネジが取り付け穴69と係合することで、ネジの作用によってボールプランジャ68が回転部64に固定される。また、ボールプランジャ68は、ネジの作用によって第2光軸A2方向の取り付け位置を調整可能である。
 4つの取り付け穴69は、一例として、第2光軸A2周りの周方向において、90°間隔で配置されている。4つのボールプランジャ68は、各取り付け穴69に取り付けられることで、第2光軸A2周りの周方向において90°の間隔を空けて配置される。
 幅広部66の面66A(図10及び図11も参照)は、第2光軸A2方向において、ボールプランジャ68と対向して配置される。幅広部66の面66Aは、ボールプランジャ68からの押圧を受ける第1被押圧面の一例である。ボールプランジャ68は、第2光軸A2周りの第3鏡胴部43の回転に伴って回転する。幅広部66の面66Aは、第3鏡胴部43の回転位置にかかわらず、ボールプランジャ68からの押圧を受ける。
 図10に示すように、面66Aには、4つのボールプランジャ68のそれぞれの端部が嵌合する4つの嵌合穴70が形成されている。嵌合穴70は、第1嵌合穴の一例である。4つの嵌合穴70は、4つのボールプランジャ68に対応して、第2光軸A2周りの周方向に90°の間隔を空けて配置される。
 図11に示すように、ボールプランジャ68は、周知のように、本体内部に設けられるバネ68Bと本体の一端部に設けられたボール68Aとを有している。ボール68Aは、バネ68Bの押圧力によって本体の一端部から突出する方向に押圧されている。ボールプランジャ68は、第3鏡胴部43が第2光軸A2周りに回転する際に、図11Aに示す、ボールプランジャ68が嵌合穴70と嵌合する嵌合状態と、図11Bに示す、ボールプランジャ68が嵌合穴70から離脱する離脱状態とが切り替わる。
 また、図10において、内筒42B(図9等参照)の外周面には、ボールベアリング72を取り付ける取り付け穴73が形成されている。ボールベアリング72は、内筒42Bの径方向に突出する第1突出部の一例である。ボールベアリング72は、後述するように、内筒42Bを外筒42A(図9等参照)に対して回転可能に係合させる第1係合部を構成する。ボールベアリング72は、軸部とヘッド部とを有しており、ヘッド部がボールベアリングとして機能する軸付きのボールベアリングである。ボールベアリング72の軸部が取り付け穴73に嵌合することにより、ボールベアリング72が内筒42Bに固定される。ボールベアリング72が内筒42Bに固定された状態では、ボールベアリング72が内筒42Bの径方向に突出する。
 ボールベアリング72は、3つ設けられている。3つのボールベアリング72は、内筒42Bにおいて、第2光軸A2周りの周方向に120°の間隔を空けて配置されている(図14も参照)。幅広部66において、第2光軸A2周りの周方向の外周面には、3つのボールベアリング72を挿入可能な挿入穴66Bが形成されている。挿入穴66Bは、内筒42Bを外筒42Aの内部に挿入した状態で、外筒42Aの外部から、ボールベアリング72を外筒42Aの内部に進入させるために設けられる。
 また、図9に加えて図12にも示すように、第1鏡胴部41において、第2回転筒である外筒41Bにも、4つのボールプランジャ74が設けられている。ボールプランジャ74は、後述するように、第2固定筒である内筒41Aを第1光軸A1方向に押圧する第2押圧部の一例である。第1ミラー保持部44は、第2鏡胴部42と第1鏡胴部41とを接続する第2接続フレームの一例である。ボールプランジャ74は、第1ミラー保持部44に取り付けられており、第1ミラー保持部44の内部に配置されている。第1ミラー保持部44は、第2押圧部を保持する押圧部保持部材の一例である。第1ミラー保持部44は、外筒41Bと分離可能である。
 第1ミラー保持部44には、取り付け穴69と同様に、ボールプランジャ74を取り付けるための取り付け穴44Aが形成されている。取り付け穴44Aは、ボールプランジャ74の数に対応して、4つ形成されている。ボールプランジャ68と同様に、ボールプランジャ74の軸回りの外周面にはネジが形成されており、ネジが取り付け穴44Aと係合することで、ネジの作用によってボールプランジャ74が第1ミラー保持部44に固定される。また、ボールプランジャ74は、ネジの作用によって第1光軸A1方向の取り付け位置を調整可能である。
 4つの取り付け穴44Aは、一例として、ボールプランジャ68の取り付け穴69と同様に、第1光軸A1周りの周方向において、90°間隔で配置されている。4つのボールプランジャ74は、各取り付け穴44Aに取り付けられることで、第1光軸A1周りの周方向において90°の間隔を空けて配置される。
 内筒41Aの出射側の端面41A1は、第1光軸A1方向において、ボールプランジャ74と対向して配置される。端面41A1は、ボールプランジャ74からの押圧を受ける第2被押圧部の一例である。ボールプランジャ74は、第1光軸A1周りの第2鏡胴部42の回転に伴って回転する。内筒41Aの端面41A1は、第2鏡胴部42の回転位置にかかわらず、ボールプランジャ74からの押圧を受ける。
 内筒41Aの端面41Aには、4つのボールプランジャ74のそれぞれの端部が嵌合する4つの嵌合穴76(図9参照)が形成されている。嵌合穴76は、第2嵌合穴の一例である。4つの嵌合穴76は、4つのボールプランジャ74に対応して、第1光軸A1周りの周方向に90°の間隔を空けて配置される。
 4つのボールプランジャ74は、第2鏡胴部42が第1光軸A1周りに回転する際に、ボールプランジャ74が嵌合穴76と嵌合する嵌合状態と、ボールプランジャ74が嵌合穴76から離脱する離脱状態とが切り替わる。こうしたボールプランジャ74の動作は、ボールプランジャ68について図11において示したのと同様である。
 また、図9に示すように、内筒41Aの外周面には、ボールベアリング72と同様のボールベアリング78を取り付けるための取り付け穴41A2が形成されている。ボールベアリング78は、内筒41Aから突出する第2突出部の一例である。第2突出部として機能するボールベアリングは、後述するように、外筒41Bを内筒41Aに対して回転可能に係合させる第2係合部を構成する。
 ボールベアリング78は、ボールベアリング72と同様に、3つ設けられている。3つのボールベアリング78は、内筒41Aにおいて、第1光軸A1周りの周方向に120°の間隔を空けて配置されている。外筒41Bにおいて、第2光軸A2周りの周方向の外周面には、3つのボールベアリング78を挿入可能な挿入穴41B1が形成されている。挿入穴41B1は、内筒41Aを外筒41Bの内部に挿入した状態で、外筒41Bの外部から、ボールベアリング78を外筒41Bの内部に進入させるために設けられる。
 また、内筒42Bの外周面において、内筒42Bが外筒42Aに取り付けられた状態で、外筒42Aの内周面と対向する部分には、パターン形成部80(図9及び図10参照)が設けられている。後述するように、パターン形成部80と第2回転位置検出センサ60とは、第2回転位置検出機構を構成する。
 図10に示すように、外筒42Aの幅広部66の端面66Aと、回転部64の面64Aとの間には、第1導通部82が設けられている。第1導通部82は、外筒42A側と内筒42B側の間で電気的な導通を行う。例えば、光軸方向において、内筒42B側には、第2ミラー保持部46の外周面に、フォーカス用モータ52が配置されている。一方、外筒42A側において、例えば、本体部12内には、フォーカス用モータ52に電力を供給する電源及び制御信号を送信する制御基板が設けられている。第1導通部82は、電源からの電力及び制御基板からの制御信号をフォーカス用モータ52に送信するために用いられる。第1導通部82は、ケーブルレス方式の導通部で構成されている。
 図13に示すように、コネクタ83Aは、例えば金属切片(図示せず)などを介して第1導通部82と電気的に接続されている。コネクタ83Aは、内筒42Bの第2光軸A2周りの回転に伴って回転する。また、コネクタ83Aは、フォーカス用モータ52とケーブル86Aを介して電気的に接続されている。
 図10に示すように、第2ミラー保持部46の回転部64と外筒42Aの幅広部66において、ボールプランジャ68よりも、回転電極82Bと固定電極82Aが外側に配置されている。この結果、ケーブル86Aを回転部64の外側から引き出すことが出来るため、他の部材の干渉が減少し、フォーカス用モータ52とケーブル86Aとの電気的な接続が容易に行える。
 また、コネクタ83Bは、外筒42Aに設けられている(図9も参照)。コネクタ83Bは、例えば金属切片(図示せず)などを介して第1導通部82と電気的に接続されている。また、コネクタ83Bは、本体部12の電源及び制御基板とケーブル86Bを介して電気的に接続されている。
 図10において、第1導通部82は、外筒42Aに設けられた固定電極82Aと、内筒42Bに設けられた回転電極82Bとの1組の電極で構成される。回転電極82Bは、内筒42Bと連結された回転部64に取り付けらており、内筒42Bに対して間接的に設けられている。そのため、回転電極82Bは、内筒42Bの回転に伴って回転する。固定電極82Aは、外筒42Aの幅広部66の面66Aに取り付けられており、外筒42Aに対して直接的に設けられている。外筒42Aは第2光軸A2周りに回転しないため、固定電極82Aも第2光軸A2周りに回転しない。
 固定電極82Aは、第2光軸A2周りの周方向に延在する平面電極である。より具体的には平面電極はリング状の電極である。回転電極82Bは、固定電極82Aと部分的に接触する部分接触電極である。回転電極82Bは、4つ設けられており、4つの回転電極82Bは、リング状の固定電極82Aの周方向に間隔を空けて配置されている。
 4つの回転電極82Bは、リング状の取り付け板84に取り付けられる。取り付け板84は、回転部64に取り付けられる。これにより、4つの回転電極82Bは、内筒42Bに間接的に設けられ、内筒42Bの回転に伴って回転する。取り付け板84には、コネクタ83Aも取り付けられる。固定電極82Aと回転電極82Bは、接触状態を保ちながら相対的に回転する。すなわち、固定電極82Aと回転電極82Bは、常時接触した状態で相対的に回転する。
 外筒42A及び内筒42Bの径方向において、第1導通部82は、ボールプランジャ68よりも外側に配置されている。
 図10に加えて、図14にも示すように、回転電極82Bは、弾性を有し、かつ導電性の切片82B1で形成されている。切片82B1は帯状をしている。切片82B1は、長手方向の中間部において、切片82B1の両端が、固定電極82Aに向かう方向に屈曲している。切片82B1は、長手方向の両端において固定電極82Aと接触する。
 切片82B1が取り付けられる取り付け板84と、固定電極82Aとの間隔D1は、切片82B1に対して外力が加わっていない状態の厚みよりも狭い。このため、切片82B1は、弾性変形した状態で、固定電極82Aと接触する。切片82B1は弾性力の作用により、切片82B1の両端を固定電極82Aに向けて押圧する。そのため、回転電極82Bが固定電極82Aに圧接される。
 また、図10に示すように、回転電極82Bは、互いに異なる電気信号が入力される2つ1組の切片82B1を有している。固定電極82Aも2つ設けられており、2つの固定電極82Aは、それぞれ各切片82B1と接触する。これらは、電力供給用及び制御信号送信用のそれぞれの電極として使用される。
 図13に示すように、第2鏡胴部42において、第1回転筒である内筒42B側と、第1固定筒である外筒42A側の間で電気的な導通を行うための第1導通部82は、ケーブルレス方式の導通部である。これに対して、第1鏡胴部41において、第2回転筒である外筒41B側と、第2固定筒である内筒41A側との間の電気的な導通を行うための第2導通部は、ケーブル86Bを利用するケーブル方式の導通部である。
 図15及び図17に示すように、第2鏡胴部42において、外筒42Aの内周面には、収容溝88が形成されている。図16Aに示すように、外筒42Aの内周面において、収容溝88は、第2光軸A2周りの周方向の全周に形成されている。収容溝88は、ボールベアリング72の少なくとも一部を収容可能である。内筒42Bは、内筒42Bから突出するボールベアリング72を収容溝88に収容した状態で、外筒42Aに対して回転する。
 図16Bに示すように、収容溝88の内部において、第2光軸A2方向において出射側の一面には、ボールベアリング72と当接する当接面88Aが形成されている。ボールベアリング72と当接面88Aとは、第2光軸A2方向において対向して配置される。当接面88Aは、第1当接面の一例である。ボールベアリング72と当接面88Aによって第1係合部が構成される。
 図17において、図17Aに示すように、ボールプランジャ68は、回転部64に設けられている。図17Bに示すように、ボールプランジャ68は、外筒42Aの面66Aを第2光軸A2方向に押圧する。この押圧により、内筒42Bに設けられたボールベアリング72が、外筒42Aの収容溝88に形成された当接面88Aに押し当てられる。ボールベアリング72が当接面88Aに押し当てられることで、ボールベアリング72と収容溝88とのガタ付きが抑制される。
 図18は、複数のボールベアリング72と、複数のボールプランジャ68との実際の相対的な位置関係を無視して、ボールベアリング72とボールプランジャ68の機能が明確になるように示した模式図である。
 図18に示すように、ボールプランジャ68は、頂部68Cを有している。頂部68Cは、ボールプランジャ68の外周部のうち、端面66Aから最も離れた部分である。ボールプランジャ68が取り付けられる回転部64とボールベアリング72の間隔D2は、固定されている。回転部64に対するボールプランジャ68の取り付け位置は、ボールプランジャ68のネジの作用によって調整可能である。そのため、ボールプランジャ68の回転部64に対する挿入量を多くすれば、ボールプランジャ68の頂部68Cとボールベアリング72との間隔D3が狭くなり、反対に挿入量を少なくすれば間隔D3は広くなる。
 間隔D3を狭くするほど、ボールベアリング72の当接面88Aに対する押圧力は強くなる。押圧力が強いほど、外筒42Aに対する内筒42Bのガタ付きは抑制される。
 また、押圧力が強いほど、ボールベアリング72と当接面88Aの摩擦力及びボールプランジャ68と面66Aとの摩擦力が大きくなる。これらの摩擦力に起因して、内筒42Bの回転を規制する回転規制力、すなわち、出射側端部14Cの第2光軸A2周りの回転を規制する回転規制力が発生する。回転規制力が大きいと、出射側端部14Cを回転させるための操作力も大きくなる。一方、回転規制力が小さいと、出射側端部14Cが不用意に回転してしまうおそれもある。これらの事情を考慮して、ボールプランジャ68の押圧力に基づいて発生する回転規制力が設定される。
 本例では、次のように設定される。まず、図19及び図20に示すように、第2光軸A2の方向が、重力方向Gと直交する水平方向Hの場合において、重力の作用によって、出射側端部14Cを第2光軸A2周りに回転させる回転力をT1とする。回転力T1は、出射側端部14Cの重心O1位置に作用する回転力である。回転力T1は、第3鏡胴部43を第2光軸A2周りに回転させる回転力に相当する。
 また、第2光軸A2の方向が水平方向Hの場合において、出射側端部14Cの第2光軸A2周りの回転を規制する回転規制力であって、第1押圧部であるボールプランジャ68の押圧力に基づいて発生する回転規制力をF1とする。回転規制力F1は、第3鏡胴部43の第2光軸A2周りの回転を規制する回転規制力に相当する。
 これら回転力T1と回転規制力F1の関係は、次の式(1)を満足するように設定される。
 F1>T1・・・・式(1)
 回転力T1と回転規制力F1の関係が、式(1)を満足すると、投射レンズ11の姿勢を、図19及び図20に示す姿勢とした場合でも、出射側端部14Cの光の出射方向が重力の作用によって回転しまうことが無い。
 また、第1鏡胴部41においても、第2鏡胴部42における第1係合部と同様の第2係合部が設けられている。第2係合部は、第2突出部に相当するボールベアリング78(図9参照)と、第1光軸A1方向において、ボールベアリング78と対向して配置される第2当接面(図示せず)とで構成される。第2当接面は、外筒41Bの内周面に形成され、ボールベアリング78を収容する収容溝の内部の一面に形成される。収容溝及び第2当接面は、第2鏡胴部42の収容溝88及び第1当接面88Aと同様の構成であるため、図示及び説明を省略する。
 第2鏡胴部42と同様に、第1鏡胴部41においても、第2押圧部であるボールプランジャ74の押圧力が強いほど、内筒41Aに対する外筒41Bのガタ付きは抑制される。
 また、ボールプランジャ74の押圧力が強いほど、ボールベアリング78と当接面(図示せず)の摩擦力及びボールプランジャ74と端面41A1(図12参照)との摩擦力が大きくなる。これらの摩擦力に起因して、外筒41Bの回転を規制する回転規制力、すなわち、中間部14B及び出射側端部14Cの第1光軸A1周りの回転を規制する回転規制力が発生する。回転規制力が大きいと、中間部14B及び出射側端部14Cを回転させるための操作力も大きくなる。一方、回転規制力が小さいと、中間部14B及び出射側端部14Cが不用意に回転してしまうおそれもある。これらの事情を考慮して、ボールプランジャ74の押圧力に基づいて発生する回転規制力が設定される。
 本例では、次のように設定される。図21に示すように、まず、第1光軸A1の方向が、重力方向Gと直交する水平方向Hの場合において、重力の作用によって、中間部14B及び出射側端部14Cを第1光軸A1周りに回転させる回転力をT2とする。回転力T2は、中間部14B及び出射側端部14Cの重心O2位置に作用する回転力である。回転力T2は、第2鏡胴部42及び第3鏡胴部43を第1光軸A1周りに回転させる回転力に相当する。
 また、第1光軸A1の方向が水平方向Hの場合において、中間部14B及び出射側端部14Cの第1光軸A1周りの回転を規制する回転規制力であって、第2押圧部であるボールプランジャ74の押圧力に基づいて発生する回転規制力をF2とする。回転規制力F2は、第2鏡胴部42及び第3鏡胴部43の第1光軸A1周りの回転を規制する回転規制力に相当する。
 これら回転力T2と回転規制力F2の関係は、次の式(2)を満足するように設定される。
 F2>T2・・・・式(2)
 回転力T2と回転規制力F2の関係が、式(2)を満足すると、投射レンズ11の姿勢を、図21に示す姿勢とした場合でも、中間部14B及び出射側端部14Cの光の出射方向が重力の作用によって回転しまうことが無い。
 また、回転力T2は、中間部14Bの重さが影響する分、回転力T1よりも大きいため、回転規制力F1と回転規制力F2の関係は、次の式(3)を満足するように設定される。
 F1<F2・・・・式(3)
 また、図22から図24に示すように、パターン形成部80及び第2回転位置検出センサ60で構成される第2回転位置検出機構は、第2鏡胴部42において、外筒42Aに対する内筒42Bの第2光軸A2周りの回転位置を検出する。内筒42Bが回転すると、第3光軸A3が通る第3鏡胴部43が第2光軸A2周りに回転する。投射レンズ11のように、複数の光軸が互いに回転する屈曲光学系を備えている場合、光軸の回転に応じて、スクリーン36に投射される画像Pの表示姿勢が変化する。第2回転位置検出機構は、内筒42Bの回転位置を検出し、検出した回転位置を本体部12の制御基板に送信する。
 図23に示すように、パターン形成部80には、例えば、内筒42Bの回転位置毎に異なる複数のパターンが形成されている。第2回転位置検出センサ60は、例えば、複数のパターンを光学的に読み取るフォトセンサである。
 パターン形成部80には、例えば、90°間隔で設定された4つの回転位置P1からP4を示す4個のパターンに加えて、各回転位置P1からP4のそれぞれの間の回転位置を2つずつ示すパターンが形成されている。すなわち、パターン形成部80は、合計で12個の異なるパターンが形成されている。第2回転位置検出センサ60は、12個の異なるパターンを光学的に読み取り、各パターンに応じた回転位置を表す検出信号を本体部12の制御基板に送信する。回転位置P1と回転位置P2との間には2つのパターンがあり、これらのパターンにより、第2回転位置検出センサ60は、45°単位で現在の回転位置を検出することができる。
 図24は、第2ミラー保持部46と一体的に回転する内筒42B(図22参照)の回転位置を示す。図24において、図24Aに示す内筒42Bの回転位置が初期の回転位置P1で、図24Cに示す回転位置が回転位置P1から反時計方向に90°回転した回転位置P4だとする。図24Aに示す状態では、第2回転位置検出機構は、回転位置P1を表す検出信号を本体部12に送信する。そして、図24Bに示すように、内筒42Bが回転位置P1から反時計方向の回転を開始すると、第2回転位置検出機構は、回転位置P1と回転位置P4の間の回転位置に応じた検出信号を送信する。そして、内筒42Bが反時計方向に90°回転すると、第2回転位置検出機構は、回転位置P4を表す検出信号を送信する。本実施形態では、回転位置P1から回転位置P4は、ボールプランジャ68が嵌合穴70に挿入される位置に対応している。よって、この回転位置P1からP4において投射レンズ11は安定して画像を投射することができる。言い換えれば、本実施形態の第2回転位置検出機構は、ボールプランジャ68が嵌合穴70に挿入される位置と挿入されない位置とを共に検出することができる。
 制御基板は、受信した回転位置に基づいて、画像形成ユニット26を制御する。これにより、画像Pの表示姿勢が適切な姿勢に切り替わる。
 なお、第1鏡胴部41には、内筒41Aに対する外筒41Bの回転位置を検出する第1回転位置検出機構が設けられている。第1回転位置検出機構は、外筒41Bに設けられた第1回転位置検出センサ59と、パターン形成部80と同様の内筒41Aに設けられたパターン形成部で構成される。
 第1回転位置検出機構及び第2回転位置検出機構により、第2鏡胴部42の回転位置及び第3鏡胴部43の回転位置が検出される。正確には、本体部12の制御基板は、これらの2つの回転位置の組み合わせに応じて、画像Pの表示姿勢を切り替える。
 以下、上記構成による作用について説明する。まず、投射レンズ11の収納状態においては、投射レンズ11が収納部(窪み部)12Cに収まるため、図1に示すように、平面視において、プロジェクタ10は、全体として、略直方体形状である。このため、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。
 プロジェクタ10を使用する場合は、使用場面に応じて、プロジェクタ10を、図2に示す横置き姿勢又は図3に示す縦置き姿勢で、使用場所に設置する。そして、投射レンズ11において、出射側端部14C及び中間部14Bを、第1光軸A1周りに回転することにより、出射レンズ16を外部に露出する。さらに、出射側端部14Cを第2光軸A2周りに回転することにより、出射レンズ16の投射方向を変更する。
 出射側端部14Cを第2光軸A2周りに回転させると、出射側端部14C内の第3鏡胴部43が第2光軸A2周りに回転する。内筒42Bは、第3鏡胴部43の回転に伴って第2光軸A2周りに回転する。第2鏡胴部42おいて、内筒42Bと外筒42Aは、第1突出部の一例であるボールベアリング72と第1当接面の一例である当接面88A(図16参照)を備えている。そして、第1押圧部の一例であるボールプランジャ68は、第2光軸A2方向において外筒42Aを押圧して、ボールベアリング72を当接面88Aに押し当てる。このため、内筒42Bは、ガタ付きが抑制された状態で、外筒42Aに対して回転する。
 このため、第1回転筒である内筒42Bの第2光軸A2周りの回転に伴う光軸ブレを抑制することができる。
 また、第1突出部の一例として、ボールベアリング72を使用するため、第1突出部と第1当接面との摩擦力が軽減される。そのため、ボールベアリング72を使用しない場合と比べて、光軸ブレを抑制しつつ、第1回転筒の一例である内筒42Bをスムーズに回転させることができる。
 また、ボールプランジャ68は、第3鏡胴部43が第2光軸A2周りに回転する際に、図11Aに示す、ボールプランジャ68が嵌合穴70と嵌合する嵌合状態と、図11Bに示す、ボールプランジャ68が嵌合穴70から離脱する離脱状態とが切り替わる。
 ボールプランジャ68の嵌合状態と離脱状態とが切り替わることにより、ボールプランジャ68が離脱状態から嵌合状態に変化した場合、ユーザは、触覚及び/又は音を通じてクリック感を感じられるため、嵌合穴70で規定された回転位置を検知することができる。嵌合穴70は、90°間隔で配置されている。そのため、予め設定された画像Pの4つの表示姿勢に対応する4つの回転位置をユーザは検知することができる。
 また、嵌合穴70と嵌合する第1押圧部の一例としてボールプランジャ68を使用したため、バネ68Bの弾性変形により、嵌合状態と離脱状態の切り替えをスムーズに行うことができる。
 また、ボールプランジャ68は、第2ミラー保持部46の外周面に設けられているため、メインテナンス時の着脱に便利である。
 また、第1押圧部の一例であるボールプランジャ68は複数設けられている。そのため、第1回転筒の一例である内筒42Bを安定した状態で回転させることができる。また、ボールプランジャ68は、少なくとも3つ設けられている。また、上述したとおり、第1押圧部の一例であるボールベアリング72は3つ設けられており、これらが、第2光軸A2周りの周方向に120°の間隔を空けて等間隔で配置されている(図16参照)。3つのボールベアリング72によって、外筒42A及び内筒42Bは、3点で支持されるため、さらに、安定した状態で回転させることができる。また、第2押圧部の一例であるボールベアリング78についても、ボールベアリング72と同様に、3つ設けられており、これらが、第1光軸A1回りの周方向に120°の間隔を空けて等間隔で配置されている。このため、ボールベアリング72と同様の効果が得られる。
 また、図19及び図20に示すように、第2光軸A2が水平方向Hの場合において、重力の作用によって、出射側鏡胴部の一例である第3鏡胴部43が第2光軸A2周りに回転する回転力T1よりも、第3鏡胴部43の回転を規制する回転規制力F1の方が大きい。そのため、図19に示す状態でも、第2鏡胴部42が不用意に回転することが抑制される。
 また、第1鏡胴部41では、第2回転筒の一例である外筒41Bが第2固定筒の一例である内筒41Aに対して第1光軸A1周りに回転する。第1鏡胴部41においても、ボールベアリング78を備えている。
 このため、第2回転筒の一例である外筒41Bの第1光軸A1周りの回転に伴う光軸ブレを抑制することができる。
 また、図21に示すように、第2光軸A2が水平方向Hの場合において、重力の作用によって、出射側鏡胴部の一例である第3鏡胴部43及び第2鏡胴部42が第1光軸A1周りに回転する回転力T2よりも、第3鏡胴部43及び第2鏡胴部42の回転を規制する回転規制力F2の方が大きい。そのため、図21に示す状態でも、第3鏡胴部43及び第2鏡胴部42が不用意に回転することが抑制される。
 さらに、回転規制力F1は、回転規制力F2よりも小さい。回転規制力F1及び回転規制力F2の大小関係は、回転力T1及び回転力T2に応じて設定される。そのため、第3鏡胴部43の回転規制力F1が必要以上に大きくならなくて済む。
 また、第1突出部の一例であるボールベアリング72は、第1回転筒の一例である内筒42Bに設けられている。第1固定筒の一例である外筒42Aの内周面に形成された収容溝88の一面に当接面88Aが形成されている。このため、ボールベアリング72を外筒42Aの内周面に設け、かつ、収容溝88を内筒42Bの外周面に形成する場合と比較して、組み立てしやすい。
 というのも、ボールベアリング72を外筒42Aの内周面に設ける場合は、ボールベアリング72のヘッド部が、外筒42Aの径方向において内向きになってしまうためである。なお、ボールベアリング72を外筒42Aに設けてもよい。
 また、図24において、ボールプランジャ68と嵌合穴70の数は同数になっている。しかし、嵌合穴70の数がボールプランジャ68の数よりも少なくても良い。具体例としては、ボールプランジャ68を4つとし、嵌合穴70の数を2つとしても良い。この場合、少なくとも2つのボールプランジャ68は嵌合穴70には嵌らない状態となる(図11Bの状態)。図11Bのようなボールプランジャ68が嵌合穴70に嵌らない場合は、図11Aのようなボールプランジャ68が嵌合穴70に嵌る場合に比べ、バネ68Bがボール68Aを強く押圧するため、回転規制力が強くなる。言い換えれば、投射レンズ11が少なくとも一つ以上の嵌合穴70と複数のボールプランジャ68を備えており、嵌合穴の数がボールプランジャ68の数よりも少なくすることで、両者の数が同数の場合と比較して、回転規制力が強くなる。
 また、複数のボールプランジャは、押圧力が異なる2種類以上のボールプランジャが含まれていてもよい。
 例えば、図25に示すように、第1鏡胴部41に設けられる複数のボールプランジャ74において、押圧力が相対的に大きな第1ボールプランジャ74Aと、押圧力が相対的に小さな第2ボールプランジャ74Bとを設けてもよい。第2光軸A2の方向を重力方向Gとした場合において、第1ボールプランジャ74Aは、出射側に配置される。第2ボールプランジャ74Bは、入射側に配置される。
 図25に示す投射レンズ11の姿勢は、図4に示す姿勢である。このような構成とした場合には、押圧力に基づいて発生する回転規制力F3を大きくすることができる。回転規制力F3が大きいと、投射レンズ11に対して第1光軸A1周りに回転させる回転力T3を加えた場合でも、投射レンズ11が不用意に横に倒れてしまうことがより抑制される。このように、複数のボールプランジャの押圧力を異ならせることで、有利な効果が得られる場合がある。この場合、第2ボールプランジャ74Bの押圧力も合わせて大きくしてしまうと、中間部14Bを入射側端部14Aに対して回転させる際の回転規制力が過度に強くなってしまう場合があるからである。
 また、本例においては、第1押圧部として、第2光軸A2方向において対向する第1被押圧面を押圧する例で説明した。第1押圧部を、第1回転筒及び第1固定筒のガタ付き抑制ではなく、ユーザにクリック感を感じさせる目的を主とする場合は、第1押圧部の押圧方向は、第2光軸A2と平行でなくてもよい。例えば、第1回転筒及び第1固定筒の第2光軸A2周りの周方向の側面を第1被押圧面として、第2光軸A2に対して直交する方向から第1被押圧面を押圧する第1押圧部を設けてもよい。
 また、本例の投射レンズ11は、第1回転筒の一例である外筒42Aに設けられた固定電極82Aと、第1回転筒の一例である内筒42Bに設けられた回転電極82Bとを有する第1導通部82を備えている。そのため、第1回転筒側と第1固定筒側で電気的な導通が必要な投射レンズにおいて、第1回転筒の回転可能範囲が360°以上となる場合でも、ケーブルのねじれの懸念が無い。
 また、図10に示すように、固定電極82Aはリング状電極であり、回転電極82Bは、リング状電極と部分的に接触する部分接触電極であり、これらは接触状態を保ちながら相対的に回転する。このように、平面電極が切断部を有しないリング状である場合、固定電極82Aと回転電極82Bは常時接触するため、接触と離間とを繰り返す場合と比べて、接触状態が安定する。但し、固定電極82Aは、リング状に設けられた電極ではなく、部分的に形成された電極であっても良い。
 また、部分接触電極の一例である回転電極82Bは、図14に示すように、弾性変形した状態でリング状電極の一例である固定電極82Aと接触するため、接触状態がより安定する。また、部分接触電極の一例である回転電極82Bは、帯状の切片82B1であり、切片82B1の中間部において、切片82B1の両端がリング状電極に向かう方向に屈曲しており、両端がリング状電極と接触する。そのため、接触状態がより安定する。
 また、部分接触電極は、複数有り、複数の部分接触電極は、リング状電極の周方向において、間隔を空けて配置されている。そのため、接触状態がより安定する。
 また、外筒42A及び内筒42Bの径方向において、第1導通部82は、ボールプランジャ68よりも外側に配置されている。そのため、ケーブルの引き回しがしやすい。
 また、ボールプランジャ74は、第1ミラー保持部44に取り付けられており、第1ミラー保持部44の内部に配置されている。そして、第1ミラー保持部44は、外筒41Bと分離可能である。これによって、第1ミラー保持部44と外筒41Bとを分離することでボールプランジャ74が露出するため、ボールプランジャ74の交換及び修理が容易となる。
 また、第1鏡胴部41において、第2回転筒の一例である外筒41B側と、第2固定筒の一例である内筒41A側の電気的な導通を行うための第2導通部として、ケーブル86Bを利用したケーブル方式の導通部が設けられている。
 第1鏡胴部41において、第2回転筒である外筒41Bの回転可能範囲は180°であり、360°未満である。一方、第2鏡胴部42において、第1回転筒である内筒42Bの回転可能範囲は360°以上である。回転筒の回転可能範囲が360°未満の場合は、回転可能範囲が360°以上の場合と比べて、ケーブルのねじれの懸念が少ない。
 第1導通部82のように固定電極82A及び回転電極82Bで構成されたケーブルレス方式の導通部は、ケーブル方式の第2導通部よりもコストが高い。そのため、ケーブルのねじれの懸念が少ない第1鏡胴部41において、ケーブル方式を採用することで、信頼し得が高い導通の確保とコストの抑制ができる。
 なお、ケーブルレス方式の導通部として、固定電極82A及び回転電極82Bを有する導通部を例に説明したが、ケーブルレス方式の導通部としては、非接触給電方式を採用してもよい。非接触給電方式としては、電磁誘導を利用する方式及び磁気共鳴を利用する方式等があり、これらのいずれでもよい。
 また、固定電極82Aと回転電極82Bの一方が、特開2001-203022号公報に開示されているような、弾性変形する弾性導電部(例えばスプリングコネクタ)であっても良い。他方は、筒部に突起を設け、その突起の表面に導電膜付けた導電突起部とすればよい。これによって、第2回転筒の回転によって、特定の回転位置で導電突起部が弾性導電部を押圧する。そして、その押圧力と弾性導電部の弾性部材(例えばスプリング)の反発力で、両部材が密接し、電気的に導通する。
 上記実施形態においては、光軸が2回屈曲した3つの光軸を有する投射レンズを例に説明したが、光軸が1回屈曲した2つの光軸を有する投射レンズに本開示の技術を適用してもよい。また、4つ以上の光軸を有する投射レンズに本開示の技術を適用してもよい。4つ以上の光軸を有する投射レンズの場合は、4つ以上のうち光軸のうち相対的に出射側にある光軸が出射側光軸であり、出射側光軸よりも入射側の直前にある光軸が第1入射側光軸である。
 なお、上記例では、各々電気駆動部51~54として、モータ及びソレノイドを挙げたが、電気によって駆動する部品であれば他の機構を含む。例えば、特開2017-142726号に記載のように、投射装置であるプロジェクタ10が投影面に文字などを描画出来る電子ペンを備えている場合もある。この場合、電気駆動部は、電子ペンの描画に伴う発光を撮像する撮像素子の駆動部でもよい。
 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良い。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。
 また、上記記載から、以下の付記項記載の投射レンズを把握することができる。
 [付記項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る投射レンズであって、
 筐体から入射した光を出射する出射側光軸と、出射側光軸よりも入射側に配置され、出射側光軸に対して屈曲した第1入射側光軸の少なくとも2つの光軸を備えた屈曲光学系と、
 出射側光軸を有する出射側光学系を収容し、第1入射側光軸周りに回転する出射側鏡胴部と、
 出射側鏡胴部よりも入射側に配置され、第1入射側光軸が通る第1入射側鏡胴部であって、出射側鏡胴部の回転に伴って第1入射側光軸周りに回転する第1回転筒と、第1回転筒が回転可能に取り付けられる第1固定筒とを有する第1入射側鏡胴部と、
 第1回転筒及び第1固定筒の一方に設けられ、第1回転筒及び第1固定筒の一方から突出する第1突出部と、
 第1回転筒及び第1固定筒の他方に設けられ、第1入射側光軸方向において第1突出部と対向し、かつ、第1突出部が当接する第1当接面と、
 第1回転筒及び第1固定筒の他方を第1入射側光軸方向に押圧することにより、第1突出部を第1当接面に押し当てる第1押圧部と、を備え、
 第1押圧部と第1突出部は、第1入射側光軸方向において、第1当接面を挟んで対向している投射レンズ。

Claims (18)

  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る投射レンズであって、
     前記筐体から入射した光を出射する出射側光軸と、前記出射側光軸よりも入射側に配置され、前記出射側光軸に対して屈曲した第1入射側光軸の少なくとも2つの光軸を備えた屈曲光学系と、
     前記出射側光軸を有する出射側光学系を収容し、前記第1入射側光軸周りに回転する出射側鏡胴部と、
     前記出射側鏡胴部よりも入射側に配置され、前記第1入射側光軸が通る第1入射側鏡胴部であって、前記出射側鏡胴部の回転に伴って前記第1入射側光軸周りに回転する第1回転筒と、前記第1回転筒が回転可能に取り付けられる第1固定筒とを有する第1入射側鏡胴部と、
     前記第1回転筒及び前記第1固定筒の一方に設けられ、前記第1回転筒及び前記第1固定筒の一方から突出する第1突出部と、
     前記第1回転筒及び前記第1固定筒の他方に設けられ、前記第1突出部と対向及び当接する第1当接面と、
     前記第1回転筒及び前記第1固定筒の少なくとも一方を前記第1入射側光軸方向に押圧することにより、前記第1突出部を前記第1当接面に押し当てる第1押圧部と、
     を備えている投射レンズ。
  2.  前記第1回転筒及び前記第1固定筒の一方が外筒であり、他方が前記外筒の内部に挿入される内筒であり、
     前記第1突出部は、前記内筒の外周面に設けられ、かつ、前記外筒の内周面に向かって突出しており、
     前記外筒の内周面には、前記第1突出部の少なくとも一部を収容可能な収容溝が、前記第1入射側光軸の周方向に形成されており、
     前記収容溝の内部の一面に、前記第1当接面が形成されている請求項1に記載の投射レンズ。
  3.  前記第1押圧部は、前記第1回転筒及び前記第1固定筒の一方に設けられており、
     前記第1回転筒及び前記第1固定筒の他方に設けられ、かつ、前記第1入射側光軸方向において前記第1押圧部と対向して配置され、前記第1押圧部からの押圧を受ける第1被押圧面と、
     前記第1被押圧面において、前記第1押圧部と嵌合する少なくとも1つの第1嵌合穴とを備えており、
     前記第1押圧部は、前記出射側鏡胴部が前記第1入射側光軸周りに回転する際に、前記第1押圧部が前記第1嵌合穴に嵌合する嵌合状態と、前記第1押圧部が前記第1嵌合穴から離脱する離脱状態とが切り替わる請求項1又は2に記載の投射レンズ。
  4.  前記第1入射側光軸の方向が重力方向と直交する水平方向の場合において、重力の作用によって、前記第1入射側光軸周りに前記出射側鏡胴部を回転させる回転力をT1、前記出射側鏡胴部の前記第1入射側光軸周りの回転を規制する回転規制力であって、前記第1押圧部の押圧力に基づいて発生する回転規制力をF1とした場合において、下記式(1)を満足する請求項3に記載の投射レンズ。
      F1>T1・・・・式(1)
  5.  前記屈曲光学系は、前記第1入射側光軸よりも入射側に配置され、前記第1入射側光軸に対して屈曲した第2入射側光軸を備えており、
     さらに、前記第1入射側鏡胴部よりも入射側に配置され、前記第2入射側光軸が通る第2入射側鏡胴部であって、前記第1入射側鏡胴部の回転に伴って前記第2入射側光軸周りに回転する第2回転筒と、前記第2回転筒が回転可能に取り付けられる第2固定筒とを有する第2入射側鏡胴部と、
     前記第2回転筒及び前記第2固定筒の一方に設けられ、前記第2回転筒及び前記第2固定筒の一方から突出する第2突出部と、
     前記第2回転筒及び前記第2固定筒の他方に設けられ、前記第2突出部と対向及び当接する第2当接面と、
     前記第2回転筒及び前記第2固定筒の少なくとも一方を前記第2入射側光軸方向に押圧することにより、前記第2突出部を前記第2当接面に押し当てる第2押圧部と、
     を備えている請求項1から4のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  6.  前記第2入射側光軸の方向が重力方向と直交する水平方向の場合において、重力の作用によって、前記第2入射側光軸周りに前記出射側鏡胴部及び前記第1入射側鏡胴部を回転させる回転力をT2、前記出射側鏡胴部及び前記第1入射側鏡胴部の前記第2入射光軸周りの回転を規制する回転規制力であって、前記第2押圧部の押圧力に基づいて発生する回転規制力をF2とした場合において、下記式(2)を満足する請求項5に記載の投射レンズ。
      F2>T2・・・・式(2)
  7.  さらに、前記回転規制力F1及び前記回転規制力F2は、下記式(3)を満足する請求項6に記載の投射レンズ。
      F1<F2・・・・式(3)
  8.  前記第1突出部は、ボールベアリングである請求項5から7のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  9.  前記第1嵌合穴は、少なくとも4つ有り、
     4つの前記第1嵌合穴は、前記第1入射側光軸周りに90°間隔で配置されている請求項3に記載の投射レンズ。
  10.  前記第1押圧部は、複数設けられている請求項1から9いずれか1項に記載の投射レンズ。
  11.  前記第1押圧部は、少なくとも3つ設けられている請求項10に記載の投射レンズ。
  12.  複数の前記第1押圧部は、押圧力が異なる2種類以上の前記第1押圧部が含まれる請求項11に記載の投射レンズ。
  13.  前記出射側鏡胴部と前記第1入射側鏡胴部とを接続する第1接続フレームを備えている請求項11から請求項12のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  14.  前記第1押圧部は、前記第1接続フレームの外周面に取り付けられている請求項13に記載の投射レンズ。
  15.  前記第1押圧部は、ボールプランジャである請求項1から14のいずれか1項に記載の投射レンズ。
  16.  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、
     筐体から入射した光を出射する出射側光軸と、前記出射側光軸よりも入射側に配置され、前記出射側光軸に対して屈曲した第1入射側光軸の少なくとも2つの光軸を備えた屈曲光学系と、
     前記出射側光軸を有する出射側光学系を収容し、前記第1入射側光軸周りに回転する出射側鏡胴部と、
     前記出射側鏡胴部よりも入射側に配置され、前記第1入射側光軸が通る第1入射側鏡胴部であって、前記出射側鏡胴部の回転に伴って前記第1入射側光軸周りに回転する第1回転筒と、前記第1回転筒が回転可能に取り付けられる第1固定筒とを有する第1入射側鏡胴部と、
     前記第1回転筒及び前記第1固定筒の一方に設けられ、他方を押圧する第1押圧部と、
     前記第1回転筒及び前記第1固定筒の他方に設けられ、前記第1押圧部からの押圧を受ける第1被押圧面と、
     前記第1被押圧面において、前記第1押圧部と嵌合する少なくとも1つの第1嵌合穴とを備えており、
     前記出射側鏡胴部が前記第1入射側光軸周りに回転する際に、前記第1押圧部が前記第1嵌合穴に嵌合する嵌合状態と、前記第1押圧部が前記第1嵌合穴から離脱する離脱状態とが切り替わる投射レンズ。
  17.  前記第1押圧部を複数備え、
     前記第1嵌合穴の数は、少なくとも一つ以上であり、
     前記第1嵌合穴の数は、前記第1押圧部の数よりも少ない、請求項16に記載の投射レンズ。
  18.  請求項1から17のいずれか1項に記載の投射レンズを備えた投射装置。
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