(57)【要約】【課題】シンチレーションの発生を低減することが可能な投写型画像表示装置を得ること。【解決手段】フレネルレンズ３１をモータ５０およびカム５１によって面内方向に連続的に移動させる。また、筐体１の内部に配置されるフレネルレンズ３１を、板バネ６１によって、筐体１との間を面内方向のみに移動可能に支持する。板バネ６１は、フレネルレンズ３１と平行な面内のＸ方向およびＹ方向に可撓性があり、Ｚ方向には可撓性を有さない。【選択図】        図４
2008262045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じてレーザ光を変調して出射する光学エンジンと、
該光学エンジンから入射された光を平行光として出射するフレネルレンズおよび該フレネルレンズから入射された前記平行光を拡散させて拡散光として出射する拡散部材を有するスクリーンと、
前記スクリーンと平行な面内で前記フレネルレンズまたは前記拡散部材を所定の軌道で連続的に移動させる駆動部と、
前記光学エンジン、フレネルレンズ、拡散部材、駆動部を支持する筐体と、
前記フレネルレンズまたは前記拡散部材と前記筐体とを連結するバネ部材と、
を備え、
前記バネ部材は、前記スクリーンと平行な面内の第１の方向に可撓性のある第１の変形面と、前記面内でかつ前記第１の方向に略垂直な第２の方向に可撓性のある第２の変形面を有し、前記面と垂直な方向には可撓性を有さないことを特徴とする投射型画像表示装置。
【請求項２】
前記バネ部材は、折り曲げ部の一方側に配置され前記第１の変形面を有する第１の板バネと、折り曲げ部の他方側に配置され前記第２の変形面を有する第２の板バネとを有することを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
【請求項３】
前記バネ部材は、フレネルレンズまたは拡散部材の４隅に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型画像表示装置。
【請求項４】
前記バネ部材は、前記スクリーンと平行な面内で略Ｌ字状であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の投射型画像表示装置。
【請求項５】
前記駆動部は、偏心円形カムを有し、この偏心円形カムの動作による偏心円軌道をもって前記フレネルレンズまたは前記拡散部材を連続的に移動させることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の投射型画像表示装置。
【請求項６】
前記フレネルレンズまたは拡散部材は、枠体に保持されるとともに、前記バネ部材の少なくとも一部が前記枠体の投影面内に配置されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の投射型画像表示装置。
【請求項７】
前記フレネルレンズまたは拡散部材は、前記バネ部材の少なくとも一部が前記フレネルレンズまたは拡散部材の投影面内に配置されることを特徴とする請求項１〜５の何れか一つに記載の投射型画像表示装置。
【請求項８】
画像信号に応じてレーザ光を変調して出射する光学エンジンと、
該光学エンジンから入射された光を平行光として出射するフレネルレンズおよび該フレネルレンズから入射された前記平行光を拡散させて拡散光として出射する拡散部材を有するスクリーンと、
前記スクリーンと平行な面内で前記フレネルレンズまたは前記拡散部材を所定の軌道で移動させる駆動部と、
前記光学エンジン、フレネルレンズ、拡散部材、駆動部を支持する筐体と、
前記フレネルレンズまたは前記拡散部材と前記筐体とを連結するバネ部材と、
を備え、
前記バネ部材は、折り曲げ部を有する板状部材により構成され、前記折り曲げ部をはさんで一端が前記筐体に固定され、他端が前記スクリーンに固定されることを特徴とする投射型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型画像表示装置に関し、特に投写型画像表示装置のスクリーンの振動技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背面投写型プロジェクションテレビ等の投写型画像表示装置によって表示される画像の高画質化または高輝度化のために、光源として、例えば、レーザーを用いることができる。しかし、レーザーを使用した場合、ランプを光源に用いた従来のプロジェクションテレビよりも、いわゆるシンチレーションと呼ばれるスペックルパターンによる画面のぎらつき現象が顕著に現れる。
【０００３】
シンチレーションを低減する従来の手法として、スクリーンの画像表示面に対して垂直方向（面直角方向）、スクリーンの長手方向、またはスクリーンの幅方向（面内方向で縦又は横方向）のいずれかの方向にスクリーンを振動させるものがある(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−６５９４０号公報（第４〜６頁、第１図および第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来のように、面直角方向にスクリーンを振動させた場合、解像度が劣化する。また、縦方向または横方向にスクリーンを振動させた場合、スクリーンが断続的に移動する。そのため、スクリーンが停止した時に、強いシンチレーションが発生する。したがって、この従来技術においては、シンチレーションを十分に低減できない。
【０００６】
即ち、スクリーンが、移動と停止を繰り返して断続的に移動する場合には、スクリーンが停止した時には強くシンチレーション（ギラツキ現象）が発生し、スクリーンが移動している時にはシンチレーションが見えなくなる。そのため、シンチレーション（ギラツキ現象）が時間の経過とともに強弱の変化（ぎらついたり、ぎらつかなかったりの変化）を繰り返すことになる。
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、シンチレーションの発生を低減することが可能な投写型画像表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像信号に応じてレーザ光を変調して出射する光学エンジンと、該光学エンジンから入射された光を平行光として出射するフレネルレンズおよび該フレネルレンズから入射された前記平行光を拡散させて拡散光として出射する拡散部材を有するスクリーンと、前記スクリーンと平行な面内で前記フレネルレンズまたは前記拡散部材を所定の軌道で連続的に移動させる駆動部と、前記光学エンジン、フレネルレンズ、拡散部材、駆動部を支持する筐体と、前記フレネルレンズまたは前記拡散部材と前記筐体とを連結するバネ部材とを備え、前記バネ部材は、前記スクリーンと平行な面内の第１の方向に可撓性のある第１の変形面と、前記面内でかつ前記第１の方向に略垂直な第２の方向に可撓性のある第２の変形面を有し、前記面と垂直な方向には可撓性を有さないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、スクリーンと平行な面内でフレネルレンズまたは拡散部材を所定の軌道で連続的に移動させるとともに、フレネルレンズまたは拡散部材と筐体とを、スクリーンと平行な面内の第１の方向および該第１の方向に略垂直な第２の方向に可撓性があり、スクリーンと平行な面と垂直な方向には可撓性を有さないバネ部材によって連結しているので、シンチレーションを低減して高品位な画像を表示することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる投写型画像表示装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の投写型画像表示装置の光学系を示す構成図である。図１では、リアプロジェクションタイプの画像投写装置の構成を示している。光学エンジン１００は、画像信号に応じてレーザ光を変調して出射する機能を有し、スクリーン３に背面から画像を投写する。光学エンジン１００は、レーザ光源としてのレーザーモジュール１０１と、入力信号に応じてレーザーモジュール１０１からの光を空間変調して画像を形成する空間変調素子としてのＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）１０２と、ＤＭＤ１０２で形成された画像をスクリーン３に拡大して投写する投写光学系１０３とを含む。
【００１２】
スクリーン３は、フレネルレンズ３１およびレンチキュラーレンズ・スクリーン３２を重ね合わせて構成される。スクリーン３は、筐体１によって保持されている。筐体１は、光学エンジン１００、スクリーン３および後述のフレネルレンズ駆動機構を保持する。この場合、スクリーン３は透過型であるので、フレネルレンズ３１は投写光学系１０３側に配置され、レンチキュラーレンズ・スクリーン３２は観察者側に配置される。フレネルレンズ３１は投写光学系１０３からの投写光を略平行光として出射する作用を有する。レンチキュラーレンズ・スクリーン３２は、並列されたシリンドリカルレンズ群で構成されるレンチキュラーレンズシート、散乱層、ブラックストライプなどが積層されて構成され、フレネルレンズ３１で略平行光となって入射された投写光を視野角を広げて観察者側に映像光として出射する拡散部材として作用する。
【００１３】
筐体１は、図２の破線で示すように、その前面側は、長方形状のフレネルレンズ３１およびレンチキュラーレンズ・スクリーン３２を保持するための長方形状の開口を有し、この開口の周りに枠体部が形成されている。図１では、筐体１におけるフレネルレンズ３１およびレンチキュラーレンズ・スクリーン３２を保持する枠体部のみを示しており、この枠体部は、図１に示すように、その断面が凹形状に形成される。すなわち、図１では左右枠体の断面しか示していないが、枠体部を構成する上枠体１Ｐ、左右枠体１Ｑ、下枠体１Ｒは、図１に示すように、フレネルレンズ３１およびレンチキュラーレンズ・スクリーン３２を保持するために、枠体部の前面板１ａ、後面板１ｃおよび側面板（下面板、上面板）１ｄによって形成される凹部１ｅが形成されている。側面板（下面板、上面板）１ｄに段差部１ｂを形成することによって、凹部１ｅは、投写光学系１０３側に位置する深さの浅い第１凹部１ｆと、第１の凹部１ｆより深さが深い観察者側に位置する第２凹部１ｇにより構成されている。
【００１４】
レンチキュラーレンズ・スクリーン３２は第２凹部１ｇに配置されており、レンチキュラーレンズ・スクリーン３２は、段差部１ｂと前面板１ａとの間に保持される。フレネルレンズ３１は、スクリーン面内方向に移動できるように筐体１との間に所定のクリアランスＣを持って枠体部の後面板１ｃに保持されている。
【００１５】
図２は、投写型画像表示装置の正面図である。フレネルレンズ３１の下端中央部には凸部３１ａが形成されており、この凸部３１ａには、この凸部３１ａから下方へ延在するように伝達部材４０が設けられる。伝達部材４０には、カム５１が挿入される穴４１が形成されている。また、筐体１には、図３にも示すように、駆動手段としてのモータ５０およびモータ５０の回転軸５０ａに偏心配置された円形状のカム５１が設けられ、カム５１は伝達部材４０に形成された穴４１に挿入される。
【００１６】
次にかかるフレネルレンズ駆動機構の動作を説明する。モータ５０が回転すると、このモータ５０の回転軸５０ａに偏心配置されたカム５１が回転運動する。カム５１は、円形形状を呈しているが、カム５１の中心軸５１ａから所定距離ｅだけオフセットされた位置にモータ５０の回転軸５０ａが固定されている。したがって、モータ５０の回転によって、このカム５１は図３に示す矢印のように偏心円運動する。この結果、フレネルレンズ３１は、このカム５１の回転に応じて動作する伝達部材４０を介して、スクリーン面と平行な面内で偏心円運動の軌跡で周期的に移動する(図２図中矢印)。そのため、フレネルレンズ３１はどの瞬間も停止することなく何れかの方向へ連続的な移動を行なうため、シンチレーションが低減された状態が保たれる。
【００１７】
しかしながら、このような構成の投写型画像表示装置においては、フレネルレンズ３１には、光学エンジン１００より拡散された光が、画面内のほぼ全域にわたって斜めに入射するため、フレネルレンズ３１がスクリーン面内を移動する際、フレネルレンズ３１がわずかでもスクリーン面と垂直な方向に移動すると、光学エンジン１００からの光がフレネルレンズ３１へ入射する位置が変化し、画面（スクリーン）に表示される画像に歪が発生する。
【００１８】
そのためフレネルレンズ３１を固定して、レンチキュラーレンズ・スクリーン３２だけを移動させることが考えられるが、レンチキュラーレンズ・スクリーン３２は、最も観察者側に配置されているため、観察者の接触その他の外部要因により、当該部材の移動が阻害されることが考えられる。従って移動が阻害されることなく、シンチレーションを低減するためには、スクリーン面に垂直な方向に移動することなく、フレネルレンズ３１を連続的に移動させることが求められる。
【００１９】
図４、５を用いて、本実施の形態におけるフレネルレンズ支持機構の構成について説明する。以下の図において、Ｘ方向は、スクリーン面の長手方向、Ｙ方向は同短手方向、Ｚ方向はスクリーン面に垂直な方向でる。図４は、本実施の形態におけるフレネルレンズ３１の支持構成を示した背面図であり、図５はそのＡ−Ａ部分断面図である。これらの図に示すように、フレネルレンズ３１は、凹形状のレンズ枠３３と嵌合し、これらは接着などにより固定されている。またレンズ枠３３は、レンズ枠３３から入射光側（光学エンジン側）に突出形成された突出部３３ａおよび該突出部３３ａから内側に突出するフランジ部３３ｃが形成されている。フランジ部３３ｃは、スクリーン投影面と平行な方向に延びており、光学エンジン１００からの入射光Ｐを遮らない位置、長さに形成されている。
【００２０】
またレンズ枠３３の四隅の突出部３３ａには、板バネ６１の一端を固定するための板バネ固定部３３ｂが配置されている。板バネ６１の他端は、筐体１側に設けられた板バネ固定部１ｈに固定されている。このように、４つの板バネ６１は、スクリーン中心軸Ａ、Ｂに軸対称に配置され、固定されている。
【００２１】
図６を用いて、板バネ６１の構成について説明する。図６は板バネ６１の形状を示す斜視図である。図６において、板バネ６１は、ＸＹ方向に長手形状の第１及び第２の変形面６１ａ、６１ｂを有するＬ字型を呈している。一端側の固定部６１ｃにて筐体１に、他端側の固定部６１ｄにてレンズ枠３３と固定される。第１の変形面６１ａはＸ方向に長手であり、Ｙ方向に可撓性を有している。第２の変形面６１ｂは、Ｙ方向に長手であり、Ｘ方向に可撓性を有している。板バネ６１は、フレネルレンズ３１、レンズ枠３３などの自重を受けた状態で、略９０度の角度を呈するように、あらかじめＬ字結合部の曲げ角度を設計したものを使用している。
【００２２】
次に、図７〜図１０にしたがって実施の形態１におけるフレネルレンズ支持機構によるフレネルレンズ移動動作について説明する。図７はフレネルレンズ３１が右方向に移動した状態を示し、図８はフレネルレンズ３１が左方向に移動した状態を示し、図９はフレネルレンズ３１が上方向に移動した状態を示し、図１０はフレネルレンズ３１が下方向に移動した状態を示している。
【００２３】
カム５１の動作によって、フレネルレンズ３１が、面内方向に偏心円運動をする際、フレネルレンズ３１は、ＸＹ方向に長手の第１及び第２の変形面６１ａ、６１ｂを有するＬ字型の板バネ６１によって支持されているため、Ｘ方向成分の移動は、図７、８のようにＹ方向に長手の第２の変形面６１ｂが撓むことで、Ｙ方向成分の移動は、図９、１０のようにＸ方向に長手の第１の変形面６１ａが撓むことで、面内方向に移動することができる。また、板バネ６１は、Ｚ方向の変形面を有さないため、Ｚ方向の剛性は高い。従って筐体１に対してフレネルレンズ３１が傾くことがなく、フレネルレンズ３１をスクリーン面内方向に移動することができる。そのため、移動の際に画像にひずみが発生することがなく、安定してシンチレーションを低減することができるとともに、観察者の接触等外部要因による移動が阻害されることがない。
【００２４】
なお、筐体１側にフレネルレンズ３１を支持する支持面を設け、フレネルレンズ３１を支持面に沿って摺動させることによりフレネルレンズ３１の面内運動を案内する場合には、フレネルレンズ３１の移動時に支持面との間に摩擦を生じるため、摩擦による削れや、移動負荷の変化が想定される。しかし、本実施の形態１においては、板バネ６１によってフレネルレンズ３１を支持して面内の運動を案内するようにしているので、摺動箇所がなくなり、摩擦による弊害がなくなる。
【００２５】
また、溝状のガイドにてフレネルレンズ３１の移動を案内する場合、溝には移動動作のためのクリアランスを設ける必要がある。従って、この場合には、このクリアランスが、そのままフレネルレンズ３１の傾きになる。しかし本実施の形態１においては、フレネルレンズ３１の移動動作のためのクリアランスを必要としないため、傾きを生じることがない。更に、板バネ６１は、Ｌ字の簡単な形状であるため、安価に支持機構を構成することができる。
【００２６】
また、上記実施の形態１においては、板バネ６１は、フレネルレンズ３１の外形寸法よりも一回り小さいレンズ枠３３のフランジ部３３ｃに取り付けられており、板バネ６１の第１の変形面６１ａがフレネルレンズ３１の外形から突出することがないため、フレネルレンズ３１の移動の際の隙間を小さくすることができる。更には、板バネ６１は、フレネルレンズ３１の４隅に辺に沿うように配置されるため、ＸＹ平面から見た外形を大きくすることなく、フレネルレンズ支持機構を構成することができる。従って、双方の効果によって筐体１を薄くすることができ、デザイン性をよくすることが可能となる。
【００２７】
実施の形態２．
実施の形態１においてはフレネルレンズ３１の４隅を、第１及び第２の変形面がＸＹ方向に長手な板バネ６１にて支持していたが、実施の形態２においては、第１及び第２の変形面がＹＺ方向に長手な板バネ６２で支持する。
【００２８】
図１１を用いて、実施の形態２で使用する板バネ６２の構成について説明する。図１１は板バネ６２の形状を示す斜視図である。図１１において、板バネ６２はＹＺ方向に長手の第１及び第２の変形面６２ａ、６２ｂを有するＬ字型を呈しており、一端側の固定部６２ｃにて筐体１に、他端側の固定部６２ｄにてレンズ枠３３と固定される。第１の変形面６２ａはＺ方向に長手であり、Ｙ方向に可撓性を有している。第２の変形面６２ｂはＹ方向に長手であり、Ｘ方向に可撓性を有している。
【００２９】
次に図１２、１３を用いて、実施の形態２におけるフレネルレンズ支持機構の構成について説明する。図１２は、実施の形態２におけるフレネルレンズ３１の支持構成を示した図であり、図１３はそのＡ−Ａ部分断面図である。これらの図に示すように、フレネルレンズ３１は、凹形状のレンズ枠３３と嵌合し、これらは接着などにより固定されている。またレンズ枠３３には、レンズ枠３３から入射光側（光学エンジン側）に突出形成された突出部３３ａが形成されている。また、レンズ枠３３の四隅の突出部３３ａには、板バネ６２の一端を固定するための板バネ固定部３３ｂが配置されている。板バネ６２の他端は、筐体１側に設けられたに固定されている。筐体１側の板バネ固定部１ｈは、その先端の板バネ６２を固定する部分が、フレネルレンズ３１の面内に存在するようにＸ方向に突出されている。板バネ６２、板バネ固定部３３ｂ、板バネ固定部１ｈの配設位置は、入射光Ｐを遮らないように設定されている。このように、４つの板バネ６２は、スクリーン中心軸Ａ、Ｂに軸対称に配置され、固定されている。なお、板バネ６２は、フレネルレンズ３１、レンズ枠３３などの自重を受けた状態で、略９０度となるようあらかじめＬ字結合部の曲げ角度を設計したものを使用している。
【００３０】
次に、実施の形態２におけるフレネルレンズ支持機構によるフレネルレンズ移動動作について説明する。カム５１の動作によって、フレネルレンズ３１が面内方向に偏心円運動をする際、フレネルレンズ３１は、ＹＺ方向に長手の第１及び第２の変形面６２ａ、６２ｂを有するＬ字型の板バネ６２によって支持されているため、Ｘ方向成分の移動は、Ｙ方向に長手の第２の変形面６２ｂが撓むことで、Ｙ方向成分の移動は、Ｚ方向に長手の第１の変形面６２ａが撓むことで、フレネルレンズ３１の面内方向に移動することができる。また、板バネ６２は、Ｚ方向の変形面を有さないため、Ｚ方向の剛性は高い。従って、筐体１に対してフレネルレンズ３１が傾くことがなく、フレネルレンズ３１の面内方向に移動することができる。そのため、移動の際に画像にひずみが発生することがなく、安定してシンチレーションを低減することができるとともに、観察者の接触等外部要因による移動が阻害されることがない。
【００３１】
また、本実施の形態２におけるフレネルレンズ支持機構においては、位置決めや移動の案内に板バネ６２を使用しているため、摺動箇所がなく、傾きも生じないため安定して動作を支持することができる。また、形状の簡単な板バネ６２にてフレネルレンズを支持しているため、安価に支持機構を構成することができる。また、板バネ６２は、レンズ枠３３の投影面内にすべて収まっており、フレネルレンズ３１の外形から突出することがないため、フレネルレンズ３１の移動の際の隙間を小さくすることができる。従って、ＸＹ平面から見た外形を大きくすることなく、フレネルレンズ支持機構を構成することができる。従って、筐体１を薄くすることができ、デザイン性をよくすることが可能となる。
【００３２】
実施の形態３．
実施の形態２においては４隅を、第１及び第２の変形面がＹＺ方向に長手な板バネにて支持していたが、第１及び第２の変形面がＸＺ方向に長手な板バネで支持しても良い。
【００３３】
図１４を用いて、実施の形態３で用いる板バネ６３の構成について説明する。図１４は板バネ６３の形状を示す斜視図である。図１４において、板バネ６３はＸＺ方向に長手の第１及び第２の変形面６３ａ、６３ｂを有するＬ字型を呈しており、一端側の固定部６３ｃにて筐体１に、他端側の固定部６３ｄにてレンズ枠３３と固定される。第１の変形面６３ａはＸ方向に長手であり、Ｙ方向に可撓性を有している。第２の変形面６３ｂは、Ｚ方向に長手であり、Ｘ方向に可撓性を有している。この板バネ６３についての支持機構は、図１２に示した支持機構を適宜変更すれば構成可能であるので、その説明は省略する。
【００３４】
次に、実施の形態３におけるフレネルレンズ支持機構によるフレネルレンズ移動動作について説明する。カム５１の動作によって、フレネルレンズ３１が面内方向に偏心円運動をする際、フレネルレンズ３１は、ＸＺ方向に長手の第１及び第２の変形面６３ａ、６３ｂを有するＬ字型の板バネ６３によって支持されているため、Ｘ方向成分の移動は、Ｚ方向に長手の第２の変形面６３ｂが撓むことで、Ｙ方向成分の移動は、Ｘ方向に長手の第１の変形面６３ａが撓むことで、面内方向に移動することができる。また、板バネ６３は、Ｚ方向の変形面を有さないため、Ｚ方向の剛性は高い。従って、筐体１に対してフレネルレンズ３１が傾くことがなく、フレネルレンズ３１を面内方向に移動することができる。そのため、移動の際に画像にひずみが発生することがなく、安定してシンチレーションを低減することができるとともに、観察者の接触等外部要因による移動が阻害されることがない。
【００３５】
また、本実施の形態３におけるフレネルレンズ支持機構においては、位置決めや移動の案内に板バネ６３を使用しているため、摺動箇所がなく、傾きも生じないため安定して動作を支持することができる。また、形状の簡単な板バネ６３にてフレネルレンズを支持しているため、安価に支持機構を構成することができる。
【００３６】
実施の形態４．
実施の形態４においては、フレネルレンズ３１の４隅を、第１及び第２の変形面が、Ｚ方向に長手な板バネ６４で支持する。図１５を用いて、板バネ６４の構成について説明する。図１５は板バネ６４の形状を示す斜視図である。図１５において、板バネ６４は、Ｚ方向に長手の第１及び第２の変形面６４ａ、６４ｂを有するＬ字型を呈しており、一端側の固定部６２ｃにて筐体１に、他端側の固定部６２ｄにてレンズ枠３３と固定される。第１の変形面６４ａはＺ方向に長手であり、Ｙ方向に可撓性を有している。第２の変形面６４ｂは、Ｚ方向に長手であり、Ｘ方向に可撓性を有している。
【００３７】
図１６、図１７を用いて、本実施の形態４におけるフレネルレンズ支持機構の構成について説明する。図１６は、実施の形態４におけるフレネルレンズ３１の支持の構成を示したＢ−Ｂ断面図、図１７はそのＡ−Ａ断面図である。これらの図に示すように、レンズ枠３３の四隅には、板バネ６４が、Ｚ方向に長手の変位面６４ｃ、６４ｄが延在するように、一端側の板バネ固定部６４ｄをレンズ枠３３に、他端側の板バネ固定部６４ｃを筐体１側の板バネ固定部１ｈにそれぞれ固定されており、これら板バネ６４はスクリーン中心軸Ａ、Ｂにそれぞれ軸対称に配置されている。なお、板バネ６４は、フレネルレンズ３１、レンズ枠３３などの自重を受けた状態で、略９０度となるようあらかじめＬ字結合部の曲げ角度を設計したものを使用している。
【００３８】
次に、本実施の形態４におけるフレネルレンズ支持機構によるフレネルレンズ移動動作について説明する。カム５１の動作によって、フレネルレンズ３１がその面内方向に偏心円運動をする際、フレネルレンズ３１は、ＸＺ方向に長手の第１及び第２の変形面６４ａ、６４ｂを有するＬ字型の板バネ６４によって支持されているため、Ｘ方向成分の移動は、図１８、図１９に示すように、第２の変形面６４ｂが撓むことで、Ｙ方向成分の移動は、図２０、２１のように、第１の変形面６４ａが撓むことで、その面内方向に移動することができる。また、板バネ６４は、Ｚ方向の変形面を有さないため、Ｚ方向の剛性は高い。従って、筐体１に対してフレネルレンズ３１が傾くことがなく、面内方向に移動することができる。そのため、移動の際に画像にひずみが発生することがなく、安定してシンチレーションを低減することができるとともに、観察者の接触等外部要因による移動が阻害されることがない。
【００３９】
また、本実施の形態４におけるフレネルレンズ支持機構においては、位置決めや移動の案内に板バネ６４を使用しているため、摺動箇所がなく、傾きも生じないため安定して動作を支持することができる。また、形状の簡単な板バネ６４にてフレネルレンズを支持しているため、安価に支持機構を構成することができる。また、板バネ６４は、フレネルレンズ３１の外形寸法よりも一回り小さいレンズ枠３３に取り付けられており、板バネ６４の第１の変形面６３ａがフレネルレンズ３１の外形から突出することがないため、フレネルレンズ３１の移動の際の隙間を小さくすることができる。従って、筐体１を薄くすることができ、デザイン性をよくすることが可能となる。
【００４０】
なお、上記各実施の形態においては、シンチレーション低減のため、フレネルレンズ３１を移動させているが、さらにフレネルレンズ３１とは別体の拡散シートなどの拡散部材を追加し、それのみを移動させてもよい。また、レンチキュラーレンズ・スクリーン３２のみを移動させても良い。
【００４１】
各実施の形態において、フレネルレンズ支持機構はフレネルレンズ３１の隅部４箇所に配置されているが、フレネルレンズ３１の長辺のＺ方向の変形を抑制するため、フレネルレンズ支持機構を中央部などに追加しても良い。
【００４２】
また、上記各実施の形態においては、板バネ６１、６２、６３、６４におけるレンズ枠３３と連結する板バネ固定部６１ｄ、６２ｄ、６３ｄ、６４ｄ、及び筐体１と連結する板バネ固定部６１ｃ、６２ｃ、６３ｃ、６４ｃは、各々第１の変形面６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａ及び第２の変形面６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ、６４ｂ内に有していたが、図２２に示すように、別方向の曲げ部６５ｃ，６５ｄを追加し、この曲げ部６５ｃ，６５ｄを筐体１およびレンズ枠３３への取り付け面とした板バネ６５を採用するようにしてもよい。図２２に示す板バネ６５においては、第１の変形面６５ａに曲げ部６５ｄが形成され、第２の変形面６５ｂに曲げ部６５ｃが形成されている。
【００４３】
さらに、上記各実施の形態において、フレネルレンズ３１を保持しているレンズ枠３３は、板バネの第１の変形面６１ａ、６２ａ、６３ａ、６４ａが自重に相当する荷重を受けた場合に、略９０度となるよう設計したものを使用していたが、図２３のように、レンズ枠３３の下端部にバネ５２を追加して、フレネルレンズ３１およびレンズ枠３３の自重を支えるよう構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、偏心カム５１によってフレネルレンズ３１に偏心円軌跡を辿るような移動運動を行わせるようにしたが、スクリーンと平行な面内でフレネルレンズ３１に連続的な移動を行わせることができるものであれば、他の任意の機構を採用するようにしてもよい。また、上記実施の形態では、本発明をリアプロジェクションタイプの画像投写装置に適用するようにしたが、本発明をフロントプロジェクションタイプの画像投写装置に適用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、家庭または業務用の投写型画像表示装置に適用することができ、特にシンチレーションが目立ちやすい大画面の投写型画像表示装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明にかかる投写型画像表示装置の光学系の構成図である。
【図２】この発明にかかる投写型画像表示装置のスクリーン正面図である。
【図３】この発明にかかる投写型画像表示装置のモータおよびカムの構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態１のフレネルレンズ支持機構の背面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ部分断面図である。
【図６】この発明の実施の形態１で用いる板バネの斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態１のフレネルレンズがＸ＋方向に移動したときの背面図である。
【図８】この発明の実施の形態１のフレネルレンズがＸ−方向に移動したときの背面図である。
【図９】この発明の実施の形態１のフレネルレンズがＹ＋方向に移動したときの背面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１のフレネルレンズがＹ−方向に移動したときの背面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２で用いる板バネの斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態２のフレネルレンズ支持機構の背面図である。
【図１３】図１２のＡ−Ａ部分断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態３で用いる板バネの斜視図である。
【図１５】この発明の実施の形態４で用いる板バネの斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態４のフレネルレンズ支持機構のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態４のフレネルレンズ支持機構のＡ−Ａ断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４のフレネルレンズがＸ＋方向に移動したときのＢ−Ｂ断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態４のフレネルレンズがＸ−方向に移動したときのＢ−Ｂ断面図である。
【図２０】この発明の実施の形態４のフレネルレンズがＹ＋方向に移動したときのＡ−Ａ断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態４のフレネルレンズがＹ−方向に移動したときのＡ−Ａ断面図である。
【図２２】板バネの変形例を示す斜視図である。
【図２３】他のフレネルレンズ支持機構を示す背面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  筐体
１ｈ  板バネ固定部
３  スクリーン
３１  フレネルレンズ
３１ａ  凸部
３２  レンチキュラーレンズ・スクリーン
３３  レンズ枠
３３ｂ  板バネ固定部
４０  伝達部材
４１  穴
５０  モータ
５１  カム
５２  バネ
６１  板バネ
６２  板バネ
６３  板バネ
６４  板バネ
６５  板バネ
６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ  第１の変形面
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ  第２の変形面
１００  光学エンジン
１０１  レーザーモジュール
１０２  ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）
１０３  投写光学系
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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