(57)【要約】【課題】  熱膨張による焦点合わせの変位を抑制できるレンズユニットおよびレンズホルダーを提供する。【解決手段】  投影光８を生成する画像発生装置５０と、それをスクリーン９に投影するためのレンズユニット５とを有するリアプロジェクタ装置１において、レンズユニット５を支柱６０により画像発生装置５０から離れた位置で保持する。熱源でもある画像発生装置５０から離れた位置でレンズユニット５を支持することにより、温度上昇の少ないスクリーン側の変位を抑制でき、焦点合わせがずれるのを防止できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像発生装置からの投影光をスクリーンに投影するためのレンズユニットであって、
複数のレンズと、
前記複数のレンズを収納するレンズホルダーとを有し、
このレンズホルダーは、前記画像発生装置から離れた位置において、当該レンズユニットの荷重を支持する支持構造を備えている、レンズユニット。
【請求項２】
請求項１において、前記支持構造は、当該レンズユニットを重心または重心の近傍において支持する、レンズユニット。
【請求項３】
請求項１において、前記レンズホルダーは、前記画像発生装置とは分かれている、レンズユニット。
【請求項４】
請求項１において、前記レンズホルダーの内部で光路が折れ曲がっている、レンズユニット。
【請求項５】
画像発生装置からの投影光をスクリーンに投影するためのレンズユニットを構成する複数のレンズを収納するレンズホルダーであって、
前記画像発生装置から離れた位置において、当該レンズユニットの荷重を支持する支持構造を有する、レンズホルダー。
【請求項６】
請求項５において、前記複数のレンズを光軸に沿って配置するように、当該レンズホルダーは前記光軸の方向に長く、前記支持構造は、長手方向の中央またはその近傍において支持する構造である、レンズホルダー。
【請求項７】
請求項５において、前記複数のレンズを、第１の光軸と、その第１の光軸に対して折り曲げられた第２の光軸とに沿って配置するように、当該レンズホルダーは曲がっており、前記第１の光軸に沿った第１の部分が、前記第２の光軸に沿った第２の部分より長く、前記支持構造は、前記第１の部分において支持する構造である、レンズホルダー。
【請求項８】
請求項５において、当該レンズホルダーは、前記複数のレンズを光軸に沿って配置し、前記光軸を含む平面で分割されたクラムシェルユニットにより少なくとも一部が組立てられている、レンズホルダー。
【請求項９】
請求項１に記載のレンズユニットと、
このレンズユニットを通してスクリーンに投影する画像を形成する画像発生装置と、
前記スクリーンとを有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶あるいはＤＭＤなどにより形成された像をスクリーンに拡大投影する画像表示装置に適したレンズユニットおよびレンズホルダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光源からの光を液晶あるいはＤＭＤなどの光変調装置（ライトバルブ）を用いて変調することにより画像を発生させ、その画像をレンズユニットによりスクリーンに拡大投影するプロジェクタが知られている。リアプロジェクタ装置は、その１つであり、スクリーンの後方から画像を投影し、大画面に鮮明な画像を表示できる薄型の画像表示装置として期待されている。
【特許文献１】特開２００１−２２２０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来、プロジェクタにおいては、装置全体を小型にするために、光源、画像を形成するＬＣＤおよびレンズユニットを一体化して支持するようにしている。この構成は、レンズユニットとＬＣＤ、さらには光源も含めた距離あるいは位置関係を一定に保持できるので、良好な光学的性能を安定して得るためにも適していると考えられている。例えば、特許文献１に開示されているプロジェクタ装置においては、投射レンズを備えた投射ユニットは、光源部および液晶ユニットを含んだ光学ユニットの一部とされ、支持手段により支持された光学ユニットに入射側が片持ち状態で固定されている。
【０００４】
スクリーンと、プロジェクタ本体とが分離され、スクリーンの前方から画像を投影するタイプのプロジェクタ装置においては、レンズユニットのレンズの一部、通常は最もスクリーン側のレンズの位置を微小に変化させることによりスクリーンに投影される画像の焦点を合わせて鮮明な画像を表示できる。しかしながら、スクリーンの後方から画像を投影するリア型のプロジェクタ装置においては、レンズユニットはプロジェクタのハウジング内に収納されるので、ユーザが焦点調整をすることは難しく、焦点調整が済んだ状態で出荷される。したがって、リア型のプロジェクタ装置においては、鮮明な画像を得るためには、使用中に焦点がずれないようにすることが重要である。
【０００５】
投影する画像を得るためには光源が必要であり、光源は発熱源でもある。したがって、プロジェクタ装置は使用中に温度は上昇するものであり、ファンなどの冷却手段を用いても温度の上昇を完全に抑えることは難しく、経済的であるとも言えない。したがって、レンズユニットの温度も使用中は上昇し、レンズユニットを構成するレンズを支持する部材が温度上昇により熱膨張すると合焦状態が変化し、画像がぼけて、鮮明な画像が得られなくなってしまう。リアプロジェクタ装置の場合、使用中の温度条件で焦点をあわせることで画質の劣化を防ぐことができる可能性がある。しかしながら、ユーザが最も注目する使用開始直後の温度が上がっていない状態では画像が不鮮明になる。レンズを支持する部材を熱膨張係数の低いものにすることにより焦点合わせのずれを抑制できるが、プラスチックなどの低価格で、軽く、強度の高い部材は使用できなくなる。
【０００６】
そこで、本発明においては、熱膨張による焦点合わせの変位を抑制できるレンズユニットおよびレンズホルダーを提供することを目的としている。リアプロジェクタ装置のように、使用条件に合わせた焦点調整が難しいプロジェクタ装置に本発明のレンズユニットを適用することにより、高画質の画像を表示できる経済的なプロジェクタ装置を提供することも本発明の目的の１つである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明においては、画像発生装置からの投影光をスクリーンに投影するためのレンズユニットであって、複数のレンズと、複数のレンズを収納するレンズホルダーとを有し、このレンズホルダーは、画像発生装置から離れた位置において、当該レンズユニットの荷重を支持する支持構造を備えているレンズユニットを提供する。熱の発生源である光源を備えた、あるいは光源に近い画像発生装置から離れた位置でレンズユニットの荷重を支持することにより、熱膨張／収縮の基点となる位置をレンズユニットの入力端ではない場所、例えば、レンズユニットの中央あるいは出力側にすることが可能となる。したがって、レンズユニットが熱膨張したときに、スクリーンに対する各レンズの相対的な変位を小さくすることが可能となり、焦点合わせが温度変化により変動し難く、光学性能の安定したレンズユニットを提供できる。
【０００８】
レンズユニットが画像発生装置により支持され、例えば、ライトバルブとスクリーンとの位置関係が変わらないように固定されていると、温度上昇によるレンズホルダーの熱膨張に従いレンズホルダーにより保持された各々のレンズは移動する。このため、ライトバルブより離れた位置、すなわち、焦点合わせに敏感なスクリーンに近い方のレンズが大きく動き、焦点合わせが低下し、スクリーン上の画質が低下する。一方、なんらかの方法で各々のレンズが移動できないように固定したとすると、それによりレンズホルダーには内部応力が発生し、各レンズに歪みが発生する。したがって、レンズユニットの収差補正能力が低下し、画質が低下する。
【０００９】
これに対し、本発明においては、画像発生装置から離れた位置でレンズユニットを支持する。したがって、熱膨張により、スクリーンに近い方のレンズが大きく動かないように、各々のレンズがバランスをとって移動するようにレンズホルダーを構成することができる。レンズホルダーの入射側によりライトバルブなどの画像発生装置の一部あるいは全部を支持するようにすれば、ライトバルブなどの画像発生装置の側を、レンズユニットあるいはレンズユニットを構成するレンズに対して適切なバランスで熱膨張により移動するように支持することも可能となる。
【００１０】
支持構造によりレンズユニットの最もスクリーン側を支持することが可能であり、熱膨張したときにスクリーン側のレンズの位置を動かないようにすることができる。しかしながら、レンズユニットを構成するレンズの内の最もスクリーン側のレンズの位置が固定されることは、焦点合わせにおいてベストとは限らない。また、レンズユニットを構成するレンズ枚数が多い場合はレンズホルダーが片持ち状態になるので内部応力が発生しやすく、それにより各レンズに歪みが発生しやすい。したがって、支持構造は、レンズユニットを重心または重心の近傍において支持することが望ましい。このため、複数のレンズを光軸に沿って配置するように、レンズホルダーが光軸の方向に長い場合は、支持構造は、長手方向の中央またはその近傍において支持する構造を採用することが望ましい。
【００１１】
リアプロジェクタ用のレンズユニットとしては、レンズホルダーの内部で光路を折り曲げて、リアプロジェクタ内のスペースを有効に用いてレンズユニットを収納できるようにしているものがある。複数のレンズを、第１の光軸と、その第１の光軸に対して折り曲げられた第２の光軸とに沿って配置するように、レンズホルダーは曲がっており、第１の光軸に沿った第１の部分が、第２の光軸に沿った第２の部分より長い場合は、支持構造は、第１の部分において支持する構造であることが望ましい。内部で光路が折れ曲がっているタイプのレンズユニットは、レンズホルダーが熱膨張してレンズ配置が動くと、焦点合わせがずれるだけではなく、スクリーン上の画像にずれが生ずる可能性がある。本発明においては、画像発生装置から離れた位置でレンズホルダーを支持することにより、プリズムあるいはミラーといった光路の折れ曲がりを構成する光学素子の変位を小さくできるので、画像の位置ずれも防止しやすい。
【００１２】
レンズユニットを画像発生装置から離れた位置で支持する構成であると、レンズユニットを自律的に、あるいは独立して支持する構造のレンズホルダーを採用することができる。したがって、レンズホルダーを、各レンズを支持することを主な目的として、独立に設計し、製造できる。このため、画像発生装置から離れた位置において、レンズユニットの荷重を支持する支持構造を有する本発明のレンズホルダーは、光軸を含む平面で分割されたクラムシェルユニットにより組み立てることができる。すなわち、レンズホルダーは、複数のレンズを光軸に沿って配置するように設計されるが、独立して設計できるので、複数のレンズの配置の対称性を活かし、レンズホルダーの少なくとも一部を、光軸を含む平面で分割されたクラムシェルユニットにより組み立てることが可能となる。
【００１３】
このように、本発明においては、レンズユニットを熱源となる画像発生装置から離れた位置で支持することにより、温度変化の激しい環境下においても、いっそう鮮明な画像をスクリーンに対し安定して投影できる。したがって、本発明のレンズユニットと、このレンズユニットを通してスクリーンに投影する画像を形成する画像発生装置と、スクリーンとを有する画像表示装置は、温度上昇に対して安定した高画質の画像を表示できる。このため、本発明の画像表示装置は、コンパクトで大画面を備えたリアプロジェクタ装置に好適なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に、本発明のレンズユニットを備えたリアプロジェクタ装置１の概要を示してある。このリアプロジェクタ装置１は、ハウジング２の内部に、投影光を生成する画像発生装置５０と、その投影光８をスクリーン９に拡大投影するためのレンズユニット５とを備えている。画像発生装置５０は、光源３と、光源３からの光を画像信号により変調して投影光８にするための光変調器（ライトバルブ）４とを備えている。レンズユニット５は、ライトバルブ４により形成された画像をスクリーンに拡大投影するため複数のレンズと、それを収納するレンズホルダー１０とを備えており、レンズホルダー１０の内部で光路が９０度曲げられ、画像発生装置５０からリアプロジェクタ装置１の幅方向に出力された投影光８をリアプロジェクタ装置１の前後方向に変換している。リアプロジェクタ装置１は、ハウジング２の前面にスクリーン９が配置されており、レンズユニット５から出力された投影光８は、後方のミラー７により反射され、ライトバルブ４の画像がスクリーン９の背面から拡大して投影される。ライトバルブ４としては、液晶パネルやマイクロミラー素子によるＤＭＤパネル等を採用できる。
【００１５】
レンズユニット５は、画像発生装置５０と分離可能な独立したユニットになっており、レンズホルダー１０は、その長手方向のほぼ中央に、ホルダー１０から突出した支柱６０を備えている。支柱６０は、ハウジング２の底面に取り付けられた支持台７０に取り付けられ、レンズユニット５をハウジング２から自律した状態で支持できるようになっている。
【００１６】
図２に、レンズユニット５の概略構成を示してある。レンズユニット５は、複数枚のレンズ２０と、レンズユニット５の内部で光路を折り曲げるためのプリズム６と、これらを収納するためのレンズホルダー１０とを備えている。レンズホルダー１０は、全体としてＬ字型になっており、内蔵されたプリズム６により内部で光路を９０度折り曲げるようになっている。複数枚のレンズ２０は、スクリーン９の側から順に第１のレンズ群２１と、第２のレンズ群２２と、第３のレンズ群２３に分かれて配置されている。第１のレンズ群２１は、プリズム６のスクリーン９の側に配置され、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３は、プリズム６のライトバルブ４の側に配置されている。
【００１７】
レンズホルダー１０は、第１のレンズ群２１を収納し保持するための筒状の第１のサブユニット１１と、第２のレンズ群２２を収納し保持するための筒状の第２のサブユニット１２と、第３のレンズ群２３を収納し保持するための筒状の第３のサブユニット１３と、プリズム６を保持し光路が９０度曲がった接続用のサブユニット１４とを備えている。サブユニット１４は、第２のサブユニット１２に対しフランジ４１により接続され、それとは垂直な方向にサブユニット１１とネジ止めにより接続される。第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３は、第２のサブユニット１２および第３のサブユニット１３により、ライトバルブ４にアライメントされた光軸２５に沿って配置され、第１のレンズ群２１は、第１のサブユニット１１によりミラー７を介してスクリーン９にアライメントされた光軸２６に沿って配置されている。
【００１８】
図３にレンズユニット５の外観の詳細を斜視図により示してある。また、図４に、レンズユニット５のレンズホルダー１０を各々のサブユニットに分離した状態で斜視図により示してある。この例では、第２のサブユニット１２、第３のサブユニット１３および第４のサブユニット１４は、それぞれクラムシェルユニットを組み合わせたタイプ（クラムシェルタイプ）のホルダーであり、光軸を含む平面で、上下（左右）に分割された同一形状の２つのクラムシェルユニットにより構成されている。第２のサブユニット１２は光軸２５を含む面により分割された同一形状の２つの第２のクラムシェルユニット３２をネジ止めなどの方法によって接合することにより１つのほぼ円筒形が形成されている。第３のサブユニット１３も光軸２５を含む面により分割された同一形状の２つの第３のクラムシェルユニット３３をネジ止めなどの方法によって接合することにより１つサブユニットが形成されている。第４のサブユニット１４は光軸２５および２６を含む面で分割された同一形状の２つの第４のクラムシェルユニット３４を接合することにより１つのサブユニットが形成されている。第１のサブユニット１１は、第１のレンズ群２１の配列が一方から挿入しやすい構成になっているので、クラムシェル方式は採用されていない。しかしながら、他のサブユニットと同様に、第１のサブユニット１１も光軸２６を含む面で分割することによりクラムシェルタイプのホルダーとすることは可能である。
【００１９】
図５に、第２のクラムシェルユニット３２、第３のクラムシェルユニット３３および接続用クラムシェルユニット３４の斜視図を示してある。第２のクラムシェルユニット３２および第３のクラムシェルユニット３３は、ほぼ筒状の第２のサブユニット１２および第３のサブユニット１３をそれぞれ光軸２６に沿って、光軸２６を含む平面で半割した形状をしており、内部にレンズの縁を差し込んで保持する構造２７および２８を備えている。レンズを保持する構造２７および２８としては、レンズの前面および後面を挟みこむような凹凸、溝あるいはリブなどを採用できる。したがって、レンズユニット５を組み立てる際は、一方の第２のクラムシェルユニット３２に第２のレンズ群２２を構成するレンズをそれぞれ差し込んで、他方の第２のクラムシェルユニット３２を接合し、第２のサブユニット１２を組み立てる。また、それと同時に、あるいは前後して、第３のクラムシェルユニット３３に第３のレンズ群２３を構成するレンズをそれぞれ差し込んで、他方の第３のクラムシェルユニット３３を接合し、第３のサブユニット１３を組み立てる。他のサブユニットも同様である。そして、これらのサブユニット１１〜１４を接続する。
【００２０】
したがって、それぞれのクラムシェルユニット３２および３３に、レンズの半径方向から差し込むだけで、多数枚のレンズを所望の位置に保持することが可能となり、他のクラムシェルユニット３２および３３をそれぞれ接合することによりサブユニット１２および１３を簡単に組み立てできる。同一形のクラムシェルユニットは同一の型から製造されるので、経済的であり、さらに、それらのクラムシェルユニットの製造公差は同一になる。したがって、同一の製造公差のクラムシェルユニットにより、光軸に対して対称な方向からレンズを保持するため、公差がキャンセルされ、第２のレンズ群２２および第３のレンズ群２３を、光軸２６を中心として精度よく直線状に保持することができる。クラムシェルユニットを採用した本例のレンズユニット５は、複数枚のレンズの光軸を揃え易く、個々のレンズを所望の位置に保持することができるので、光学的性能の高いレンズユニットを歩留まり良く低コストで製造できる。第４のサブユニット１４は、プリズム６により、第２のサブユニット１２から延びた光軸２５が内部で９０度折れ曲がって、第１のサブユニット１１に延びる光軸２６に変換されている。
【００２１】
図３および図４に示すように、レンズホルダー１０の第２のサブユニット１２は、そのほぼ中央にレンズユニット５の荷重を支持するための支柱６０を備えている。したがって、レンズユニット５は、画像発生装置５０から離れた位置で自身の荷重を支持することができる。また、サブユニット１２のライトバルブ４の側の端は、画像発生装置５０に接続するためのフランジ構造１８となっている。したがって、このフランジ１８により、レンズユニット５の荷重の一部を画像発生装置５０から支持するようにリアプロジェクタ装置１の内部の機器配置を設計することも可能である。逆に、このフランジ１８により、画像発生装置５０の全荷重あるいは一部の荷重を、レンズユニット５を介し支持するようにリアプロジェクタ装置１の内部の機器配置を設計することも可能である。さらに、画像発生装置５０の内に一部、たとえば、ライトバルブ４をレンズユニット５から支持するように設計することも可能である。
【００２２】
支柱６０が配置された第２のサブユニット１２の中央は、レンズホルダー１０、すなわち、レンズユニット５の光軸２５に沿った長手方向のほぼ中央であり、レンズホルダー１０およびレンズ２０の荷重を含めたレンズユニット５のほぼ重心の位置に相当する。そして、このレンズユニット５のレンズ配置では、第２のレンズ群２２の枚数が他のレンズ群２１および２３より多く、また、第２のレンズ群２２のレンズの平均直径は、他のレンズ群２１および２３の平均直径よりも大きい。したがって、第２のレンズ群２２の重量が、このレンズユニット５の主たる重量であり、第２のサブユニット１２に荷重が集中している。このため、レンズユニット５の構成は、支柱６０により第２のサブユニット１２の荷重を支持することにより、レンズホルダー１０の光軸２５に沿った長手方向の歪みおよび内部応力の発生を低くできる。したがって、レンズホルダー１０により支持される各レンズ２０において支持側から歪や内部応力が励起され難い構成となっている。
【００２３】
レンズホルダー１０の長手方向のほぼ中央に支柱６０を設けて、レンズユニット５を自律的に支持することにより、熱膨張によるレンズユニット５の光学的性能の劣化も防止できるというメリットも得られる。光を投影するプロジェクタにおいて、光源の種類は様々に変化しており、近年は、ＬＥＤ照明なども検討されているが、電気エネルギーを光エネルギーに変換するためロスが発生して熱源となる。したがって、プロジェクタの使用を開始すると、光源に近いものほど温度が高くなるというのが一般的である。もっとも、ファンなどの冷却装置を設けることが多くなっているので、その冷却装置により冷却されている部分の温度は低くなる。しかしながら、光源に近い方が、温度が高くなりやすいということは変わりない。レンズユニット５においても、光源、すなわち、画像発生装置５０に近い第３のレンズ群２３およびそれを収納した第３のサブユニット１３の温度が高くなりやすく、使用中に熱膨張しやすい。したがって、画像発生装置５０を基準としてレンズユニットが支持されていると、もっとも温度が上がりやすい第３のサブユニット１３および第２のサブユニット１２の入射側の部分の熱膨張により移動し、温度が上がり難く、熱膨張も少ない第１のサブユニット１１がスクリーン側に移動したり、スクリーンに対して変位する。このため、焦点合わせに影響の大きな第１のレンズ群２１の各レンズはスクリーンに対して大きく動くことになり、投影される画像の品質が劣化する。すなわち、熱膨張・収縮の影響が、本来、熱膨張・収縮のほとんどない部分にまで累積的に影響し、光学的な性能を劣化させることになる。
【００２４】
本例のレンズユニット５においては、内部で光路が９０度曲がっているので、ライトバルブ４にアライメントされた長軸（光軸）２５の方向の伸び縮みによる、スクリーン９にアライメントされた短軸（光軸）２６の方向の伸び縮みの影響は小さく、第１のレンズ群２１とスクリーン９との相対距離の変化は小さく抑えられるので、焦点合わせに対する影響は全てのレンズ群が直線的に配置されたレンズユニットに比較すると小さいと言える。しかしながら、熱膨張により第１のレンズ群２１が長軸方向２５に大きく動くと、スクリーン９にアライメントされているはずの光軸２６がシフトするので、それに伴い距離が変動して焦点合わせが劣化したり、画像が移動したり、色ずれが発生したりするなどの要因になる。
【００２５】
しかしながら、本例のレンズユニット５は、長軸２５のほぼ中央の支柱６０により支持されており、このポイント６０が熱膨張・収縮の起点になる。したがって、温度変化の少ない第１のレンズ群２１および第２のレンズ群２２のスクリーン側の変位を小さく抑えることができ、焦点合わせを維持しやすく、画面のずれも発生し難くなる。したがって、温度変化に対して光学性能の安定したレンズユニットを提供できる。このため、レンズホルダー１０の材料として、熱膨張係数がある程度大きいもの、すなわち、プラスチックなどの樹脂材料を使用して、光学性能の高いレンズユニットを低コストで提供できる。そして、プラスチックは型成形できるので、上述したように、クラムシェルタイプにすることにより、同一の型で成形した２つのクラムシェルユニットを組み合わせることにより低コストで保持性能の良いレンズホルダー１０を提供できる。
【００２６】
また、レンズユニット５の長軸２５のほぼ中央の支柱６０の位置は、レンズユニット５の重心に近く、このレンズユニット５は、重心の近傍に荷重が集中するレンズ配置となっている。したがって、支柱６０で、レンズユニット５の荷重を支持することにより、レンズホルダー１０の撓みの発生を最小限にすることができる。したがって、レンズユニット５の光軸が歪んで光路差が発生して収差性能が劣化したり、個々のレンズに内部応力が発生して光学性能が劣化したりするような事態の発生を最小限に止めることができる。また、レンズホルダー１０の強度に依存する光学性能の劣化を、支持ポイントを適正にすることにより防止しているので、レンズホルダー１０の強度を下げることができ、コストを低減できる。さらに、レンズホルダー１０の強度を下げられるので、レンズホルダー１０の厚みを減らしたり、リブなどの複雑な支持構造を減らし、構造を簡易にできる。レンズホルダー１０の構造を簡易にすることにより、製造が容易になると共に、個体差を減らすことができ、また、熱膨張・収縮により内部応力が発生する部分を減らすことができる。したがって、温度変化による光学性能の変動を低減でき、さらに、品質の安定したレンズユニット５を提供することが可能となる。
【００２７】
さらに、レンズユニット５を画像発生装置５０から離れた位置の支柱６０により支持する構成であると、レンズユニット５を画像発生装置５０とは分離して開発および設計することが可能となる。すなわち、レンズユニットが画像発生装置に取り付けられ、支持される付属物であるかのような設計であると、荷重の伝達方向は限られ、また、画像発生装置に多大なモーメントを発生させないなどの、レンズユニット本来の設計とは異なる要素を多々検討する必要があり、光学的に必ずしもベストな設計は採用できない。これに対し、レンズユニット５を自律的に、あるいは独立して支持する構造のレンズホルダー１０を採用することにより、レンズホルダー１０は、各レンズを支持することを主な目的として、独立に設計し、製造できる。これは、レンズホルダー１０を、上述したようなクラムシェルタイプの設計にすることができる１つの重要なポイントである。また、レンズの選択および配置設計においても、レンズユニット５を単独で考えれば良いので、設計の自由度は広がり、さらに収差補正能力の高いレンズユニットを提供することが可能となる。
【００２８】
さらに進んで、レンズユニット５を中心としたプロジェクタを設計することが可能となる。たとえば、レンズユニット５により画像発生装置５０あるいは少なくともライトバルブ４を支持する設計を採用することが可能となり、画像発生側のデバイスも組み込み、熱膨張・収縮に対する設計を行うことができる。プロジェクタ、特にリアプロジェクタは、スクリーンは大型にすることが要望され、画像のソース側は小型化が進む傾向にある。そして、スクリーンとレンズユニットとの距離は限られる。したがって、ソース側に比べてレンズユニットの小型化は困難であり、逆に、ソース側の投影画像をいかに鮮明に拡大して投影するかという光学性能が求められる状況から、ある程度のレンズ枚数と面積が必要になる傾向にある。このため、レンズユニット５を光学的な点でも、強度的な点でも中心とする設計は、今後、さらに大画面化するリアプロジェクタを開発する際の１つのキーポイントであると言える。
【００２９】
なお、上記においては、クラムシェルタイプの第２のサブユニット１２の対称な位置に支柱６０が設けられているレンズユニット５を例に本発明を説明している。これらの支柱６０は、レンズユニット５としては対称で共役な位置にあるので、双方を支持台７０に取り付けても良いし、一方を支持台７０に取り付けても良い。さらに、レンズユニット５の荷重を支持する構造をレンズユニット５の前後に分散して設けることも可能であり、それらによりレンズユニット５を支持しても良い。しかしながら、熱膨張・収縮を考慮する場合、前後（光軸に沿った方向）の複数の支持ポイントで固定する方法は内部応力の発生の要因となる可能性がある。したがって、主たる支持ポイントで固定し、他の支持ポイントはスライドさせる構造が好ましい。
【００３０】
また、上記では、リアプロジェクタ装置、それに適したレンズシステムおよびレンズホルダーを説明したが、本発明のレンズホルダーおよびレンズユニットは画像を投影する全てのシステムに適用することが可能である。さらに、画像を投影するシステムに限定されずに、レンズを用いる光学装置または光学システムにも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】リアプロジェクタの概略構成を示す図である。
【図２】本発明のレンズユニットの概略構成を示す図である。
【図３】レンズユニットの外観を、各々のサブユニットを接続した状態で示す斜視図である。
【図４】レンズユニットの外観を、各々のサブユニットを分離した状態で示す斜視図である。
【図５】各々のサブユニットを構成するクラムシェルユニットを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    リアプロジェクタ装置
４    ライトバルブ（光変調器）
５    レンズユニット
６    プリズム
９    スクリーン
１０    レンズホルダー
１１    第１のサブユニット
１２    第２のサブユニット
１３    第３のサブユニット
１４    接続用のサブユニット
２０    レンズ
５０    画像発生装置
６０    支柱
【図１】
2006098932.tif 000003
【図２】
2006098932.tif 000004
【図３】
2006098932.tif 000005
【図４】
2006098932.tif 000006
【図５】
2006098932.tif 000007