(57)【要約】【課題】コストや重量の面で不利にならず、またレンズユニットの光学性能を劣化させること無く、投写画像に揺れが生じない投写型画像表示装置を提供すること。【解決手段】レンズユニットの有する直進溝を上下位置からズラした位相に配置し、レンズユニットを上下方向から補強することをで、外装から伝わる上下方向の振動による画像の揺れを回避する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投写型画像表示装置であって、
直進溝を有するレンズユニットと投写型画像表示装置の上下方向からレンズユニットを補強するレンズユニット補強手段を有し、
前記レンズユニットの光軸に対して、前記直進溝が前記レンズユニット補強手段と異なる位相に配置されていることを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項２】
シフト機構を有し、前記シフト機構が外装の上面または下面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表示装置。
【請求項３】
ファンを有し、前記ファンが外装の上面または下面に固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投写型画像表示装置。
【請求項４】
前記レンズユニットがカム環を有し、レンズユニットの光軸に対して、前記カム環の勘合位相が前記レンズユニット補強手段と異なる位相に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動によってレンズユニットおよびシフトユニットと連結する前記レンズユニットのフランジおよび前記フランジと連結するシフトユニットのフランジ取り付け部が撓むことで生じる投写画像の揺れを抑制する構成を有する投写型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルやＤＭＤ等の各種変調デバイスによって光源からの光を画像に変換し、レンズユニットによって前記画像をスクリーン等の投写面に拡大投写し、かつシフトユニットによって投写画像を移動させるプロジェクタ等の投写型画像表示装置が知られている。
【０００３】
前記投写型画像表示装置の内部には、光源等の発熱体や光源からの光を受けて温度上昇する光学素子等を冷却する為にファンが配置されているものがある。この前記ファンの回転等によって前記投写型画像表示装置の内部で振動が生じる場合がある。
【０００４】
また、レンズユニットおよびシフトユニットには、コストや重量の面で有利な樹脂材が用いられるのが一般的である。また、レンズユニットとシフトユニットは前記レンズユニットにフランジを設け、前記フランジとシフトユニットのフランジ取り付け部をビスで締結している。
【０００５】
前記振動が前記樹脂材のレンズユニットおよびシフトユニットに伝わると、レンズユニットおよび前記レンズユニットのフランジおよび前記フランジとしているシフトユニットのフランジ取り付け部に撓みが生じる。前記撓みが生じると変調デバイスに対してレンズユニットが偏芯することになり、投写画像に揺れが発生し問題となる。
【０００６】
この問題に対して、前記レンズユニットおよび前記フランジおよび前記フランジ取り付け部にリブを設ける等して補強することで撓みを軽減し投写画像の揺れを抑制していた。また、天吊り設置時等ではエアコン等の外部からの振動を考慮しなくてはならない。前記外部で生じる振動に対しても、設置場所の選定や設置冶具の強度の確保だけでなく、前記レンズユニットおよび前記フランジおよび前記フランジ取り付け部にリブを設ける等して補強することで投写画像の揺れを抑制していた。
【０００７】
ところが、最近の４Ｋ解像度に代表される高解像度化対応によって、レンズユニットの偏芯敏感度が非常に高くなっている。この為、レンズユニットおよびフランジおよびフランジ取り付け部の撓みによって生じる変調デバイスに対するレンズユニットの偏芯が、従来問題とならなかった量であっても投写画像に揺れが生じてしまう。前記従来問題とならなかった量の撓みは、レンズユニットおよびフランジおよびフランジ取り付け部にリブを設ける等の補強だけでは抑制することが出来ず問題となっている。
【０００８】
この問題に対して、レンズユニットおよびシフトユニットを金属で構成することや、レンズユニットを板金等で補強して剛性を高めることで撓みを軽減する方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−３２１６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
高解像度化は、高級機だけでなく低価格機を含む全ての投写型画像表示装置に求められている。
【００１１】
レンズユニットおよびシフトユニットを金属で構成すると、コストや重量の面で非常に不利になる。この為、低価格機のコストやポータブル機の重量等の製品仕様を満たすことが出来なくなる。
【００１２】
また、ファンおよび外部からの振動は外装を伝ってレンズユニットおよびフランジおよびフランジ取り付け部を撓ませる。外装は上下分割した構成が一般的である。この為、振動は外装の上下結合部を伝い、レンズユニットおよびフランジおよびフランジ取り付け部を上下方向に強く撓ませる。
【００１３】
しかし、レンズユニットの有するレンズ鏡筒の移動に用いる直進溝は真上位置にあることが一般的である。この為、レンズユニットを板金等で上下方向から補強すると直進溝を変形させてしまい光学性能が劣化してしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、コストや重量の面で不利にならず、またレンズユニットの光学性能を劣化させること無く、投写画像に揺れが生じない投写型画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る投写型画像表示装置は、
レンズユニットの有する直進溝を上下位置からズラした位相に配置し、レンズユニットを上下方向から補強することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る投写型画像表示装置によれば、変調デバイスに対しての偏芯敏感度が高い高解像度対応のレンズユニットであっても、金属化や光学性能を劣化させることなく、投写画像に揺れの無い高性能で高品位な投写型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１である液晶プロジェクタの外観図。
【図２】実施例１の外装分解斜視図。
【図３】実施例１の液晶プロジェクタの光学構成を示す側面図。
【図４】実施例１のレンズユニット、シフトユニット、板金分解斜視図。
【図５】実施例１のレンズユニット、シフトユニット、板金組立斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１には、本発明の実施例１であるレンズユニット１００、光学ボックス２００、シフトユニット３００および冷却ユニットを備え外装で覆われたプロジェクタ５００の外観を示している。
【００２０】
プロジェクタ５００の外装内には、レンズユニット１００、光学ボックス２００、シフトユニット３００および冷却ユニットが収納されている。光学ボックス２００には、色分離合成ユニット、照明光学系および液晶パネル等の光変調素子を内蔵している。冷却ユニットには、ファンおよびダクトを内蔵している。
【００２１】
図２には、プロジェクタ５００の外装分解斜視図を示している。
【００２２】
プロジェクタ５００の外装は、外装上６０１、外装下６０２、前カバー６０３、後カバー６０４で構成されている。光学ボックス２００、シフトユニット３００および冷却ユニットは外装下６０２に取り付けられている。
【００２３】
光学ボックス２００の光射出部には、シフトユニット３００を介して、レンズユニット１００が配置されている。
【００２４】
シフトユニット３００は外装上６０１にも取り付けられる。さらに外装上６０１と外装下６０２を外装上下の方向にビスで固定することで外装上６０１と外装下６０２は締結される。前記締結の際に、前カバー６０３および後ろカバー６０４を挟み込むことで固定している。
【００２５】
レンズユニット１００は、前カバー６０３に形成された開口を通して、不図示のスクリーンや壁等の被投写面に画像を投写する。また、シフトユニット３００は、レンズユニット１００をレンズユニット１００の光軸と直交する平面でシフト可能に保持している。シフトユニット３００によってレンズユニット１００を光学ボックス２００の光射出部の光軸に対して垂直な平面でシフトすることで、レンズユニット１００から投写される投写光をシフトする事が出来る。
【００２６】
図３には、プロジェクタ５００の光学構成を側面から見て示している。
【００２７】
レンズユニット１００の光軸１００ａが、光学ボックスに対してシフトした状態、つまり投写光がシフトした状態を示している。前述の通りシフトユニット３００によってレンズユニット１００の光軸１００ａを光学ボックス２００の射出光軸に対してシフトすることで投写光をシフトする事が出来る。
【００２８】
図４には、本実施例のレンズユニット１００、シフトユニット３００、板金４００の分解斜視図を示す。図５には、本実施例のレンズユニット１００、シフトユニット３００、板金４００の組立斜視図を示す。
【００２９】
レンズユニット１００は、直進溝１０２を有する。直進溝１０２は光軸１００ａを中心とした１２０°毎の３位相に配置されている。また、図示されている直進溝１０２はレンズユニット１００の真上位相から光軸１００ａを中心として３０°ズラした位相に設けている。レンズユニット１００は、カム溝が配置されたカム環、カムフォロアが取り付けられた移動鏡筒を内蔵している。カム溝およびカムフォロアも４０１は、光軸１００ａを中心とした１２０°毎の３位相に配置されている。前記カムフォロアは、直進溝１０２および前記カム溝に係合している。この構成において、光軸１００ａを中心にカム環を回動させると移動鏡筒が光軸方向に移動しフォーカシングを行うことが出来る。
【００３０】
レンズユニット１００は、フランジ１０１を有する。シフトユニット３００は、フランジ取り付け部３０１を有する。板金４００は、フランジ補強部４０１を有する。フランジ１０１がフランジ取り付け部３０１に４本のビスで締結されることによって、レンズユニット１００とシフトユニット３００が締結される。４本のビスは、それぞれレンズユニット１００の右上、右下、左下および左上に配置される。板金４００は、レンズユニット１００の上下に２つ配置され、それぞれフランジ１０１のフランジ取り付け部３０１に接する面の反対面にフランジ補強部４０１を沿わせてフランジ１０１と一緒にフランジ取り付け部３０１にビスで締結される。レンズユニット１００の上位置の板金４００は、前記右上および左上のビスによってフランジ１０１と一緒にフランジ取り付け部３０１に締結される。また、レンズユニット１００の下位置の板金４００は、前記右下および左下のビスによってフランジ１０１と一緒にフランジ取り付け部３０１に締結される。この締結によって、板金４００の端部４０２がレンズユニットを付勢する。
【００３１】
上記構成によって、レンズユニット１００のフランジ補強部４０１と端部４０２によって光軸１００ａ方向の２点で支持される。また、板金４００はレンズユニット１００の上下位置にそれぞれ配置されているので、レンズユニット１００の上下方向の振動に対して補強される。
【００３２】
本実施例では、冷却ユニットが内蔵するファンや外部からの振動が外装上６０１または外装下６０２を伝い、レンズユニット１００を上下方向に強く撓ませようとする。しかし、板金４００によって、レンズユニット１００は上下方向の振動に対して補強される。さらに、直進溝１０２を上下位置からズラして配置している。この結果、変調デバイスに対しての偏芯敏感度がどんなに高いレンズユニットであっても、直進溝の変形を回避し、常に投写画像に揺れの無い高性能で高品位な投写型画像表示装置が提供できるようになる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、請求項に記載の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例では、補強部材として板金を用いたが、カーボン等の剛性の高い材料に代えても用いても良い。また、移動鏡筒はフォーカシングを行う群であったが、ズーミングを行う群でも良い。また、レンズユニットの補強に、板金を一端固定、一端付勢で構成したが両端固定または両端付勢をしても良い。
【符号の説明】
【００３４】
１００  レンズユニット、１００ａ  レンズユニット光軸、１０１  フランジ、
１０２  直進溝、２００  光学ボックス、３００  シフトユニット、
３０１  フランジ取り付け部、４００  板金、４０１  フランジ補強部、４０２  端部、
５００  プロジェクタ、６０１  外装上、６０２  外装下、６０３  前カバー、
６０４  後カバー
【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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