(57)【要約】【課題】レバーを用いて投射レンズを交換可能な小型化の投射型表示装置を提供する。【解決手段】  投射レンズ（５）を交換することが可能な投射型表示装置（１００）であって、投射レンズを光軸（ＯＡ）と直交する方向に移動させる移動部（６）と、移動部を駆動する駆動部（６１、６３）とを有し、投射レンズの交換のための取手部材（５１）は、光軸を含む面に関して、駆動部の反対側に配置されている。【選択図】図３
2018205471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射レンズを交換することが可能な投射型表示装置であって、
前記投射レンズを光軸と直交する方向に移動させる移動部と、
前記移動部を駆動する駆動部と、を有し、
前記投射レンズの交換のための取手部材は、前記光軸を含む面に関して、前記駆動部の反対側に配置されている
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記取手部材が所定の範囲において回転することにより、前記投射型表示装置に対する前記投射レンズの着脱が可能となり、
前記取手部材は、前記所定の範囲の全体において、前記光軸を含む面に関して前記駆動部の反対側に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記取手部材は、前記光軸を含む前記投射型表示装置の上下方向の線に関して、前記駆動部の反対側に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記移動部を固定するための固定部材を更に有し、
前記取手部材は、前記光軸を含む面に関して、前記固定部材と同じ側に配置されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記固定部材は、前記光軸を含む面に関して、前記駆動部の反対側に配置されている
ことを特徴とする請求項４に記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記投射レンズの交換のために着脱可能なカバー部材を更に有し、
前記カバー部材は突起部を有し、
前記カバー部材の前記突起部は、前記取手部材の移動を規制するように前記取手部材に当接している
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記カバー部材が取り付けられていることを検出する検出部と、
前記検出部からの信号に基づいて、光源点灯用電源のオン／オフ制御を行う制御部と、を更に有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レバー操作で投射レンズを着脱可能な投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フライトシミュレータなどでは、プロジェクタなどの投射型表示装置が振動などの外乱を受けながら精度良く投射することが求められている。このため、投射レンズが着脱可能に取り付けられる投射型表示装置では、スピゴットマウントでレバー方式の取付構造が採用される場合が多い。また投射型表示装置には、投射レンズを光軸と直交する方向にシフトさせるように駆動するモータを備えたシフトユニットが設けられている。
【０００３】
特許文献１には、投射レンズのフロントカバーを取り外して投射レンズを交換することが可能な投射型表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０５６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された投射型表示装置にレバーを回転させて投射レンズを交換する構造を採用する場合、レバーとモータとの干渉を回避するため、投射型表示装置が大型化してしまう。
【０００６】
そこで本発明は、レバーを用いて投射レンズを交換可能で、より小型な投射型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】
【０００７】
本発明の一側面としての投射型表示装置は、投射レンズを交換することが可能な投射型表示装置であって、前記投射レンズを光軸と直交する方向に移動させる移動部と、前記移動部を駆動する駆動部とを有し、前記投射レンズの交換のための取手部材は、前記光軸を含む面に関して、前記駆動部の反対側に配置されている
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レバーを用いて投射レンズを交換可能で、より小型な投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１における投射型表示装置の内部構成図である。
【図２】実施例１における投射レンズユニットおよびシフトユニットの斜視図である。
【図３】実施例１における投射レンズユニットおよびシフトユニットの平面図である。
【図４】実施例１におけるシフトユニットを固定するためのビスの位置に関する効果を示す模式図である。
【図５】実施例２における投射型表示装置の外観斜視図である。
【図６】実施例２における投射型表示装置の正面図である。
【図７】実施例２におけるフロントカバーの斜視図である。
【図８】実施例２における投射型表示装置のフロントカバーを取り外した状態を示す図である。
【図９】実施例２における投射型表示装置の投射レンズユニットおよびフロントカバーが取り付けられた状態を示す断面図である。
【図１０】実施例３における投射型表示装置の制御系のブロック図である。
【図１１】実施例３における投射型表示装置の保護動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における投射型表示装置（プロジェクタ）について説明する。図１は、本実施例における投射型表示装置１００の内部構成図である。
【００１２】
図１において、投射型表示装置１００は、投射レンズユニット（投射レンズ）５を交換することが可能に構成されている。１は光源として利用されるランプである。２は、ランプ１および後述する防爆凸レンズ３を保持するランプホルダである。３は、ランプ１からの光を集光する機能を備えた防爆凸レンズである。４は、ランプ１、ランプホルダ２、および、防爆凸レンズ３により構成されるランプユニットである。αは、ランプ１からの光を入射する照明光学系である。βは、照明光学系αからの出射光を入射するＲ、Ｇ、Ｂの３色用の液晶パネルを備えた色分離合成光学系である。５は、色分離合成光学系βからの出射光を入射し、不図示のスクリーン（被投射面）に画像を投射する投射レンズユニット（レンズ装置）である。投射レンズユニット５は、その内部に、投射レンズ（投射光学系）を収納している。６は、投射レンズユニット５を光軸ＯＡと直交する方向に移動させるシフトユニット（移動部）である。
【００１３】
７は、ランプユニット４、照明光学系α、および、色分離合成光学系βを収納するとともに、シフトユニット６が固定される光学ボックスである。８は電源であり、投射型表示装置１００の各部に電源を供給する。９はバラストであり、ランプ１を点灯するための点灯電源装置である。バラスト９は、電源８およびランプ１と電気的に接続される。
【００１４】
１０は、後述する外装下ケース１０１に設けられた吸気口１８ａから外気を吸入した空気の排気にて色分離合成系βの光学素子を冷却する冷却ファン（第１の冷却部）である。１１は、後述する外装下ケース１０１に設けられた吸気口１８ａから外気を吸入した空気の排気にて色分離合成系βの光学素子を冷却する冷却ファン（第２の冷却部）である。１２は、冷却ファン１０、１１を保持するとともに後述する吸気口１８ａから外気を吸入し、冷却ファン１０、１１のそれぞれの吸気口に導風する吸気ダクトである。１３は、冷却ファン１０、１１により排気された空気を色分離合成系βに送風するための排気ダクトである。１４は排気ファンである。排気ファン１４の吸気する空気により、電源８およびバラスト９を冷却し、排気によりランプ１およびその周辺を冷却し後述する排気口１８ｂより筐体外へ排熱する。１５は、排気ファン１４を保持する排気ファンホルダである。１６はランプ１を冷却するための冷却ファンである。冷却ファン１６は、色分離合成系βの光学素子を冷却した空気を吸気し、排気によりランプ１を冷却する。１７は、冷却ファン１６から排気された空気を導風する冷却ダクトである。
【００１５】
１０１は外装下ケースであり、投射型表示装置１００の筐体内に外気を取り込む前面吸気口１８ａと側面吸気口１８ｂ、および、筐体外に排熱するための排気口１８ｃを備える。１９は、吸気口１８ａに近接して取り付き筐体内へ外気を吸入する際に筐体内に塵埃が入ることを抑制するエアフィルタである。
【００１６】
２０は、画像信号や制御信号などの各種信号を取り込むコネクタ（インターフェース）が搭載され、前述した電源８からの電力により、主に、液晶パネルの駆動、ランプ１への点灯指令、複数のファンへの駆動指令を送るための駆動・制御基板ユニットである。駆動・制御基板ユニット２０は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）を介して、色分離合成光学系βに配置される液晶パネルに電気的に接続されている。
【００１７】
次に、図２を参照して、本実施例における投射型表示装置１００の投射レンズユニット５およびシフトユニット６の構造について説明する。図２は、投射レンズユニット５およびシフトユニット６の斜視図であり、投射レンズユニット５がシフトユニット６に搭載された状態を示している。
【００１８】
５１は、投射レンズユニット５をシフトユニット６から着脱するためのレバー（取手部材）であり、投射型表示装置１００に設けられている。５１ａは、レバー５１の両端が曲げ起こすことで掴めるようにするための取手部である。６１は、シフトユニット６を水平方向（左右方向）に移動させる（駆動する）ための駆動源であるモータ（駆動部）である。６２は、モータ６１の動力伝達を行うためのギヤユニットである。６３は、シフトユニット６を垂直方向（上下方向）に移動させる（駆動する）ための駆動源であるモータ（駆動部）である。６４は、モータ６３の動力伝達を行うためのギヤユニットである。６５は、外乱などの影響を抑制するためにシフトユニット６を水平方向に固定する水平固定板である。６６は、外乱などの影響を抑制するためにシフトユニット６を垂直方向に固定する垂直固定板である。６７は、水平固定板６５および垂直固定板６６をそれぞれ固定するビス（固定部材）である。このように、ビス６７を水平固定板６５および垂直固定板６６に固定することにより、シフトユニット６が移動しないように固定される。
【００１９】
次に、図３を参照して、レバー５１とモータ６１との位置関係を説明する。図３は、投射レンズユニット５およびシフトユニット６の平面図であり、レバー５１とモータ６１との位置関係を示している。６８は、投射レンズユニット５を保持して水平方向にシフトする水平可動板である。６９は、ギヤユニット６２の回転により、水平可動板６８を水平方向にシフトさせる回転軸である。水平可動板６８は、回転軸６９を介して取り付けられているため、モータ６１の駆動によりシフトすることが可能である。なお、垂直方向に関しても、垂直可動板（不図示）が水平方向と同様に動作してシフトすることが可能である。
【００２０】
図２および図３に示されるように、レバー５１は、光軸ＯＡを含む面ＰＬ（光軸ＯＡと直交する上下方向の線）に関して、モータ６１、６３の反対側に配置されている。好ましくは、レバー５１は、位置Ｐ１、Ｐ２の間における所定の範囲ＲＧにおいて回転することにより、投射型表示装置１００に対して投射レンズユニット５の着脱が可能である。すなわち、レバー５１が位置Ｐ１にある場合に投射レンズユニット５を投射型表示装置１００に取り付け、レバー５１を位置Ｐ１から位置Ｐ２まで回転させることにより、投射レンズユニット５を投射型表示装置１００に固定することができる。このときレバー５１は、所定の範囲ＲＧの全体において、光軸ＯＡを含む面ＰＬに関してモータ６１、６３の反対側に設けられている。また好ましくは、レバー５１は、光軸ＯＡを含む面ＰＬに関して、ビス６７（水平固定板６５および垂直固定板６６）と同じ側に配置されている。また好ましくは、ビス６７（水平固定板６５および垂直固定板６６）は、光軸ＯＡを含む面ＰＬに関して、モータ６１、６３の反対側に配置されている。
【００２１】
次に、図４を参照して、シフトユニット６を固定するためのビス６７の位置の効果を説明する。図４は、シフトユニット６を固定するためのビス６７の位置に関する効果を示す模式図である。図４（ａ）は、モータ６１およびギヤユニット６２に近い位置で、シフトユニット６を固定した状態（比較例）を示す。このとき、ギヤユニット６２からビス６７までの距離をＬ１、固定に要する力をＦ１とする。一方、図４（ｂ）は、モータ６１およびギヤユニット６２から遠い位置で、シフトユニット６を固定した状態（本実施例）を示す。このとき、ギヤユニット６２からビス６７までの距離をＬ２、固定に要する力をＦ２とする。図４（ａ）、（ｂ）において、破線は投射レンズユニット５の駆動領域ＡＲを示す。
【００２２】
固定に要するトルクをＴとするとき、Ｔ＝Ｌ１×Ｆ１＝Ｌ２×Ｆ２、Ｌ１＜Ｌ２の関係が成立するため、Ｆ２＜Ｆ１の関係が導き出される。
【００２３】
仮に、投射レンズユニット５を挟んでモータ６１、６３との対向側をロックしない場合、投射レンズユニット５を過度な力で固定する必要がある。また、投射レンズユニット５に対して近傍をロックしない場合、投射レンズユニット５が回転しようとするモーメントに対し、ロック時の摩擦が勝てなくなることから、投射レンズユニット５が回転してしまう。このため、モータ６１、６３に対して、投射レンズユニット５を介した対向側にレバー５１およびシフトユニット６の固定機構を設ける。これにより、過度に力を要することなくシフトユニット６の固定が可能となり、投射型表示装置１００の小型化を実現することができる。このため本実施例によれば、レバーを用いて投射レンズを交換可能な小型化の投射型表示装置を提供することが可能である。また、レバー操作およびシフトロックのやり易さを両立させることができる。
【実施例２】
【００２４】
次に、本発明の実施例２における投射型表示装置について説明する。まず、図５および図６を参照して、本実施例における投射型表示装置１００の外観構成について説明する。図５は、投射型表示装置１００の外観斜視図である。図６は、投射型表示装置１００の正面図であり、シフトロックビスカバー１０６を取り外した状態を示している。
【００２５】
図５において、１０１は、投射型表示装置１００の内部下側を保護する外装下ケースである。１０２は、投射型表示装置の内部上側を保護する外装上ケースである。５は、ユーザが交換可能な投射レンズユニット（投射型表示装置１００に対して着脱可能に取り付けられるレンズ装置）である。投射レンズユニット５は、不図示のスクリーンに拡大投射を行う。６は、投射レンズユニット５を光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に対して水平および垂直に移動させるためのシフトユニットである。１０５は、投射型表示装置１００の前側から見た際に、投射型表示装置１００の内部を隠すためのフロントカバー（カバー部材）である。フロントカバー１０５は、投射レンズユニット５の交換のために着脱可能である。フロントカバー１０５は、投射レンズユニット５による投射画像を避けるようにコの字形の形状を有する。１０６は、シフトユニット６の移動を抑制する（シフトユニットを固定するシフトロックを行う）ビスを隠すためのシフトロックビスカバーである。
【００２６】
図６に示されるように、投射型表示装置１００からシフトロックビスカバー１０６が取り外されると、シフトユニット６の移動を抑制するためのビス（シフトロックビス）６７が露出する。本実施例では、ビス６７を取り外すことでシフトユニット６の移動を許容する一方、ビス６７が締結されることでシフトユニット６の移動を抑制する。
【００２７】
次に、図７を参照して、フロントカバー１０５の構造について説明する。図７は、フロントカバー１０５の斜視図である。フロントカバー１０５には、外装上ケース１０２に取り付けるための取付部１０５ａ、および、外装下ケース１０１に取り付けるための取付部１０５ｂがそれぞれ２ずつ設けられている。またフロントカバー１０５には、ビス６７を挿入するための筒形形状のガイド部１０５ｃが設けられている。ガイド部１０５ｃの剛性を保つため、ガイド部１０５ｃの外周部において放射状にリブ（突起部）１０５ｄが設けられている。
【００２８】
次に、図８を参照して、投射型表示装置１００からフロントカバー１０５を取り外した状態について説明する。図８は、投射型表示装置１００のフロントカバー１０５を取り外した状態を示す図である。投射型表示装置１００からフロントカバー１０５が取り外されることにより、投射レンズユニット５を交換する際に、投射レンズユニット５を着脱するためのレバー（ハンドル）５１が露出する。５１ａは、ユーザがレバー５１を掴むための取手部（持ち手部）である。レバー５１が設けられている側に雌ネジ、投射レンズユニット５側に雄ネジが切られている。このため、投射レンズユニット５がロックされた状態からレバー５１を反時計回りに回転させることにより、投射レンズユニット５が取り外される。一方、レバー５１を取り付ける際に、時計回りに回転せることで、投射レンズユニット５を固定することができる。なお本実施例において、投射レンズユニット５およびシフトユニット６は、実施例１と同様に、図２に示されるような構造を有する。
【００２９】
次に、図９を参照して、投射型表示装置１００に対して投射レンズユニット５およびフロントカバー１０５が取り付けられた状態を説明する。図９は、投射レンズユニット５およびフロントカバー１０５が取り付けられた状態を示す断面図である。ガイド部１０５ｃに設けられているリブ１０５ｄがレバー５１の取手部５１ａに当接する。すなわちリブ１０５ｄは、レバー５１の移動（回転）を規制するようにレバー５１に当接する。これにより、振動などの外乱に対し、レバー５１の緩み方向の動きが抑制される。このため、振動などの外乱が発生した際にも、レバー５１が反時計方向に大きく回転することはないため、投射レンズユニット５を確実に固定した状態で投射することができる。このため本実施例によれば、交換レンズの緩みを防止した投射型表示装置を提供することが可能である。
【実施例３】
【００３０】
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の実施例３における投射型表示装置について説明する。図１０は、本実施例における投射型表示装置１００の制御系のブロック図である。図１１は、投射型表示装置１００の保護動作を示すフローチャートである。図１１の各ステップは、主に投射型表示装置１００の制御部２０４により行われる。
【００３１】
図１０において、２０１は光源である。２０２は、光源２０１を点灯させるための光源点灯用電源である。２０３は制御基板である。制御基板２０３は、光源点灯用電源２０２を制御するための制御部２０４を有する。２０５は、投射型表示装置１００のフロントカバー１０５が取り付けられていることを検出するための検出スイッチ（検出部）である。
【００３２】
まず、図１１のステップＳ１において、制御部２０４は、検出スイッチ２０５の検出信号に基づいて、フロントカバー１０５が取り付けられているか否かを判定する。フロントカバー１０５が取り付けられていない場合、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２において、制御部２０４は、ユーザに対して、フロントカバー１０５を取り付けるように表示や音などで警告を行い、ステップＳ１へ戻る。一方、ステップＳ１にてフロントカバー１０５が取り付けられている場合、ステップＳ３へ進む。ステップＳ３において、制御部２０４は、光源点灯用電源２０２に対して、ＯＮ動作を行うように信号を出力する。光源点灯用電源２０２のＯＮ動作に伴い、光源２０１が点灯する。このように制御部２０４は、検出スイッチ２０５からの信号に基づいて、光源点灯用電源２０２のオン／オフ制御を行う。
このような一連の動作により、投射型表示装置１００にフロントカバー１０５が取り付けられていない場合、光源２０１を点灯させないように設定にする。一方、光源２０１の点灯中には、フロントカバー１０５が取り付けられているため、確実にレバー５１の緩みを防止して安全な点灯を行うことができる。本実施例によれば、着脱可能に取り付けられた投射レンズの緩みを防止する投射型表示装置を提供することができる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
６  シフトユニット（移動部）
５１  レバー（取手部材）
６１、６３  モータ（駆動部）
１００  投射型表示装置
【図１】
2018205471.tif 000003
【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】
2018205471.tif 000008
【図７】
2018205471.tif 000009
【図８】
2018205471.tif 000010
【図９】
2018205471.tif 000011
【図１０】
2018205471.tif 000012
【図１１】
2018205471.tif 000013