(57)【要約】【課題】製造工程を簡略化でき、投射性能維持と投射位置調整とを両立できるプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタは、光源からの光束を変調して光学像を形成する光学装置４５と、光学像を拡大投射する投射光学装置４６と、投射光学装置４６を投射方向に略直交する面内で移動させて当該投射光学装置４６から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置５と、投射位置調整装置５を支持する支持体４８とを備える。支持体４８は、光学装置を固定する水平部４８１と、水平部４８１に略直交する垂直部４８２とを備える。投射位置調整装置５は、投射光学装置４６に接続され、垂直部４８２に略平行な面４８２Ａに沿って移動し、投射光学装置４６を投射方向の略直交面内で移動させる移動部材５１と、移動部材５１および投射光学装置４６の少なくとも一方を垂直部４８２の面４８２Ａに対して付勢して支持する押圧部材５２とを備える。【選択図】  図３
2006301424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成する色合成光学装置とを有する光学装置と、前記光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記投射光学装置を投射方向に略直交する面内で移動させて前記投射光学装置から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置と、前記投射位置調整装置を支持する支持体とを備えたプロジェクタであって、
前記支持体は、前記光学装置を固定する水平部と、前記水平部に略直交する垂直部とを備え、
前記投射位置調整装置は、
前記投射光学装置に接続され、前記支持体の垂直部に略平行な面に沿って移動し、前記投射光学装置を前記投射方向に略直交する面内で移動させる移動部材と、
前記移動部材と前記投射光学装置との少なくとも一方を前記垂直部の面に対して付勢して支持する押圧部材とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記投射光学装置は、鏡筒と、前記鏡筒の外周面から突出するフランジ部とを有し、
前記フランジ部の光束入射側面または光束射出側面には、前記垂直部に当接される当接面が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記移動部材と前記フランジ部とは、一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記水平部と前記垂直部とは、一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記光源から入射する光束を光学変換する複数の光学部品と、内部に前記光源から射出される光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学部品を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備え、
前記支持体と前記光学部品用筐体とは、一体に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射光学装置から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションおよびホームシアター等の用途にプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタとして、光源と、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置、および、これら複数の光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成する色合成光学装置を有する光学装置と、光学装置で形成された光学像をスクリーン等に拡大投射する投射光学装置とを備えたものが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタは、形成した光学像をスクリーンに対してあおり投射する場合には、投射画像の位置調整を行う必要がある。このような必要性に対して、投射光学装置を当該投射光学装置の投射方向に対して略直交方向に移動させる投射位置調整装置としての投射レンズシフト機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の投射レンズシフト機構は、プロジェクタ装置に取り付けられるベースプレートと、ベースプレートに沿って投射レンズを移動（シフト）させる可動プレートと、当該可動プレートおよび投射レンズをベースプレートに押圧して保持する保持プレートとを備えて構成されている。そして、可動プレートをベースプレートに対して移動させることにより、投射レンズを、当該投射レンズの投射方向に対し略直交方向に移動させることができる。従って、このような投射レンズシフト機構をプロジェクタ装置に取り付け、可動プレートを移動させることにより、投射レンズから射出された光学像のスクリーンに対する投射位置を調整することができる。
【０００４】
ところで、プロジェクタの製造段階で光変調装置を位置調整する場合、投射レンズによる投射性能を充足するためには、光変調装置と投射レンズとの距離の誤差が、設計により規定される僅かな公差範囲内に収まるようにする必要がある。このような理由から、製造段階における光変調装置の位置調整は、例えば、以下の２つの方法が挙げられる。
【０００５】
第１の方法は、プロジェクタ装置内のヘッド体の水平部上に色合成光学装置を位置調整して固定した後、ベースプレートの垂直部の光束射出側の面に対して、前述の投射レンズおよび投射レンズシフト機構のダミーを配置する。この後、投射レンズに対して光変調装置の位置を調整して、色合成光学装置に固定する。ここで用いられる投射レンズシフト機構のダミーは、製品として組み込まれるものではなく、ほぼ設計値どおりの投射レンズシフト機構である。このような方法によれば、同じ設計の光学装置および投射レンズシフト機構を有するプロジェクタの製造工程を簡略化することができるので、プロジェクタの製造においては、この方法が採用されることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、大量に生産され製造段階で組み込まれる投射レンズシフト機構の各部品には製造誤差が生じる場合があり、当該製造誤差は、投射レンズシフト機構の部品点数が多いと累積されて大きくなる。このため、前述の第１の方法では、投射レンズシフト機構のダミーによって位置調整された光変調装置と、製品として組み込まれる投射レンズシフト機構との間に誤差が生じ、投射レンズのバックフォーカス位置に光変調装置が位置しない場合がある。このような場合、投射レンズの投射性能が低下するという問題がある。
【０００７】
これに対し、第２の方法では、実際に製品段階で組み込まれる投射レンズおよび投射レンズシフト機構を用いて、光変調装置の位置調整を行う。この方法によれば、それぞれ組み込まれる投射レンズシフト機構および光変調装置を用いて位置調整を行うので、これらの位置調整を正確に行うことができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３６５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の第２の方法においては、投射レンズを含む実際の投射レンズシフト機構を組み付けた後に、それぞれの投射レンズシフト機構ごとに光変調装置の位置調整を行う必要があるので、製造工程が煩雑となるという問題がある。
また、投射レンズシフト機構として、特許文献１に記載の投射レンズシフト機構を採用した場合、ベースプレートおよび可動プレート、並びに、プロジェクタ装置内のヘッド体の垂直部の厚みの不均一および当該部品の反り等に起因して、投射レンズを移動（シフト）させた際に、当該投射レンズと光変調装置との距離にズレが生じる場合がある。このような場合、投射レンズの平行度を保つことができず、当該投射レンズのバックフォーカス位置に光変調装置が位置しなくなる場合があり、投射画像の片ボケが発生したり、ズーム時のトラッキング性能が低下したりするなど、投射性能が低下するという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、製造工程を簡略化でき、投射性能維持と投射位置の調整とを両立することができるプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置から射出された光束を合成して光学像を形成する色合成光学装置とを有する光学装置と、前記光学像を拡大投射する投射光学装置と、前記投射光学装置を投射方向に略直交する面内で移動させて前記投射光学装置から射出される光束の投射位置を移動させる投射位置調整装置と、前記投射位置調整装置を支持する支持体とを備えたプロジェクタであって、前記支持体は、前記光学装置を固定する水平部と、前記水平部に略直交する垂直部とを備え、前記投射位置調整装置は、前記投射光学装置に接続され、前記支持体の垂直部に略平行な面に沿って移動し、前記投射光学装置を前記投射方向に略直交する面内で移動させる移動部材と、前記移動部材と前記投射光学装置との少なくとも一方を前記垂直部の面に対して付勢して支持する押圧部材とを備えることを特徴とする。
【００１２】
ここで、光変調装置としては、例えば、対向する一対の基板と、これら基板間に密閉封入され、入射光束を変調する液晶素子とを有する液晶パネルを挙げることができる。
また、色合成光学装置としては、例えば、それぞれの界面に誘電体多層膜が形成された複数のプリズムから構成され、前述の複数の光変調装置から射出された光束が入射する複数の光束入射面と、合成された入射光束が射出される光束射出面とを有するダイクロイックプリズムを挙げることができる。
【００１３】
本発明によれば、プロジェクタの投射位置調整装置は、水平部に光学装置を固定する支持体の垂直部に取り付けられる。そして、投射位置調整装置は、投射光学装置に接続され、支持体の垂直部と平行な面に沿って移動することにより、投射光学装置を投射方向に略直交する面内に移動させる移動部材と、当該移動部材と投射光学装置との少なくとも一方を垂直部の面に付勢支持する押圧部材とを備えている。
これによれば、例えば前述の特許文献１に記載の投射レンズシフト機構のベースプレートに相当する部材を省略することができ、投射光学装置の光束入射面と光変調装置の画像形成領域との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができる。このため、部品点数の増加に伴って累積される厚さ寸法等の誤差を低減することができる。従って、投射光学装置の移動時の片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができ、投射性能の低下を抑制することができる。
【００１４】
また、投射光学装置と光変調装置との距離に影響を及ぼす部品の点数削減を図ることで、投射位置調整装置の厚さ寸法の製造誤差を小さくすることができる。これによれば、前述のダミーとの誤差を小さくすることができるので、前述の第１の方法を採用して、光変調装置の位置調整を行うことができ、プロジェクタの製造工程を簡略化することができる。
【００１５】
本発明では、前記投射光学装置は、鏡筒と、前記鏡筒の外周面から突出するフランジ部とを有し、前記フランジ部の光束入射側面または光束射出側面には、前記垂直部に当接される当接面が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、投射光学装置の鏡筒に設けられたフランジ部の当接面は、支持体の垂直部の面に沿って移動する。これによれば、投射光学装置を移動させる移動部材の厚さ寸法が、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼすことを抑えることができる。従って、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼす部品の点数をさらに削減することができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
【００１６】
本発明では、前記移動部材と前記フランジ部とは、一体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、移動部材が投射光学装置の鏡筒に設けられたフランジ部と一体的に形成されていることから、当該フランジ部が移動部材を兼ねることとなり、投射光学装置自体が支持体の垂直部の面に沿って移動することとなる。
これによれば、投射光学装置と光変調装置との距離に影響を及ぼす部品が、支持体の垂直部および投射光学装置のフランジ部となり、当該距離に影響を及ぼす部品点数の削減を図ることができる。また、移動部材とフランジ部とは一体に形成されていることから、投射位置調整装置自体の部品点数の削減を図ることができる。
従って、プロジェクタの構成を簡略化することができるとともに、投射光学装置と光学装置との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができ、投射光学装置の移動による投射性能の劣化を一層抑制することができる。
【００１７】
本発明では、前記水平部と前記垂直部とは、一体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、水平部と垂直部とが一体化されているので、独立した水平部と垂直部とをねじ等で固定した場合に比べ、水平部と垂直部との直交性を精度良く保つことができる。従って、水平部に固定される光学装置と、垂直部の面に沿って移動する投射光学装置との直交性を精度良く保つことができるので、投射光学装置を移動させて投射位置を調整しても、片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができ、当該投射光学装置の移動に伴う投射性能の低下を抑制することができる。
また、前述の特許文献１に記載の投射レンズシフト機構を採用した場合に比べ、投射レンズと光変調装置との距離に影響を及ぼす部品の点数を削減することができる。従って、累積される部品の厚さ寸法の製造誤差に起因する投射性能の低下を抑制することができるとともに、製造工程を簡略化できるプロジェクタを構成することができる。
【００１８】
本発明のプロジェクタでは、前記光源から入射する光束を光学変換する複数の光学部品と、内部に前記光源から射出される光束の照明光軸が設定され、前記複数の光学部品を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備え、前記支持体と前記光学部品用筐体とは、一体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、光学装置および投射光学装置を支持する支持体が、光学部品用筐体と一体に形成されているので、プロジェクタを構成する部品の点数を削減することができる。また、支持体を光学部品用筐体に組み込む必要がなくなるので、製造工程を一層簡略化することができる。従って、プロジェクタの構成を簡素化することができるとともに、当該プロジェクタの製造を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタ１の構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を示す概要斜視図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射面上に拡大投射する。プロジェクタ１は、入力する画像情報に応じた光学像を形成する光学ユニット４と、当該画像情報を処理して光学ユニット４を構成する液晶パネル４５１の駆動を制御するとともに、装置全体を制御する制御基板（図示省略）と、装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット（図示省略）と、これらを内部に収納する外装ケース２とを備えている。
【００２０】
外装ケース２は、図１に示すように、全体略直方体形状の合成樹脂製の筐体であり、前面部分から、光学ユニット４を構成する投射光学装置としての投射レンズ４６が露出している。
投射レンズ４６は、後述する光変調装置としての液晶パネル４５１（図２参照）で変調形成された光学像を拡大投射するものであり、鏡筒４６１内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００２１】
外装ケース２は、装置本体の上面部分を覆うアッパーケースと、装置本体の下面部分を覆うロアーケースと、装置本体の前面部分を覆うフロントケースと、装置本体の側面部分の一部を覆うサイドケースと、装置本体の背面部分を覆うリアケースとを備え、これらが互いに結合されて構成されている。
なお、外装ケース２の上面部２１、前面部２２、側面部２３（プロジェクタ１を後方から見た場合の左側）、２４（プロジェクタ１を後方から見た場合の右側）、底面部２５、背面部（図示省略）の角部分は、曲面状に形成されている。
【００２２】
上面部２１の背面側略中央部分には、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２１１が、左右方向に延びるように設けられている。操作パネル２１１に配置された操作ボタン２１２を適宜押下すると、操作パネル２１１内部に配置された回路基板（図示省略）に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、回路基板には、図示しないＬＥＤが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル２１１は、操作ボタン２１２を囲むように配置される化粧板２１３を備えており、ＬＥＤからの光は当該化粧板２１３を介して拡散される。
【００２３】
また、上面部２１の前面側には、投射レンズ４６を上下に動かして、当該投射レンズ４６による投射位置を調整する投射位置調整装置５（図２および図３参照）を構成するダイアル５５が露出している。ダイアル５５をＸ１方向（プロジェクタ１後方からみて右方向）に動かすと、投射レンズ４６がＹ１方向（上方）に動き、ダイアルをＸ２方向（プロジェクタ１後方から見て左方向）に動かすと、投射レンズ４６がＹ２方向（下方）に動くこととなる。これにより、投射レンズ４６による光学像の投射位置を調整することができる。
【００２４】
前面部２２の図１における右側には、前述のように、投射レンズ４６を露出させるための開口２２１が形成されている。
また、前面部２２の略中央部分には、リモコン受光窓２２２が形成されている。リモコン受光窓２２２の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信するリモコン受光モジュール２２３が配置されている。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル２１１に設けられた各種操作ボタン２１２と同様のものが設けられており、リモートコントローラを操作すると、操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光モジュール２２３の受光部で受光され、制御基板で処理される。
【００２５】
図１における左側に位置する側面部２４には、複数の羽根板２４１１から構成されるルーバ２４１が露出する切り欠き２４Ａが形成されている。ルーバ２４１の内側には、外装ケース２内の各装置を冷却した空気を排気するファン（図示省略）が設けられている。
また、切り欠き２４Ａの背面側には、後述する光学ユニット４の光源装置４１を交換するためのランプ交換口２４Ｂが形成され、当該ランプ交換口２４Ｂを覆うランプカバー２４Ｃが着脱自在に設けられている。
【００２６】
底面部２５の背面側略中央には、図示しない固定脚部が設けられるとともに、前面側長辺方向両端には、調整脚部２５１が設けられている。
調整脚部２５１は、底面部２５から面外方向に進退自在に突出する軸状部材（図示省略）を備えており、プロジェクタ１の投射時におけるプロジェクタ１の上下方向および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
【００２７】
背面部には、詳しい図示を省略したが、外部電源からプロジェクタ１に電力を供給するためのインレットコネクタ、および、外部機器からの画像信号、音声信号等を入力するための各種入出力端子が露出している。これら入出力端子は、当該外装ケース２内部に設けられたインターフェース基板に接続されている。
なお、インターフェース基板は、図示しない制御基板と電気的に接続されており、インターフェース基板にて処理された信号は、制御基板に出力され、処理される。
【００２８】
（２）光学ユニット４の構成
図２は、光学ユニット４の光学系を説明する模式図である。
光学ユニット４は、前述のように、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該形成した光学像を拡大投射するものである。
光学ユニット４は、図２に示すように、光源装置４１と、インテグレータ照明光学系４２と、色分離光学系４３と、リレー光学系４４と、光学装置４５と、これらを内部に収納する光学部品用筐体４７と、投射レンズ４６と、支持体としてのヘッド体４８と、投射レンズ４６を移動させて当該投射レンズ４６による光学像投射位置を移動させる投射位置調整装置５とを備えて構成されている。
【００２９】
光源装置４１は、放射光源としての光源ランプ４１１と、リフレクタ４１２と、防爆ガラス４１３と、これらを内部に収納する合成樹脂製の筐体である光源ランプボックス４１４とを備えて構成されている。そして、光源装置４１は、光源ランプ４１１から射出された放射状の光線をリフレクタ４１２で反射して平行光線とし、この平行光線を、防爆ガラス４１３を介して外部へと射出する。
【００３０】
このうち、光源ランプ４１１は、本実施形態では、高圧水銀ランプが採用されているが、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することもできる。また、リフレクタ４１２は、放物面鏡を採用しているが、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
防爆ガラス４１３は、リフレクタ４１２の開口部分を閉塞する透光性のガラス部材であり、光源ランプ４１１が破裂した場合に、当該光源ランプ４１１の破片が、光源ランプボックス４１４から外部に飛散しないように構成されている。
光源ランプボックス４１４には、図示しない一対の把手が形成されており、光源装置４１を交換する際に、光源ランプボックス４１４を把持しやすいように構成されている。そして、光源ランプ４１１の寿命および破損等により光源装置４１を交換する必要が生じた場合には、前述のランプカバー２４Ｃ（図１）を取り外して、ランプ交換口２４Ｂ（図１）から光源装置４１ごと交換できるように構成されている。
【００３１】
インテグレータ照明光学系４２は、光学装置４５の後述する３つの液晶パネル４５１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。
インテグレータ照明光学系４２は、図２に示すように、第１レンズアレイ４２１と、第２レンズアレイ４２２と、偏光変換素子４２３と、重畳レンズ４２４とを備えて構成されている。
【００３２】
第１レンズアレイ４２１は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源装置４１から射出された光束を複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ４２２は、第１レンズアレイ４２１と同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成とされている。第２レンズアレイ４２２は、重畳レンズ４２４とともに、第１レンズアレイ４２１の各小レンズの像を後述する液晶パネル４５１上に結像させる機能を有する。
【００３３】
偏光変換素子４２３は、第２レンズアレイ４２２と重畳レンズ４２４との間に配設される。このような偏光変換素子４２３は、第２レンズアレイ４２２からの光を略１種類の直線偏光に変換するものであり、これにより、光学装置４５での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４２３によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ４２４によって最終的に光学装置４５の後述する液晶パネル４５１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４５１を用いたプロジェクタ１では、１種類の直線偏光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子４２３を用いることにより、光源ランプ４１１から射出された光束を略１種類の直線偏光に変換し、光学装置４５での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子４２３は、例えば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３４】
色分離光学系４３は、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２と、反射ミラー４３３とを備え、ダイクロイックミラー４３１，４３２によりインテグレータ照明光学系４２から射出された光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３５】
リレー光学系４４は、入射側レンズ４４１と、リレーレンズ４４３と、反射ミラー４４２，４４４とを備え、色分離光学系４３で分離された色光である赤色光を光学装置４５の後述する赤色光用の液晶パネル４５１Ｒまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系４３のダイクロイックミラー４３１では、インテグレータ照明光学系４２から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４３１によって反射した青色光は、反射ミラー４３３で反射し、フィールドレンズ４５５を通って、光学装置４５の後述する青色光用の液晶パネル４５１Ｂに到達する。フィールドレンズ４５５は、第２レンズアレイ４２２から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ４５５も同様である。
【００３６】
また、ダイクロイックミラー４３１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４３２によって反射し、フィールドレンズ４５５を通って、緑色光用の液晶パネル４５１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４３２を透過してリレー光学系４４を通り、さらにフィールドレンズ４５５を通って、赤色光用の液晶パネル４５１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４４が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色
光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４４１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４５５に伝えるためである。なお、リレー光学系４４には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光や緑色光を通す構成としてもよい。
【００３７】
光学装置４５は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４３で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４５２と、各入射側偏光板４５２の光路後段に配置される光変調素子としての３つの液晶パネル４５１（赤色光用の液晶パネルを４５１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４５１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４５１Ｂとする）と、各液晶パネル４５１の光路後段に配置される３つの射出側偏光板４５３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４５４とを備える。そして、これら入射側偏光板４５２、液晶パネル４５１、射出側偏光板４５３、およびクロスダイクロイックプリズム４５４は、一体的にユニット化されている。
【００３８】
入射側偏光板４５２は、偏光変換素子４２３で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４２３で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。入射側偏光板４５２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
【００３９】
液晶パネル４５１は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶素子が密閉封入された構成を有し、制御基板から出力される駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶素子の配向状態が制御され、入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
【００４０】
射出側偏光板４５３は、入射側偏光板４５２と同様の構成を備え、液晶パネル４５１の画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板４５２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
【００４１】
クロスダイクロイックプリズム４５４は、本発明の色合成光学装置に相当し、射出側偏光板４５３から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。クロスダイクロイックプリズム４５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｂから射出され射出側偏光板４５３を介した各色光を反射し、液晶パネル４５１Ｇから射出され射出側偏光板４５３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂにて変調された各色光が合成され、カラー画像が形成される。
【００４２】
投射レンズ４６は、光学装置４５で形成された光学像を拡大投射するものであり、投射方向先端部分が外装ケース２から露出している。また、投射レンズ４６は、後述する投射位置調整装置５を介して、後述するヘッド体４８に取り付けられる。
このような投射レンズ４６は、前述のように、収束用レンズおよび発散用レンズを含む複数のレンズ（図示省略）と、内部に光軸が設定され、当該光軸に合わせて複数のレンズを位置付けて保持する略円筒状の鏡筒４６１とを備えて構成されている。
このうち、鏡筒４６１には、当該鏡筒４６１の外周から面外方向に突出し、光軸方向から見て略矩形状を有するフランジ部４６２が形成されている。
【００４３】
光学部品用筐体４７は、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４２〜４５を照明光軸Ａに対する所定位置に位置付けて保持する筐体である。光学部品用筐体４７は、光源装置４１を収納する光源装置収納部材４７１と、部品収納部材４７２と、蓋状部材（図示省略）とを備えて構成されている。
【００４４】
このうち、部品収納部材４７２は、上方が開口した断面略Ｕ字状を有する合成樹脂製の箱型筐体として構成されており、当該開口は、蓋状部材によって覆われる。
部品収納部材４７２は、一端側が、光源装置収納部材４７１に接続され、他端側が、光学装置４５を保持固定するヘッド体４８に接続される。部品収納部材４７２の内部には、複数の溝が形成され、当該溝に、前述の光学部品４２１〜４２４、４３１〜４３３、４４１〜４４４、４５５を、上方から嵌め込むようにして位置決め固定する。
【００４５】
（３）ヘッド体４８の構造
ヘッド体４８は、本発明の支持体に相当し、光学装置４５を固定し、投射レンズ４６および後述する投射位置調整装置５を移動可能に一体化するとともに、一体化したユニットを部品収納部材４７２の光束射出側の端部に取り付けるものである。ヘッド体４８は、例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の金属材料から側面視略Ｌ字状に形成されている。
【００４６】
図３は、投射位置調整装置５の分解斜視図である。すなわち、図３は、ヘッド体４８および投射位置調整装置５の構造を説明する図である。
ヘッド体４８は、図３に示すように、光束入射側に位置する水平部４８１と、光束射出側に位置し、当該水平部４８１の光束射出側の端部から略垂直に起立する垂直部４８２とを備えて構成されている。
このうち、水平部４８１は、側方から見て２段の階段状に形成され、段が高くなっている光束入射側に形成された固定部４８１１に、光学装置４５が位置調整されて固定される。
【００４７】
垂直部４８２は、光軸方向から見て略矩形状を有し、当該垂直部４８２には、投射位置調整装置５と、当該投射位置調整装置５に支持される投射レンズ４６とが取り付けられる。
垂直部４８２の略中央部分には、水平部４８１に固定された光学装置４５から射出される光束が透過するとともに、投射レンズ４６の光束入射側の端部が挿通する略矩形の開口部４８２１が形成されている。
垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａには、開口部４８２１の上方および下方に、面外方向に突出し、水平方向に延出する移動規制部４８２２，４８２３が形成されている。これら移動規制部４８２２、４８２３は、後述する投射位置調整装置５の移動部材としての可動フレーム５１の上下方向への可動範囲を規定するものである。
また、面４８２Ａを光束射出側から見た場合の開口部４８２１の左側には、面外方向に突出し、上下方向に延出するガイド４８２４が形成されている。ガイド４８２４は、後述する投射位置調整装置５の可動フレーム５１の移動を案内するものであり、当該可動フレーム５１に形成されたガイド孔５１３に挿通され、可動フレーム５１の上下方向の移動を案内する。
【００４８】
面４８２Ａの上下方向中央の水平方向両端と、下端の水平方向両端とには、それぞれ略半円形状の凹部４８２５が形成され、それぞれの凹部４８２５には、垂直部４８２を貫通する孔４８２６が形成されている。これら孔４８２６は、ヘッド体４８を部品収納部材４７２に固定するねじが挿通する孔である。
また、面４８２Ａの四隅部分から、水平方向略中央に寄った部分には、それぞれ当該垂直部４８２を貫通する孔４８２７が形成されている。これら４つの孔４８２７は、垂直部４８２に後述する投射位置調整装置５の押圧部材としての押圧フレーム５２を取り付けるねじ４８３が挿通する孔である。
さらに、面４８２Ａの光束射出側から見て上方左端部には、面外方向に２段階に突出する略筒状の突起部４８２８が形成されている。突起部４８２８は、後述する投射位置調整装置５のピニオン５４を回転自在に支持する。
【００４９】
（４）投射位置調整装置５の構成
投射位置調整装置５は、投射レンズ４６を、当該投射レンズ４６による光学像の投射方向に対して略直交方向に移動自在に支持するものであり、当該投射位置調整装置５は、前述のように、ヘッド体４８の垂直部４８２に取り付けられる。
投射位置調整装置５は、図３に示すように、可動フレーム５１と、押圧フレーム５２と、一対の板ばね５３と、ピニオン５４と、当該ピニオン５４を回転させるダイアル５５と、ねじ５６とを備えて構成されている。
このうち、ピニオン５４は、略円筒状に形成されている。ピニオン５４の光束入射側には、当該ピニオン５４の軸方向に沿って歯５４１が形成されている。また、ピニオン５４の光束射出側には、断面略半円形状の切り欠きが形成され、この部分が、ダイアル５５に嵌合する嵌合部５４２とされている。
また、ダイアル５５は、平面視略円形状に形成され、略中央部分に、ピニオン５４の嵌合部５４２が挿通する略半円形状の孔５５１が形成されている。
【００５０】
可動フレーム５１は、本発明の移動部材に相当し、光軸方向から見て略矩形状を有し、略中央に、投射レンズ４６の鏡筒４６１が挿通する略円形状の開口部５１１が形成されている。可動フレーム５１の光束入射側の面は、ヘッド体４８の垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａに当接される。
可動フレーム５１の光束射出側の面５１Ａには、四隅部分にそれぞれ略円形状のねじ孔５１２が形成されている。これらねじ孔５１２は、当該可動フレーム５１に投射レンズ４６を固定するねじ５６が挿通される孔である。すなわち、可動フレーム５１の光束射出側の面５１Ａには、投射レンズ４６のフランジ部４６２の光束入射側の面が当接される。この状態で、面５１Ａに形成されたねじ孔５１２と、フランジ部４６２の四隅部分に形成された孔４６２Ａとが対応するように位置付けた上で、フランジ部４６２の孔４６２Ａを挿通したねじ５６をねじ孔５１２に挿通させてねじ止めすることによって、可動フレーム５１と投射レンズ４６とが固定される。
【００５１】
さらに、可動フレーム５１を光束射出側から見た際の開口部５１１の左側には、上下方向に沿って略長方形状のガイド孔５１３が形成されている。ガイド孔５１３は、可動フレーム５１をヘッド体４８の垂直部４８２に当接させたときに、当該垂直部４８２に形成されたガイド４８２４が挿通される。このため、ガイド孔５１３は、水平方向の寸法が当該ガイド４８２４と略同じか若干大きくなるように形成されており、また、上下方向の寸法が、当該ガイド４８２４より大きくなるように形成されている。
加えて、可動フレーム５１の光束射出側から見た左側の端面、すなわち、ヘッド体４８の垂直部４８２の突起部４８２８に対向する面には、当該端面の形成方向に沿ってラック部５１４が形成されている。ラック部５１４は、突起部４８２８に軸支されるピニオン５４の歯５４１と噛合する。このため、ピニオン５４の回転に伴って可動フレーム５１が上方または下方に移動し、当該可動フレーム５１の移動に伴って投射レンズ４６が上方または下方に移動する。
【００５２】
押圧フレーム５２は、本発明の押圧部材に相当し、可動フレーム５１および投射レンズ４６をヘッド体４８の垂直部４８２の面４８２Ａに押圧するものである。押圧フレーム５２と、投射レンズ４６のフランジ部４６２との間には、上下方向に沿って一対の板ばね５３が介装され、当該押圧フレーム５２が、当該板ばね５３を光束射出方向とは反対方向に押し付けることによって、投射レンズ４６、および、当該投射レンズ４６を保持する可動フレーム５１が、ヘッド体４８の垂直部４８２の面４８２Ａに付勢支持される。なお、板ばね５３は、側面視略Ｌ字状を有する金属製部材とされている。
【００５３】
押圧フレーム５２は、光軸方向から見て略矩形状を有し、可動フレーム５１および投射レンズ４６のフランジ部４６２より大きく形成されている。押圧フレーム５２の寸法は、ヘッド体４８の垂直部４８２の寸法と略同じとされている。
押圧フレーム５２の光軸方向から見て略中央には、開口部５２１が形成されている。開口部５２１には、投射レンズ４６が挿通されるが、投射レンズ４６の上下方向への移動のため、当該開口部５２１は略長円形状とされている。
【００５４】
押圧フレーム５２の光束入射側の面の四隅部分から水平方向中央に寄った部分には、それぞれ面外方向に突出する４つの筒状部５２２が形成されている。これら筒状部５２２の位置は、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された孔４８２７に対応する位置とされており、それぞれの筒状部５２２の先端部分には、ねじ孔が形成されている。これらねじ孔に、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された孔４８２７を挿通したねじ４８３が取り付けられることにより、可動フレーム５１および投射レンズ４６を光軸方向、この場合、光束射出方向とは反対方向に付勢したまま、押圧フレーム５２をヘッド体４８の垂直部４８２に固定することができる。
さらに、押圧フレーム５２の光束入射側の面には、板ばね５３が嵌め込まれる溝部５２５（図３では図示省略）が開口部５２１を挟んで水平方向の両端近傍に形成されている。これは、押圧フレーム５２と投射レンズ４６のフランジ部４６２との間に介装される板ばね５３が、当該投射レンズ４６の移動に伴って位置ズレを生じないようにするためのものである。
【００５５】
押圧フレーム５２の光束射出側の面５２Ａには、光束射出側から見て上方左端部に、略矩形状の凹部５２３が形成され、当該凹部５２３には、孔５２４が形成されている。孔５２４には、ヘッド体４８の垂直部４８２の突起部４８２８に軸支されたピニオン５４の嵌合部５４２が挿通し、当該嵌合部５４２は押圧フレーム５２の光束射出側に露出する。押圧フレーム５２の光束射出側に露出したピニオン５４の嵌合部５４２には、ダイアル５５が取り付けられる。
【００５６】
以上のような投射位置調整装置５のヘッド体４８への取り付け方について説明する。
まず、投射レンズ４６を可動フレーム５１に取り付ける。この際、投射レンズ４６の鏡筒４６１に形成されたフランジ部４６２の光束入射面と、可動フレーム５１の光束射出側の面５１Ａとが対向するように、それぞれを位置付けた上で、フランジ部４６２の孔４６２Ａおよび可動フレーム５１のねじ孔５１２にねじ５６を挿通させて、それぞれをねじ固定する。これにより、投射レンズ４６と可動フレーム５１とが固定される。
【００５７】
可動フレーム５１および投射レンズ４６の固定の後、ヘッド体４８の垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａと、可動フレーム５１の光束入射側の面とを当接させる。ここで、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成されたガイド４８２４が、可動フレーム５１に形成されたガイド孔５１３に挿通されるようにする。これにより、投射レンズ４６の投射方向に直交する方向の可動フレーム５１および投射レンズ４６の移動は、上下方向に規制される。
そして、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された突起部４８２８に、ピニオン５４を取り付ける。この際、ピニオン５４の歯５４１と、可動フレーム５１のラック部５１４とが互いに噛合するように、ピニオン５４を突起部４８２８に取り付ける。
【００５８】
この後、押圧フレーム５２の光束入射側の面に形成された溝部５２５（図３では図示省略）に板ばね５３を嵌め込む。そして、押圧フレーム５２の開口部５２１に投射レンズ４６の鏡筒４６１を挿通し、当該押圧フレーム５２と投射レンズ４６のフランジ部４６２との間に、板ばね５３が介装されるようにした状態で、押圧フレーム５２をヘッド体４８の垂直部４８２に取り付ける。この際、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された孔４８２７を挿通したねじ４８３が、押圧フレーム５２の光束入射側の面に形成された筒状部５２２のねじ孔に取り付けられることにより、押圧フレーム５２が、可動フレーム５１および投射レンズ４６を光軸方向に付勢した状態で、当該押圧フレーム５２がヘッド体４８の垂直部４８２に固定される。
【００５９】
押圧フレーム５２の固定の際には、当該押圧フレーム５２に形成された孔５２４に、ピニオン５４の嵌合部５４２が挿通され、当該嵌合部５４２が押圧フレーム５２の光束射出側に露出するようにする。
ピニオン５４の嵌合部５４２には、ダイアル５５が取り付けられる。詳述すると、ピニオン５４の嵌合部５４２は、ダイアル５５に形成された略半円形状の孔５５１に嵌合され、ピニオン５４とダイアル５５とが、ヘッド体４８の突起部４８２８に回転可能に軸支される。
【００６０】
ここで、投射位置調整装置５による投射レンズ４６に移動について説明する。
ダイアル５５を図３におけるＸ１方向に回転させると、回転に伴ってピニオン５４が同じ方向（Ｘ１方向）に回転する。ピニオン５４は、可動フレーム５１のラック部５１４と噛合しているので、当該ピニオン５４の回転により、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成されたガイド４８２４に沿って、可動フレーム５１および投射レンズ４６が上方向（図１におけるＹ１方向）に移動する。
また、ダイアル５５を図３におけるＸ２方向に回転させると、ピニオン５４がＸ２方向に回転し、当該ピニオン５４の回転に伴って、可動フレーム５１および当該可動フレーム５１に固定された投射レンズ４６が下方向（図１におけるＹ２方向）に移動する。
以上のような動作により、投射レンズ４６が上下方向に移動し、当該投射レンズ４６による光学像の投射位置が上下方向に移動する。
【００６１】
以上のような本実施形態の投射位置調整装置５を備えたプロジェクタ１により、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射位置調整装置５は、ヘッド体４８の垂直部４８２に取り付けられる。投射位置調整装置５の可動フレーム５１は、投射レンズ４６を保持した上で、ヘッド体４８を構成する垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａに当接され、同じくヘッド体４８に取り付けられるピニオン５４の回転に応じて、当該面４８２Ａに対して上下方向に摺動する。可動フレーム５１は、押圧フレーム５２により、光軸方向に垂直部４８２に付勢支持され、当該押圧フレーム５２は、ねじ４８３により垂直部４８２に固定される。これによれば、光学装置４５と投射レンズ４６との距離に影響を及ぼす要素は、ヘッド体４８の垂直部４８２の光軸方向の寸法、および、可動フレーム５１の光軸方向の寸法となる。
【００６２】
ここで、従来の投射位置調整装置では、ヘッド体４８と可動フレーム５１との間に他の部材が介在しており、光学装置４５と投射レンズ４６との距離に影響を及ぼす要素は、前述の２つの寸法の他に、当該他の部材の光軸方向の寸法が付加されることとなり、各部材の誤差が累積され、設計時と製造時の距離の誤差が大きくなる。
これに対し、本実施形態のプロジェクタ１では、当該他の部材を省略できるので、従来の投射位置調整装置を採用した場合に比べ、累積される誤差を小さくすることができる。このため、光学装置４５と投射レンズ４６との距離の誤差を低減することができ、かつ、距離を一定に保つことが容易となるので、投射レンズ４６の移動時に発生する投射画像の片ボケ、および、トラッキング性能の低下を抑えることができる。従って、投射性能の低下を抑制することができる。
【００６３】
また、従来の投射位置調整装置に対して、本実施形態の投射位置調整装置５が用いられている場合には、光学装置４５と投射レンズ４６との距離に影響を及ぼす要素数を少なくすることができるので、当該距離の設計時と製造時との誤差を小さくすることができる。これによれば、光学装置４５をヘッド体４８の水平部４８１に固定する際に使用される投射位置調整装置５のダミーと、実際に製品として組み込まれる投射位置調整装置５との誤差を小さくすることができるので、製造時の光学装置４５の液晶パネル４５１の位置調整時に、当該ダミーを利用することができる。従って、プロジェクタ１の製造工程を簡略化することができる。
【００６４】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第２実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、投射位置調整装置の構成において相違点を有する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図４は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの投射位置調整装置６の分解斜視図である。すなわち、図４は、ヘッド体４８および投射位置調整装置６の構造を説明する図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、第１実施形態で示した投射位置調整装置５に代えて、図４に示す投射位置調整装置６を備えている。投射位置調整装置６は、投射位置調整装置５と同様に、投射レンズ４６Ａを保持した上でヘッド体４８に取り付けられ、当該投射レンズ４６Ａを上下方向に移動させるものである。
【００６６】
ここで、第２実施形態のプロジェクタに用いられる投射レンズ４６Ａの構成について説明する。
投射レンズ４６Ａは、投射レンズ４６と同様の構成を備えるが、フランジ部４６Ａ２の形状において相違する。すなわち、投射レンズ４６Ａは、複数のレンズと、当該複数のレンズを支持する鏡筒４６Ａ１とを備え、当該鏡筒４６Ａ１には、光軸方向から見て、外周面から略矩形状に突出するフランジ部４６Ａ２が形成されている。フランジ部４６Ａ２の光束入射側の面の四隅部分には、ねじ５６が挿通する孔４６Ａ３がそれぞれ形成されているが、これら孔４６Ａ３の周囲には、面外方向に突出する平面視略円形状の突出部４６Ａ４が形成されている。これら突出部４６Ａ４は、孔４６Ａ３を挿通するねじ５６の頭部を収納する。また、これら突出部４６Ａ４の光束入射側に形成される当接面４６Ａ６は、ヘッド体４８を構成する垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａに沿って摺動する摺動面となるように形成されている。
また、フランジ部４６Ａ２には、光軸方向に貫通する孔４６Ａ５が形成されており、孔４６Ａ５は、後述する投射位置調整装置６の可動フレーム６１に形成された位置決めピン６１６が挿通し、可動フレーム６１における投射レンズ４６Ａの位置決めが行われる。
【００６７】
投射位置調整装置６は、図４に示すように、可動フレーム６１と、押圧フレーム５２と、一対の板ばね５３と、ピニオン５４と、ダイアル５５とを備えて構成されている。
このうち、可動フレーム６１は、可動フレーム５１とは異なり、投射レンズ４６Ａの光束射出側に位置している。
可動フレーム６１は、本発明の移動部材に相当し、前述の可動フレーム５１と同様の構成を備えている。光軸方向から見て、可動フレーム６１の略中央には、投射レンズ４６Ａの鏡筒４６Ａ１に対応して略円形状の開口部６１１が形成されている。
また、光軸方向から見て、可動フレーム６１の右側の端面には、鋸刃状のラック部６１３が形成され、ラック部６１３から中心に寄った位置に、上下方向に延出する開口であるガイド孔６１４が形成されている。
【００６８】
また、可動フレーム６１の光束入射側の面６１Ｂには、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２に応じた形状および寸法の凹部６１５が形成されている。凹部６１５の位置は、ガイド孔６１４に対して、光軸方向から見て内側となるように形成されている。また、凹部６１５の深さ寸法は、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２の厚さ寸法、すなわち、光軸方向の寸法よりも小さいとされている。
凹部６１５の四隅部分には、投射レンズ４６Ａを固定するためのねじ５６がねじ止めされるねじ孔６１２がそれぞれ形成されている。
また、凹部６１５には、面外方向に突出する位置決めピン６１６が形成されている。位置決めピン６１６は、凹部６１５に投射レンズ４６Ａを当接させる際に、当該投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２の位置決めを行うためのピンであり、当該フランジ部４６Ａ２に形成された孔４６Ａ５に挿通される。
【００６９】
以上のような投射位置調整装置６のヘッド体４８への取り付け方について説明する。
まず、投射レンズ４６Ａを可動フレーム６１に固定する。ここで、投射レンズ４６Ａは、当該投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２が、可動フレーム６１の光束入射側の面６１Ｂに形成された凹部６１５に嵌め込まれるようにして可動フレーム６１に取り付けられる。また、この際、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２に形成された孔４６Ａ５に、可動フレーム６１の位置決めピン６１６が挿通するようにすることで、可動フレーム６１に対する投射レンズ４６Ａの位置決めを容易に行うことができる。
可動フレーム６１に対する投射レンズ４６Ａの位置決めの後、当該投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２に形成されたそれぞれの孔４６Ａ３にねじ５６を挿通し、当該ねじ５６を可動フレーム６１に形成されたねじ孔６１２にねじ止めして固定する。これにより、投射レンズ４６Ａが可動フレーム６１に固定、支持される。
【００７０】
次に、投射レンズ４６Ａを支持した可動フレーム６１を、ヘッド体４８の垂直部４８２に取り付ける。この際、垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａに対して、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２のそれぞれの突出部４６Ａ４の光束入射側に形成された当接面４６Ａ６を当接させる。これにより、投射レンズ４６Ａの当接面４６Ａ６が、垂直部４８２の面４８２Ａに対する摺動面となる。また、可動フレーム６１に形成されたガイド孔６１４に、垂直部４８２に形成されたガイド４８２４（図４では図示省略）を嵌め込むように係合させることにより、垂直部４８２に対する可動フレーム６１および投射レンズ４６Ａの移動方向が上下方向に規制される。
この後、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された突起部４８２８に、可動フレーム６１に形成されたラック部６１３と噛合するようにピニオン５４を取り付ける。
【００７１】
そして、押圧フレーム５２の溝部５２５に板ばね５３を嵌め込んだ後、当該板ばね５３によって、可動フレーム６１をヘッド体４８の垂直部４８２の光束射出側の面に、光軸方向に付勢するようにして、押圧フレーム５２をヘッド体４８の垂直部４８２にねじ固定する。このねじ固定は、前述のように、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された孔４８２７を挿通したねじ４８３が、押圧フレーム５２の筒状部５２２に形成されたねじ孔にねじ止めされることによって行われる。
また、この際、ヘッド体４８の垂直部４８２に形成された突起部４８２８に軸支されたピニオン５４の嵌合部５４２が、押圧フレーム５２の孔５２４を介して、当該押圧フレーム５２の光束射出側に露出するようにし、当該嵌合部５４２にダイアル５５を取り付ける。
以上のようにして、投射位置調整装置６および投射レンズ４６Ａが、ヘッド体４８の垂直部４８２に取り付けられる。なお、投射位置調整装置６による投射レンズ４６Ａの移動については、前述の投射位置調整装置５の場合と同様であるので、説明を省略する。
【００７２】
以上のような本実施形態の投射位置調整装置６を備えたプロジェクタにより、第１実施形態で示した投射位置調整装置５を備えたプロジェクタ１と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射位置調整装置６を構成する可動フレーム６１は、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２の光束射出側に位置している。そして、ヘッド体４８には、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２の当接面４６Ａ６が当接され、可動フレーム６１は、ヘッド体４８に形成されたガイド４８２４と係合して、投射レンズ４６Ａを上下方向に移動させる。
【００７３】
ここで、可動フレーム６１による投射レンズ４６Ａの移動に際しては、可動フレーム６１の光束入射側の面６１Ｂが、ヘッド体４８を構成する垂直部４８２の光束射出側の面４８２Ａに直接当接せず、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２に形成された当接面４６Ａ６が、垂直部４８２の面４８２Ａに当接され、当該面４８２Ａに沿って摺動する。
これによれば、可動フレーム６１の光軸方向の寸法、すなわち、厚さ寸法が、投射レンズ４６Ａと光学装置４５との距離に影響を及ぼすことがなくなるので、投射レンズ４６Ａの光束入射面と、液晶パネル４５１の画像形成領域との距離に影響を及ぼす部品の点数をさらに削減することができる。従って、投射レンズ４６Ａによる投射性能の低下を一層抑制することができる。
【００７４】
また、本実施形態では、垂直部４８２の光束射出側の面に、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２および投射位置調整装置６を配置したが、垂直部４８２の光束入射側の面に配置するようにしてもよい。この場合、光束入射側から光束射出側に向けて押圧フレーム５２、可動フレーム６１、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２、垂直部４８２の順に配列され、投射レンズ４６Ａのフランジ部４６Ａ２の当接面４６Ａ６は光束射出側に面して形成され、ヘッド体４８の垂直部４８２の光束入射側に形成された面に当接される。
このような場合、図４において示した本実施形態と同等の効果を奏することができるほか、投射レンズ４６Ａの重心が垂直部４８２に近くなるため、投射レンズ４６Ａにより垂直部４８２に加わるモーメントを小さくすることができる。これにより、垂直部４８２の変形量（特に、水平部４８１に対する角度の変化）を小さくすることができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
【００７５】
〔３．第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第３実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、投射位置調整装置の構成において相違点を有する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
図５は、本発明の第３実施形態に係るプロジェクタのヘッド体４９および投射位置調整装置７の分解斜視図である。すなわち、図５は、ヘッド体４９および投射位置調整装置７の構造を説明する図である。
本実施形態の投射位置調整装置７は、前述の投射位置調整装置５、６における可動フレーム５１、６１に相当する部材が、投射レンズ４６Ｂのフランジ部４６Ｂ２に一体的に形成されている。すなわち、投射レンズ４６Ｂのフランジ部４６Ｂ２が、可動フレームを兼ねるように構成されている。
投射位置調整装置７は、図５に示すように、投射レンズ４６Ｂの鏡筒４６Ｂ１に形成されたフランジ部４６Ｂ２と、ピニオン５４と、ダイアル５５と、押圧部品５７とを備えている。このうち、押圧部品５７は、本発明の押圧部材に相当し、ワッシャ５７１と、コイルばね５７２と、長ねじ５７３とから構成されている。
【００７７】
フランジ部４６Ｂ２の光束入射側には当接面４６Ｂ５が形成され、後述するヘッド体４９を構成する垂直部４９２の光束射出側の面４９２Ａに沿って摺動して、投射レンズ４６Ｂを上下方向に移動させるものである。フランジ部４６Ｂ２は、前述のように、投射レンズ４６Ｂの鏡筒４６Ｂ１に一体的に形成されている。詳述すると、フランジ部４６Ｂ２は、投射レンズ４６Ｂを光軸方向から見て略矩形状となるように、鏡筒４６Ｂ１の外周面から突出して形成されている。
フランジ部４６Ｂ２の四隅部分には、当該フランジ部４６Ｂ２を貫通する長孔４６Ｂ３が形成されている。また、フランジ部４６Ｂ２の光束射出側の面には、面外方向に突出し、光束射出側から見て左側の端面に鋸刃状のラック部４６Ｂ４が形成されている。さらに、詳しい図示を省略したが、ラック部４６Ｂ４からフランジ部４６Ｂ２の中心に寄った位置には、上下方向に延びるガイド孔が形成されている。
【００７８】
ここで、投射位置調整装置７および投射レンズ４６Ｂが取り付けられるヘッド体４９について説明する。
ヘッド体４９は、光束入射側に階段状の水平部４９１、および、当該水平部４９１の光束射出側の端部から略垂直に起立する垂直部４９２を備えて構成されている。
このうち、水平部４９１には、光学装置４５が位置調整された上で固定される。
また、垂直部４９２には、投射レンズ４６Ｂが、フランジ部４６Ｂ２を介して上下方向に摺動自在に取り付けられる。垂直部４９２の略中央には、光学装置４５から射出された光束が透過するとともに、投射レンズ４６Ｂが挿通する略長方形状の開口部４９２１が形成されている。
【００７９】
ヘッド体４９の光束射出側の面４９２Ａには、光束射出側から見て開口部４９２１の左側に、面外方向に突出するとともに、上下方向に延出するガイド４９２２が形成されている。
面４９２Ａの開口部４９２１の上方および下方における水平方向両端には、それぞれ面外方向に突出する筒状部４９２３が形成され、当該筒状部４９２３の先端部分には、ねじ孔が形成されている。
また、面４９２Ａの上下方向中央および下端部における水平方向両端には、当該ヘッド体４９を光学部品用筐体４７の部品収納部材４７２に固定するねじが挿通する凹部４９２４および孔４９２５がそれぞれ形成されている。
さらに、面４９２Ａを光束射出側から見て上方左端部には、当該面４９２Ａから面外方向に２段階に突出する突起部４９２６が形成されている。突起部４９２６には、ピニオン５４が回転自在に支持される。
【００８０】
以上のような投射位置調整装置７のヘッド体４９への取り付けについて説明する。
まず、ヘッド体４９を構成する垂直部４９２の光束射出側の面４９２Ａに、投射レンズ４６Ｂの鏡筒４６Ｂ１のフランジ部４６Ｂ２の光束入射側の面に形成された当接面を当接させる。この際、垂直部４９２の面４９２Ａに形成された筒状部４９２３が、フランジ部４６Ｂ２に形成された長孔４６Ｂ３に挿通するように、また、垂直部４９２に形成されたガイド４９２２が、フランジ部４６Ｂ２に形成された図示しないガイド孔に係合するように、フランジ部４６Ｂ２を位置付けする。
【００８１】
次に、押圧部品５７を用いて、フランジ部４６Ｂ２をヘッド体４９の垂直部４９２に押圧固定する。具体的には、フランジ部４６Ｂ２の長孔４６Ｂ３を挿通した垂直部４９２の筒状部４９２３に対してワッシャ５７１およびコイルばね５７２を通し、筒状部４９２３に形成されたねじ孔に長ねじ５７３をねじ止めして、コイルばね５７２を筒状部４９２３に固定する。この際、ワッシャ５７１は、フランジ部４６Ｂ２に当接されることとなる。これにより、コイルばね５７２の光軸方向の付勢力によって、フランジ部４６Ｂ２が垂直部４９２の面４９２Ａに付勢支持される。
【００８２】
この後、垂直部４９２の面４９２Ａに形成された突起部４９２６に、ピニオン５４を取り付ける。この際、ピニオン５４と、フランジ部４６Ｂ２に形成されたラック部４６Ｂ４とが噛合するように、当該ピニオン５４を取り付ける。そして、ピニオン５４にダイアル５５を取り付ける。これにより、ダイアル５５の回転に伴ってピニオン５４が回転する。そして、ピニオン５４の回転に伴って、当該ピニオン５４に噛合するラック部４６Ｂ４が形成されたフランジ部４６Ｂ２が、ヘッド体４９の垂直部４９２に形成されたガイド４９２２に案内されて、当該垂直部４９２に沿って摺動し、投射レンズ４６Ｂを上下方向に移動させる。
【００８３】
以上のような本実施形態の投射位置調整装置７を備えたプロジェクタにより、第２実施形態で示した投射位置調整装置６を備えたプロジェクタと同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、投射位置調整装置７では、投射レンズ４６Ｂの鏡筒４６Ｂ１に形成されたフランジ部４６Ｂ２が、ヘッド体４９を構成する垂直部４９２の光束入射側の面４９２Ａに摺動自在に当接され、当該フランジ部４６Ｂ２の上下方向の摺動に伴って投射レンズ４６Ｂが上下方向に移動する。
これによれば、前述の投射位置調整装置５、６の可動フレーム５１、６１に相当する部材を別途設ける必要がない。従って、投射位置調整装置７を構成する部品の点数を削減することができるとともに、当該投射位置調整装置７の構成を簡略化することができる。
【００８４】
また、これにより、投射レンズ４６Ｂと光学装置４５との距離に影響を及ぼす部品の点数を一層削減することができる。従って、投射位置調整装置７、ひいては、プロジェクタの構成を簡略化することができ、投射レンズ４６Ｂによる投射性能の劣化を防止することができる。
さらに、これに伴い、光学装置４５、投射レンズ４６Ｂおよび投射位置調整装置７のヘッド体４９への取り付けを一層容易にすることができ、位置調整を含むこれらの製造工程を簡略化することができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、ヘッド体４９の垂直部４９２の光束射出側の面に、投射レンズ４６Ｂのフランジ部４６Ｂ２を配置したが、垂直部４９２の光束入射側の面に配置してもよい。この場合、投射レンズ４６Ｂのフランジ部４６Ｂ２の当接面４６Ｂ５は、光束射出側に面して形成され、垂直部４９２の光束入射側に形成された面に当接される。
このような場合、図５において示した本実施形態と同等の効果を奏することができるほか、投射レンズ４６Ｂの重心が垂直部４９２に近くなるため、投射レンズ４６Ｂにより垂直部４９２に加わるモーメントを小さくすることができる。これにより、垂直部４９２の変形量（特に、水平部４９１に対する角度の変化）を小さくすることができ、投射性能の低下を一層抑制することができる。
【００８６】
〔４．第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態に係るプロジェクタについて説明する。
第４実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１〜３実施形態に係るプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、ヘッド体が光学部品用筐体と一体的に形成されている点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８７】
図６は、本発明の第４実施形態に係る光学部品用筐体９および投射位置調整装置８を説明する分解斜視図である。
本実施形態のプロジェクタは、図６に示すように、投射位置調整装置８を備え、また、前述の光学部品用筐体４７およびヘッド体４８、４９に代えて、当該ヘッド体４８、４９に相当する部材が一体的に形成された光学部品用筐体９を備えている。
【００８８】
投射位置調整装置８は、後述する光学部品用筐体９の投射レンズ支持部９１３に取り付けられ、当該投射レンズ支持部９１３の光束射出側の面９１３Ａに沿って上下方向に投射レンズ４６を移動させるものである。投射位置調整装置８は、可動フレーム５１と、押圧フレーム８２と、一対に板ばね５３と、ピニオン５４と、ダイアル５５とを備えて構成されている。このうち、可動フレーム５１、板ばね５３、ピニオン５４およびダイアル５５については説明を省略する。
【００８９】
押圧フレーム８２は、前述の押圧フレーム５２と同様の構成を備えている。具体的には、押圧フレーム８２は、光軸方向から見て略矩形状に形成され、当該押圧フレーム８２の略中央部分には、投射レンズ４６が挿通する略長円形状の開口部８２１が形成されている。
【００９０】
押圧フレーム８２の光束入射側の面には、四隅部分から水平方向中央に寄った箇所に面外方向に延出する筒状部８２２がそれぞれ形成されている。これら筒状部８２２には、軸方向に押圧フレーム８２を貫通する孔８２２１が形成されており、これらの孔８２２１には、当該押圧フレーム８２を後述する光学部品用筐体９の投射レンズ支持部９１３に固定する長ねじ５７３が、光束射出側から挿通する。
また、押圧フレーム８２の光束入射側の面には、詳しい図示を省略するが、投射レンズ４６を投射レンズ支持部９１３に付勢する板ばね５３がズレないようにする溝部が上下方向に延出するように形成されている。
【００９１】
押圧フレーム８２の光束射出側の面８２Ａの光束射出側から見て上方左端部には、略矩形状の凹部５２３が形成され、当該凹部５２３には、略円形状の孔８２４が形成されている。孔８２４からはピニオン５４の嵌合部５４２が露出し、当該嵌合部５４２にはダイアル５５が取り付けられる。
【００９２】
光学部品用筐体９は、前述の光学部品用筐体４７と同様に、光学ユニット４を構成する各装置および各光学部品を照明光軸Ａ上に位置決め固定するものである。光学部品用筐体９は、光源装置４１および各光学部品４２〜４５を位置決め固定して収納する部品収納部材９１と、当該部品収納部材９１を覆う蓋状部材（図示省略）とを備えて構成されている。
【００９３】
部品収納部材９１は、光源装置４１を収納する光源収納部９１１と、光学装置４５を含む光学部品４２〜４５を収納する光学部品収納部９１２と、投射レンズ４６および投射位置調整装置５を支持する投射レンズ支持部９１３とを備え、これらが一体的に形成されている。このうち、光学部品収納部９１２は、前述の部品収納部材４７２の構成とほぼ同じであるが、部品収納部材４７２とは異なり、光学装置４５が固定される固定部が形成されている。すなわち、部品収納部材９１が、本発明の支持体の水平部に相当する。
【００９４】
投射レンズ支持部９１３は、光学部品収納部９１２の光束射出側の端部から略垂直に起立して形成されている。投射レンズ支持部９１３は、光束射出側から見て略矩形状を有し、略中央に略長方形状の開口部９１３１が形成されている。
投射レンズ支持部９１３の光束射出側の面９１３Ａには、開口部９１３１の上方および下方に相当する端部に、面外方向に突出し、水平方向に延出する移動規制部９１３２、９１３３が形成されている。これら移動規制部９１３２、９１３３は、投射位置調整装置８の可動フレーム５１の可動範囲を規定している。
また、光束射出側から見て開口部９１３１の左側に相当する面９１３Ａの位置には、当該面９１３Ａに沿った可動フレーム５１の上下方向への移動を案内するガイド９１３４が、面外方向に突出し、上下方向に延出するように形成されている。
【００９５】
また、面９１３Ａの四隅から水平方向の中央に寄った位置には、それぞれねじ孔９１３５が形成されている。これらねじ孔９１３５には、押圧フレーム８２を挿通した長ねじ５７３がねじ止めされる。これにより、投射レンズ支持部９１３に、投射位置調整装置８が取り付けられる。
さらに、面９１３Ａを光束射出側から見て上方左端部には、面外方向に２段階に突出する突起部９１３６が形成されており、当該突起部９１３６にはピニオン５４が回転自在に支持される。
【００９６】
以上のような本実施形態の投射位置調整装置８および光学部品用筐体９を備えたプロジェクタにより、第１実施形態で示した投射位置調整装置５を備えたプロジェクタ１と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、光源装置４１を収納する光源収納部９１１と、光学装置４５を支持、収納する光学部品収納部９１２と、投射レンズ４６および投射位置調整装置８を支持する投射レンズ支持部９１３とが、光学部品用筐体９の部品収納部材９１として一体的に形成されている。これによれば、光学装置４５と投射レンズ４６との位置調整を容易に行うことができるとともに、投射レンズ４６および投射位置調整装置８の取付時の距離の誤差を抑えることができるので、これら投射レンズ４６および投射位置調整装置８の取付工程を簡略化できるとともに、これらの取付精度を向上することができる。
また、プロジェクタを構成する部品点数を削減することができるので、構成を簡略化することができる。さらに、光学部品用筐体９に、前述のヘッド体４８、４９のような支持体を別途設ける必要がなくなるので、製造工程を一層簡略化することができる。
【００９７】
〔５．実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００９８】
前記各実施形態では、投射レンズ４６、４６Ａ、４６Ｂは、投射位置調整装置５、６、７、８により、上下方向に移動するとしたが、本発明は、上下方向に限定されるものではない。すなわち、投射レンズ４６、４６Ａ、４６Ｂによる投射方向に対して略直交する方向に当該投射レンズ４６、４６Ａ、４６Ｂを移動させる構成であれば、移動方向は問わない。また、前記各実施形態では、上下方向の１軸方向のみとしたが、例えば水平方向など、２軸以上の移動方向を有するように構成してもよい。
【００９９】
前記第１、第２および第４実施形態では、押圧フレーム５２、８２が投射レンズ４６または可動フレーム６１を、板ばね５３を介してヘッド体４８または投射レンズ支持部９１３に光束射出側から付勢して支持するとし、前記第３実施形態では、コイルばね５７２により投射レンズ４６Ｂのフランジ部４６Ｂ２を付勢するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、付勢力を発生して、最終的に投射レンズ４６，４６Ａ，４６Ｂを、ヘッド体４８または投射レンズ支持部９１３に付勢支持する構成であれば、他の構成でもよい。例えば、ゴム等の弾性体を用いる構成としてもよい。
【０１００】
前記第４実施形態では、投射レンズ４６に形成されたフランジ部４６２の光束入射側に位置する可動フレーム５１を備えた投射位置調整装置８を採用したが、本発明はこれに限らない。すなわち、光学部品用筐体９に形成された投射レンズ支持部９１３の構成を変更するなどして、投射位置調整装置８の代わりに投射位置調整装置６、７を採用する構成としてもよい。
【０１０１】
前記各実施形態では、光学ユニット４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４５１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
さらに、前記各実施形態では、３つの液晶パネル４５１（４５１Ｒ、４５１Ｇ、４５１Ｂ）を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、２つ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
【０１０２】
前記各実施形態では、光変調装置としての液晶パネルを備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他のものでもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。この場合、光束入射側および光束射出側の偏光板は、省略することができる。
【０１０３】
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、光変調装置および色合成光学装置を有する光学装置を備え、当該光学装置により形成された光学像を拡大投射する投射光学装置と、当該投射光学装置による光学像投射位置を移動する投射位置調整装置とを備えたプロジェクタに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを示す概要斜視図。
【図２】前記実施形態における光学ユニットの光学系を示す模式図。
【図３】前記実施形態におけるヘッド体および投射位置調整装置を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態に係るヘッド体および投射位置調整装置を示す図。
【図５】本発明の第３実施形態に係るヘッド体および投射位置調整装置を示す図。
【図６】本発明の第４実施形態に係る光学部品用筐体および投射位置調整装置を示す図。
【符号の説明】
【０１０６】
１…プロジェクタ、５，６，７，８…投射位置調整装置、９…光学部品用筐体、４１…光源装置（光源）、４５…光学装置、４６，４６Ａ，４６Ｂ…投射レンズ（投射光学装置）、４８，４９…ヘッド体（支持体）、５１，６１…可動フレーム（移動部材）、５２，８２…押圧フレーム（押圧部材）、５７…押圧部品（押圧部材）、９１…部品収納部材（支持体）、４５１（４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４５４…クロスダイクロイックプリズム（色合成光学装置）、４６１，４６Ａ１，４６Ｂ１…鏡筒、４６２，４６Ａ２，４６Ｂ２…フランジ部、４６Ａ６，４６Ｂ５…当接面、４８１，４９１…水平部、４８２，４９２…垂直部、９１２…光学部品収納部（水平部）、９１３…投射レンズ支持部（垂直部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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