(57)【要約】【課題】投射型表示装置を長時間使用しても、投射レンズの移動を抑えることができる投射型表示装置を提供すること。【解決手段】投射型表示装置１０において、投射レンズ鏡筒６０の光軸と直交する平面内に設けられる送りねじ９２Ｂと、この送りねじ９２Ｂにねじ結合し投射レンズ鏡筒６０を支持する移動体９１に連結する連結部材９２Ｃと、移動体９１に設けられ連結部材９２Ｃが送りねじ９２Ｂの軸方向と交差する方向に移動可能に嵌合する連結部材嵌合部９３とを有する投射レンズ鏡筒シフト機構９２を備えること。【選択図】  図２
2007163649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投射レンズ鏡筒の光軸と直交する平面内に設けられる送りねじと、この送りねじにねじ結合し上記投射レンズ鏡筒を支持する移動体に連結する連結部材と、上記移動体に設けられ上記連結部材が上記送りねじの軸方向と交差する方向に移動可能に嵌合する連結部材嵌合部とを有する投射レンズ鏡筒シフト機構を備えることを特徴とする微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置。
【請求項２】
前記投射レンズ鏡筒シフト機構は、前記投射レンズ鏡筒の光軸に対してオフ光の照射方向と反対側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置。
【請求項３】
前記連結部材嵌合部は、前記投射レンズ鏡筒の光軸に対してオフ光の照射方向と反対側に向けて前記移動体から突出するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置を用いた投射表示装置（いわゆる液晶プロジェクタ）には、投射表示装置自体を動かすことなく、スクリーン上における投射像の位置を移動することができるように、投射レンズ鏡筒を鉛直方向あるいは水平方向に移動する機構を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示される機構は概ね次のような構成になっている。すなわち、液晶プロジェクタ本体に対し、水平方向に延びる水平スクリューと、この水平スクリューに平行に配設される水平ガイドを設け、水平スクリューにねじ結合するとともに水平ガイドにガイドされるように移動枠を備えている。そして、この移動枠上に、鉛直方向に延びる鉛直スクリューと、この鉛直スクリューに平行に配設される鉛直ガイドを備え、鉛直スクリューにねじ結合するとともに鉛直ガイドにガイドされるように投射レンズ鏡筒を支持するレンズ台を備えている。
【０００４】
このように構成することにより、投射レンズ鏡筒の水平方向への移動は、水平ガイドにガイドされる移動枠を水平スクリューの回転により移動させることにより行われる。また、鉛直方向への移動は、鉛直ガイドにガイドされるレンズ台を鉛直スクリューの回転により移動させるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６２４３４号公報（図２等を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シリコン基板上に数μm角程度の微小ミラーを多数並べ、この微小ミラーの傾きを静電引力を利用して変えることにより、光源からの光をスクリーン方向に反射させるかどうかを制御する光変調素子である微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置に、上述の機構を使用した場合には、次のような問題がある。なお、この微少ミラー型表示素子は、一般にテキサスインスツルメンツ社の商品名としてＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）と称されている素子と同機能を備えるものである。
【０００７】
微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置の場合は、微小ミラー型表示素子から投射レンズ鏡筒側に照射される照射光が、液晶プロジェクタにおける液晶表示装置から投射レンズ鏡筒に投射される照射光に比べて強い。そのため、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置の使用時間が長くなるにつれて、投射レンズ鏡筒の周辺に備えられる上述の投射レンズ鏡筒を移動する機構に、照射光による蓄熱が生じ、機構を構成する部品に熱膨張が起こる。そして、この熱膨張により、鉛直スクリューと鉛直ガイドの間隔、あるいは水平スクリューや水平ガイドの間隔が変化したり、鉛直スクリューと鉛直ガイドの平行度、あるいは水平スクリューや水平ガイドの平行度に狂いが生ずることがある。
【０００８】
このように鉛直スクリューと鉛直ガイド等の間隔が変化したり、あるいは鉛直スクリューと鉛直ガイド等の平行度が狂うと、スクリーンに対する投射レンズ鏡筒の位置が移動し、投射像の投射位置が変化してしまう問題が生ずる。つまり、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置の使用開始後間もない状態、すなわち蓄熱が少ない状態において設定した投射像の投射位置が、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置の使用開始から時間が経ち、投射レンズ鏡筒を移動させる機構に蓄熱がされるに従って、投射像の投射位置が変化してしまう問題が生ずる。
【０００９】
このような問題は、移動枠と水平スクリューとをねじ結合する構造と、移動枠を水平ガイドにガイドする構造が異なることによりいっそう助長される。つまり、構造が異なることにより、例えば、移動枠と水平スクリューのねじ結合部における接触面積や接触の方向と、移動枠と水平ガイドのガイド部における接触面積や接触の方向が異なることとなる。このため、ねじ結合部とガイド部とで熱膨張による部品の変形量等が異なり、上述の問題が助長される原因になると考えられる。レンズ台にねじ結合する鉛直スクリューと、レンズ台をガイドする鉛直ガイドについても同様に、レンズ台と鉛直スクリューのねじ結合部と、レンズ台と鉛直ガイドのガイド部とにおいて部品の熱膨張による変形量等が異なることから上述の問題が助長される。
【００１０】
本発明は、投射レンズ鏡筒の移動機構を備える微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置において、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置を長時間使用しても、投射レンズ鏡筒の移動を抑えることができる微小ミラー型表示素子を備える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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置において、投射レンズ鏡筒の光軸と直交する平面内に設けられる送りねじと、この送りねじにねじ結合し投射レンズ鏡筒を支持する移動体に連結する連結部材と、移動体に設けられ連結部材が送りねじの軸方向と交差する方向に移動可能に嵌合する連結部材嵌合部とを有する投射レンズ鏡筒シフト機構を備えることとする。このように構成した場合には、送りねじと投射レンズ鏡筒を支持する移動体との連結を行う連結部材が、連結部材嵌合部に、送りねじの軸方向と交差する方向に移動可能に嵌合しているので、送りねじや連結部材等が熱膨張しても、この熱膨張による移動体への影響を少なくすることができる。
【００１２】
また、他の発明は、上述の微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置において、投射レンズ鏡筒シフト機構は、投射レンズ鏡筒の光軸に対してオフ光の照射方向と反対側に設けられていることとする。このように構成した場合には、投射レンズ鏡筒シフト機構を、投射レンズ鏡筒の光軸に対してオフ光の照射方向と反対側に設けるため、投射レンズ鏡筒シフト機構をオフ光から離れた位置に配設することができ、オフ光による蓄熱を抑えることができる。
【００１３】
また、他の発明は、上述の微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置において、連結部材嵌合部は、投射レンズ鏡筒の光軸に対してオフ光の照射方向と反対側に向けて移動体から突出するように設けることとする。このように構成した場合には、移動体から連結部材嵌合部に伝達する熱の量が減り、連結部材や送りねじの熱膨張を少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、投射レンズの移動機構を備える微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置において、微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置を長時間使用しても、投射レンズの移動を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置の実施の形態について、図１から図４を参照しながら説明する。
【００１６】
まず、図１を参照しながら、この実施の形態に係る微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置１０の全体的な構成について説明する。
【００１７】
微小ミラー型表示素子を備える投射型表示装置（以下、単に投射型表示装置という）１０は、光源としてのランプ２０、カラーホイール（以下、ＣＷと記載する）３０、照明光学系４０、光変調手段としての微小ミラー型表示素子５０、投射レンズ鏡筒６０等が図示を省略する外装筐体内に収容されて構成されている。
【００１８】
なお、以下の説明において、ランプ２０から投射レンズ鏡筒６０に向かう照明光の光軸に沿って、投射レンズ鏡筒６０の側を前方（前側）、ランプ２０の側を後方（後側）とする。また、図１において、紙面の表面側を投射型表示装置１０の上方（上側）、裏面側を下方（下側）とし、照明光の進行方向に向かって光軸と上下方向とに直交する方向を左右方向（幅方向）として説明をする。
【００１９】
ランプ２０は、超高圧水銀ランプ等から構成され、白色の光を出射する。このランプ２０は楕円反射鏡２１を有し、ランプ２０の輝点、つまりフィラメント部あるいは放電部が、楕円反射鏡２１の第一焦点位置に配置され、輝点から照射された照明光は、楕円反射鏡２１の第二焦点に集光させられる。
【００２０】
ランプ２０と照明光が集光する位置との間には、ＣＷ３０が配設される。このＣＷ３０は円板状に形成され、例えば、緑色光を透過するフィルタ部と、赤色を透過するフィルタ部と、青色を透過するフィルタ部とが、円の中心に対して扇形に３分割されて構成されている。そして、ＣＷ３０がモータ３１により回転すると、各フィルタが照明光の光路内に順次入れ替わり、ランプ２０の照明光が、時分割で各フィルタの透過色により変調されることになる。ランプ２０とＣＷ３０との間には防爆ガラス２２が備えられている。この防爆ガラス２２により、超高圧水銀ランプが破裂したときのガラス破片のＣＷ３０側への飛散を防ぎ、ＣＷ３０等の部品の破損を防止している。
【００２１】
ＣＷ３０の照明光の出射側には、照明光学系４０を構成するロッドインテグレータ４１、集光レンズ４２が配設されている。ロッドインテグレータ４１は、その入射側の開口部４１Ａを、楕円反射鏡２１の第二焦点位置、つまり、ランプ２０から出射された照明光が集光する位置に一致させて配設される。そのため、楕円反射鏡２１により反射された照明光は、防爆ガラス２２やＣＷ３０等で反射されたり吸収されるロス分を除き、全てロッドインテグレータ４１内に入射させられる。ロッドインテグレータ４１に入射した照明光は、内部の反射面で複数回の反射を繰り返すことにより照度分布が均一な照明光としてロッドインテグレータ４１の出射側の開口部４１Ｂから出射する。ロッドインテグレータ４１から出射した照明光は、集光レンズ４２を透過し、平面ミラー４３とコンケーブミラー４４で反射して微小ミラー型表示素子５０に入射する。
【００２２】
集光レンズ４２、平面ミラー４３およびコンケーブミラー４４は、ロッドインテグレータ４１の開口部４１Ｂと微小ミラー型表示素子５０の光変調面である反射面とを光学的に共役な関係にするように構成されている。そのため、微小ミラー型表示素子５０の反射面には開口部４１Ｂにおける光像が結像される。
【００２３】
微小ミラー型表示素子５０は、不図示の制御回路からの画像信号に基づいて駆動制御され、ランプ２０からの照明光を、画像信号に基づいて、投射レンズ鏡筒６０に向けて反射する反射光（いわゆるオン光）と、投射レンズ鏡筒６０に入射しない位置に反射させる光（いわゆるオフ光）に分ける。
【００２４】
投射レンズ鏡筒６０は、微小ミラー型表示素子５０の反射面とスクリーンＳとを光学的に共役な関係にする役目を果たしている。そのため、スクリーンＳには、微小ミラー型表示素子５０のオン光よる画像が拡大投射され、投射像として結像することになる。
【００２５】
微小ミラー型表示素子５０には、ＣＷ３０により変調された緑色光、赤色光および青色光の照明光が時分割で入射する。したがって、スクリーンＳには、色光毎の投射像が時分割で投射されることになる。
【００２６】
ＣＷ３０は、回転モータ３１により毎分数千回転から毎分１万回転を超える高速で回転させられるため、スクリーンＳ上に投射される各色光の投射像もＣＷ３０の回転速度に対応して非常に高速で切り換わる。したがって、スクリーンＳに投射される投射像を観る人間の目には、目の残像効果により、各色光の投射像が合成された色調の画像として観察されることになる。一方、オフ光については、本実施の形態においては、微小ミラー型表示素子５０から投射レンズ鏡筒６０に向かって右上側に向かって反射されるように構成されている。
【００２７】
次に、図１に加え、図２、図３を参照しながら、投射型表示装置１０の詳細な構成について説明する。図２は、第１のレンズ鏡筒シフト機構８０、第２のレンズ鏡筒シフト機構９０、投射レンズ鏡筒６０等の構成とこれらの配設の関係を判りやすく示した分解斜視図である。図３は、微小ミラー型表示素子保持筐体７０に、第１のレンズ鏡筒シフト機構８０、第２のレンズ鏡筒シフト機構９０、投射レンズ鏡筒６０等が取り付けられた状態を左斜め前方から見た斜視図である。
【００２８】
平面ミラー４３とコンケーブミラー４４は、集光レンズ４２から出射した照明光が微小ミラー型表示素子５０で反射されて投射レンズ鏡筒６０に入射するように、微小ミラー型表示素子保持筐体７０内に配設される。この微小ミラー型表示素子保持筐体７０は、マグネシウム合金等の金属製の部材で形成され、略直方体を呈し、右側面には、集光レンズ４２から出射する照明光が通る図示外の開口部が形成されている。また、後側面には微小ミラー型表示素子５０が取り付けられる図示外の開口部が形成されている。微小ミラー型表示素子５０は、この開口部から微小ミラー型表示素子保持筐体７０の内側に微小ミラー型表示素子５０の光変調面を臨ませるように、微小ミラー型表示素子保持筐体７０の後側から微小ミラー型表示素子保持筐体７０に対して取り付けられる。さらに、前方側には、微小ミラー型表示素子５０から投射レンズ鏡筒６０に向けて反射される照明光が通過する開口部７１が形成されている。微小ミラー型表示素子保持筐体７０は、ランプ２０、ＣＷ３０等が収容される上述の図示を省略する外装筐体に対して固定して取り付けられている。そして、微小ミラー型表示素子保持筐体７０には、図２に示すように、前方に向かって順に第１のレンズ鏡筒シフト機構８０、第２のレンズ鏡筒シフト機構９０、投射レンズ鏡筒６０等が取り付けられる。
【００２９】
第１のレンズ鏡筒シフト機構８０は、微小ミラー型表示素子保持筐体７０の前面部に一体に設けられる移動体支持部７２に対して左右方向に移動可能に支持される第１の移動体８１と、この第１の移動体８１を微小ミラー型表示素子保持筐体７０に対して左右方向に移動させる第１の駆動系部８２を備えている。
【００３０】
移動体支持部７２は、前方向から見たときの外周の形状が矩形を呈し、微小ミラー型表示素子保持筐体７０の上側の面よりも上方向に突出するフランジ状部７３と下側の面よりも下方に突出するフランジ状部７４から構成されている。この移動体支持部７２の内側には、微小ミラー型表示素子５０から投射レンズ６０に向けて反射された照明光が通過する開口部７１が形成されている。
【００３１】
フランジ状部７３の上側には、第１の移動体８１を支持するとともに左右方向に移動可能にガイドするガイド部７３Ａが設けられている。また、フランジ状部７４の下側にも、第１の移動体８１を支持するとともに左右方向に移動可能にガイドするガイド部７４Ａが設けられている。
【００３２】
ガイド部７３Ａは、前方から後方に向かって下側に傾斜し、左右方向に沿ってフランジ状部７３の幅方向の全域に亘って形成される斜面から構成されている。一方、ガイド部７４Ａは、前方から後方に向かって上側に傾斜し、左右方向に沿ってフランジ状部７４の略中央から右側に亘って形成される斜面から構成されている。ガイド部７３Ａとガイド部７４Ａは、左右方向に向かって互いに平行になっている。なお、ガイド部７４Ａは、第１の移動体８１の後側に配設されているため、図２においてその左側の端部のみ現れている。
【００３３】
第１の移動体８１は、アルミニウム合金等の金属製の部材で形成され、左右の側板８１Ａ，８１Ｂ、上下の側板８１Ｃ，８１Ｄ、およびこれらの側板８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄの後側に設けられる底板８１Ｅを有し、前方部が、開口部８１Ｆとして開口し、全体として、外周の形状が矩形を呈する箱型となっている。底板８１Ｅには、中心よりやや右側よりに、微小ミラー型表示素子５０から投射レンズ６０に向かう照明光が通過する円形の開口部８１Ｇが形成されている。
【００３４】
第１の移動体８１には、底板８１Ｅの後側の面の上縁部に、ポリカーボネイト等の樹脂材で形成される被ガイド部８３が取り付けられ、また、下縁部にも、被ガイド部８３と同様にポリカーボネイト等の樹脂材で形成される被ガイド部８４が取り付けられる。
【００３５】
被ガイド部８３は、下側の面が前方から後方に向かって下側に傾斜する斜面である被ガイド面８３Ａを有し、前後方向に沿う上下方向の平面で切断した断面形状において略台形を呈している。被ガイド面８３Ａの左右方向の長さは、ガイド部７３Ａの左右方向と同じ長さになっている。被ガイド部８３の前面部にはボス８３Ｂが設けられている。また、底板８１Ｅの後側の面には、このボス８３Ｂが嵌る図示外のボス孔が形成されている。そして、このボス孔にボス８３Ｂを嵌めて被ガイド部８３を底板８１Ｅに位置決めし、被ガイド部８３のねじ挿通孔８３Ｃに図示を省略するねじを通し、底板８１Ｅに形成される図示外のねじ孔にねじ結合することにより被ガイド部８３を底板８１Ｅに対して固定する。
【００３６】
被ガイド部８４は、上側の面が前方から後方に向かって上側に傾斜する斜面である図示外の被ガイド面を有し、被ガイド部８３と同様に、断面形状において略台形を呈している。この被ガイド面（被ガイド部８４の図示外の被ガイド面）の左右方向の長さは、ガイド部７４Ａの左右方向と同じ長さになっている。被ガイド部８４も、被ガイド部８３と同様に、この被ガイド部８４に設けられるボスと、底板８１Ｅの側に形成されるボス孔により位置決めした状態で、ねじにより底板８１Ｅに対して固定される。
【００３７】
被ガイド部８３と被ガイド部８４は、被ガイド面８３Ａと被ガイド面（被ガイド部８４の図示外の被ガイド面）が左右方向に向かって平行になるように底板８１Ｅに取り付けられる。上述したように、被ガイド面８３Ａは、下側の面が前方から後方に向かって下側に傾斜する斜面であり、また、被ガイド面（被ガイド部８４の図示外の被ガイド面）は、上側の面が前方から後方に向かって上側に傾斜する斜面である。つまり、被ガイド部８３の被ガイド面８３Ａと被ガイド部８４の被ガイド面（図示外）の間隔が、前方から後方に向かって狭くなっている。したがって、被ガイド面８３Ａと被ガイド面（被ガイド部８４の図示外の被ガイド面）および底板８１Ｅの裏面とで、いわゆる蟻溝（開口側の幅が奥側の幅より狭い凹部）を構成することになる。そして、ガイド部７３Ａと被ガイド面８３Ａとが互いに摺接し、また、ガイド部７４Ａと被ガイド面（被ガイド部８４の図示外の被ガイド面）についても互いに摺接するように、蟻溝内に移動体支持部７２が嵌合され、第１の移動体８１は、移動体支持部７２に対して左右方向に移動可能な状態で支持されることになる。つまり、ガイド部７３Ａ、７４Ａを有する移動体支持部７２は、蟻溝に嵌合する蟻（先端側の幅が根元側の幅より広い凸部）となっている。
【００３８】
第１の駆動系部８２は、モータ８２Ａ、送りねじ８２Ｂ、送りねじ８２Ｂが貫通するとともに貫通部において送りねじ８２Ｂとねじ結合する連結部材８２Ｃおよびギア列８２Ｄ等を備えている。
【００３９】
モータ８２Ａは、ホルダ８２Ｅを介して外装筐体（図示省略）に対して固定するように取り付けられる。
【００４０】
フランジ状部７４の下側の略中央より左側、つまり、ガイド部７４Ａの左側には、送りねじ８２Ｂを支持する左右一対の送りねじ支持部７４Ｂが設けられている。一対の送りねじ支持部７４Ｂは、左右に間隔を開けて設けられている。各送りねじ支持部７４Ｂはそれぞれフランジ状部７４に一体に形成されるものであって、下方に向けて舌状に突出するように形成されている。各送りねじ支持部７４Ｂの下端部には、下端側から上方に向かう凹部が、送りねじ８２Ｂを軸支する軸受部７４Ｃとして形成されている。
【００４１】
送りねじ８２Ｂには、ねじ部８２Ｂｎの両端部に軸部８２Ｂｇが設けられ、この軸部８２Ｂｇを、軸受けスリーブ８２Ｆに通し、この軸受けスリーブ８２Ｆを軸受け部７４Ｃ内に嵌合し接着等の方法により固定する。つまり、送りねじ８２Ｂは、軸受けスリーブ８２Ｆを介して送りねじ支持部７４Ｂに支持されることになる。軸部８２Ｂｇは軸受けスリーブ８２Ｆのスリーブ内において回転自在に保持される。そのため、送りねじ８２Ｂは、送りねじ支持部７４Ｂに対して回転自在に支持されることになる。
【００４２】
連結部材８２Ｃの左側に延びる軸部８２Ｂｇは、連結部材８２Ｃの右側に延びる軸部８２Ｂｇよりも長く形成されていて、送りねじ支持部７４Ｂに支持された状態で、左側に位置する送りねじ支持部７４Ｂの左側面から軸部８２Ｂｇが突出するようになっている。この突出部にギア列８２Ｄの大径のギア８２Ｄ１が取り付けられる。一方、モータ８２Ａの出力軸には、小径のギア８２Ｄ２が取り付けられ、ギア８２Ｄ２とギア８２Ｄ１から構成されるギア列８２Ｄを介して、モータ８２Ａの回転力が、減速されて送りねじ８２Ｂに伝達されるように構成されている。
【００４３】
連結部材８２Ｃは、全体として略直方体を呈している。連結部材８２Ｃの前側の左側の縁部には、略直方体の凹部８２Ｃ１が形成され、この凹部８２Ｃ１には、凹部８２Ｃ１内を埋めると共に、凹部８２Ｃ１の左側の面（連結部材８２Ｃの左側の面）よりやや突出する大きさと形状のシリコンゴム等の合成樹脂等で形成された弾性変形可能な弾性部材であるゴム片８２Ｇが嵌め込まれている。そして、連結部材８２Ｃは、送りねじ８２Ｂが貫通する部分より前方の凹部８２Ｃ1を含む部分と、送りねじ８２Ｂが貫通する部分の上側部分とが、底板８１Ｅに一体に設けられる図示外の連結部材嵌合部に嵌合している。
【００４４】
この連結部材嵌合部（図示外）は、第１の移動体８１の側板８１Ｄの下側に舌状に突出する左右２つの板状の突出部から形成される。２つの突出部（図示外）の間の間隔は、連結部材８２Ｃの左右方向の幅（厚さ）に対して若干広くなっているとともに、凹部８２Ｃ1の左側の面から突出したゴム片８２Ｇを含めた連結部材８２Ｃの左右方向の幅よりも若干小さくなるように設定している。そのため、連結部材８２Ｃは、凹部８２Ｃ1の左側の面から突出したゴム片８２Ｇの弾性力に抗して、連結部材嵌合部（図示外）、つまり、２つの突出部（図示外）の間に嵌合されることになる。したがって、連結部材８２Ｃの右側の面は、右側の突出部（図示外）に当接し、左側の突出部（図示外）にはゴム片８２Ｇが当接することになる。
【００４５】
また、連結部材８２Ｃの上下方向の幅（厚さ）と、送りねじ支持部７４Ｂによる送りねじ８２Ｂの上下方向の支持位置は、送りねじ８２Ｂを送りねじ支持部７４Ｂに支持したとき、連結部材８２Ｃの上側の面部と、側板８１Ｄとの間に若干の隙間が形成されるように設定されている。
【００４６】
連結部材８２Ｃは、送りねじ８２Ｂの回転に引きずられてともに回転する供回りをしようとするが、連結部材８２Ｃの上側の面部が底板８１Ｄに当接するため、供回りが阻止される。連結部材８２Ｃの後側の面部と側板８１Ｄとの間には、若干の隙間が形成されているため、この隙間分だけ、連結部材８２Ｃは送りねじ８２Ｂの回転に引きずられて僅かに回転することもあるが、隙間分だけ回転した後は、連結部材８２Ｃの上側の面部が、側板８１Ｄに当接し回転が阻止される。すなわち、連結部材８２Ｃは、この連結部材嵌合部に対して、送りねじ８２Ｂとの供回りを阻止されるとともに、左右方向に当接部を有するように嵌合している。
【００４７】
このため、連結部材８２Ｃが、送りねじ８２Ｂの作用を受けて左右方向に移動すると、第１の移動体８１も、被ガイド部８３と被ガイド部８４をガイド部７３Ａとガイド部７４Ａにガイドされながら移動することになる。
【００４８】
この連結部材嵌合部の構造および連結部材８２Ｃの構造は、後述する、第２のレンズ鏡筒シフト機構９０において説明する連結部材９２Ｃおよび連結部材嵌合部９３と同様の構成であるので、さらに詳細な事項については後述する。
【００４９】
第２のレンズ鏡筒シフト機構９０は、第１の移動体８１に対して上下方向に移動可能に支持される第２の移動体９１と、この第２の移動体９１を、第１の移動体８１に対して、つまり、微小ミラー型表示素子保持筐体７０に対して上下方向に移動させる第２の駆動系部９２を備えている。
【００５０】
第２の移動体９１は、アルミニウム合金等の金属製の部材で形成され、外周の形状が矩形の板体を呈し、略中央部に微小ミラー型表示素子５０から投射レンズ６０に向かう照明光が通過する円形の開口部９１Ａが形成されている。
【００５１】
この第２の移動体９１には、周囲に肉厚部９１Ｂが形成されている。そして、この肉厚部９１Ｂの右側の側面は、第１の移動体８１に対して上下方向に移動可能にガイドされる被ガイド部９１Ｃとして形成されている。また、肉厚部９１Ｂの左側の側面は、被ガイド部９１Ｃとともに、第１の移動体８１に体して上下方向に移動可能にガイドされる被ガイド部９１Ｄとして形成されている。
【００５２】
被ガイド部９１Ｃは、前方から後方に向かって右側に傾斜し、上下方向に沿って第２の移動体９１の上下方向の全域に亘って形成される斜面から構成されている。一方、被ガイド部９１Ｄは、前方から後方に向かって左側に傾斜し、上下方向に沿って第２の移動体９１の上下方向の下側略３分の２程度に亘って形成される斜面から構成されている。被ガイド部９１Ｃと被ガイド部９１Ｄは、上下方向に向かって互いに平行になるように、第２の移動体９１に形成されている。
【００５３】
第２の移動体９１は、開口部８１Ｆの側から、第１の移動体８１の側板８１Ａ，８１Ｂ，８１Ｃ，８１Ｄの内側に収容され、第１の移動体８１の底板８１Ｅの左右に取り付けられるガイド部８５，８６により、第１の移動体８１に保持される。ガイド部８５，８６は、被ガイド部８３，８４と同様にポリカーボネイト等の樹脂材で形成されている。
【００５４】
ガイド部８５は、第１の移動体８１の底板８１Ｅの右側、つまり底板８１Ｅと側板８１Ａとの角部の内側に取り付けられる。ガイド部８５は、左側の面が前方から後方に向かって右側に傾斜する斜面であるガイド面８５Ａを有し、前後方向に沿う左右方向の平面で切断した断面形状において略台形を呈している。ガイド面８５Ａの上下方向の長さは、被ガイド部９１Ｃの上下方向の長さと同じ長さになっている。ガイド部８５の後側の面にはボス（図示外）が上下の２箇所に設けられ、底板８１Ｅには、このボス８５Ｂが嵌るボス孔８１Ｉ１が上下の２箇所に形成されている。このボス孔８１Ｉ１にボス８５Ｂを嵌めてガイド８５Ｂを底板８１Ｅに対して位置決めする。そして、ガイド部８５の上下方向の３箇所に形成されるねじ挿通孔８５Ｃに図示を省略するねじを通し、このねじを底板８１Ｅの上下方向の３箇所に形成されるねじ孔８１Ｊ１にねじ結合し、ガイド部８５を底板８１Ｅに対して固定する。
【００５５】
ガイド部８６は、第１の移動体８１の左端の領域８７（一点鎖線で囲まれる矩形領域））の右側の底板８１Ｅに取り付けられる。この領域８７には、第２の駆動系部９２が取り付けられる。ガイド部８６は、右側の面が前方から後方に向かって左側に傾斜する斜面であるガイド面８６Ａを有し、ガイド部８５と同様に、断面形状において略台形を呈している。ガイド面８６Ａの上下方向の長さは、被ガイド部９１Ｄの上下方向の長さと同じ長さになっている。
【００５６】
ガイド部８６も、ガイド部８５と同様に、このガイド部８５の後側の面に設けられるボス（図示外）と、底板８１Ｅの上下２箇所に形成されるボス孔８１Ｉ２により底板８１Ｅに対して位置決めされる。そして、ガイド部８６の上下方向の３箇所に形成される図示外のねじ挿通孔に図示を省略するねじを通し、このねじを底板８１Ｅに上下方向の３箇所に形成されるねじ孔８１Ｊ２にねじ結合し、ガイド部８６を底板８１Ｅに対して固定する。
【００５７】
ガイド部８５とガイド部８６は、ガイド面８５Ａとガイド面８６Ａが上下方向に向かって平行になるように底板８１Ｅに取り付けられる。また、ガイド部８５とガイド部８６の取り付けの左右方向の幅と、被ガイド部９１Ｃと被ガイド部９１Ｄの左右方向の幅は、ガイド面８５Ａとガイド面８６Ａの間に、被ガイド部９１Ｃと被ガイド９１Ｄが丁度嵌るように設定する。
【００５８】
上述したように、ガイド面８５Ａは、左側の面が前方から後方に向かって右側に傾斜する斜面であり、また、ガイド面８６Ａは、右側の面が前方から後方に向かって左側に傾斜する斜面である。そのため、底板８１Ｅに取り付けられたガイド部８５とガイド部８６のガイド面８５Ａとガイド面８６Ａの間隔は、後方から前方に向かって狭くなっている。したがって、ガイド面８５Ａとガイド面８６Ａおよび底板８１Ｅの前面とは、いわゆる蟻溝を構成することになる。そして、被ガイド部９１Ｃとガイド面８５Ａとが互いに摺接し、また、被ガイド部９１Ｄとガイド面８６Ａについても互いに摺接する状態で、蟻溝内に第２の移動体９１が嵌合されることにより、第２の移動体９１は、第１の移動体８１に対して上下方向に移動可能に保持されることになる。つまり、被ガイド部９１Ｃ、９１Ｄを有する第２の移動体９１は、蟻溝に嵌合する蟻となっている。
【００５９】
次に、第２の駆動系部９２について、図２から図４を参照しながら説明する。図４は、第１のレンズ鏡筒シフト機構８０、第２のレンズ鏡筒シフト機構９０、投射レンズ鏡筒６０等が取り付けられた状態を斜視図として示すとともに、第２の移動体９１に組み込まれる第２の駆動系部９２の部分を分解斜視図として示す図である。
【００６０】
第２の駆動系部９２は、モータ９２Ａ、送りねじ９２Ｂ、送りねじ９２Ｂが貫通するとともに貫通部において送りねじ９２Ｂとねじ結合する連結部材９２Ｃおよびギア列９２Ｄ等を備えている。
【００６１】
第２の駆動系部９２が取り付けられる第１の移動体８１の領域８７には、モータ９２Ａを取り付けるモータ取付部８７Ａと送りねじ９２Ｂを支持する送りねじ支持部８７Ｂが設けられている。モータ取付部８７Ａは、第１の移動体８１の上下方向の略中央よりやや下側に配設されている。また、送りねじ支持部８７Ｂは、モータ取付部８７Ａの上方に配設されている。したがって、第２の駆動系部９２は、第１の移動体８１の左端の上側に偏倚した位置に配設されている。
【００６２】
モータ取付部８７Ａは、側板８１Ｂを内側（左側）に向けて肉厚に膨出させた台状の部分に形成される。このモータ取付部８７Ａには、ボス８７Ａ１とねじ孔８７Ａ２が設けられている。モータ９２Ａは、モータ取付部８７Ａに固定されるホルダ９２Ｅを介して、第１の移動体８１に対して固定して取り付けられる。ホルダ９２Ｅには、ねじ挿通孔９２Ｅ１とボス孔９２Ｅ２が設けられていて、ボス孔９２Ｅ２にボス８７Ａ１に嵌めることによりホルダ９２Ｅのモータ取付部８７Ａに対する取り付けの位置決めが行われる。また、ねじ挿通孔９２Ｅ１に図示を省略するねじを通し、このねじをねじ孔８７Ａ２にねじ結合して、ホルダ９２Ｅをモータ取付部８７Ａに固定する。
【００６３】
ねじ支持部８７Ｂは、上下に間隔を開けて上下一対となるように２つ設けられている。そして、各送りねじ支持部８７Ｂは、第１の移動体８１の底板８１Ｅと左側の側板８１Ｂに対して一体に形成され、底板８１Ｅから前方に向けて板状に突出するように設けられている。送りねじ支持部８７Ｂの前端部には、前端側から後方に向かう凹部が、送りねじ９２Ｂを軸支する軸受部８７Ｃとして形成されている。
【００６４】
送りねじ９２Ｂには、ねじ部９２Ｂｎの両端部に軸部９２Ｂｇが設けられ、この軸部９２Ｂｇを、軸受けスリーブ９２Ｆに通し、この軸受けスリーブ９２Ｆを軸受け部８４Ｃ内に嵌合し接着等の方法により固定する。つまり、送りねじ９２Ｂは軸受けスリーブ９２Ｆを介して送りねじ支持部９４Ｂに支持されることになる。軸部９２Ｂｇは軸受けスリーブ９２Ｆのスリーブ内において回転自在に保持される。そのため、送りねじ９２Ｂは、送りねじ支持部８４Ｂに対して回転自在に支持されることになる。
【００６５】
連結部材９２Ｃの下側に延びる軸部９２Ｂｇは、連結部材９２Ｃの上側に延びる軸部９２Ｂｇよりも長く形成されていて、送りねじ支持部８４Ｂに支持された状態で、下側の送りねじ支持部８７Ｂの下側面から軸部９２Ｂｇが突出するようになっている。この突出部にギア列９２Ｄの大径のギア９２Ｄ１が取り付けられる。一方、モータ９２Ａの出力軸には、小径のギア９２Ｄ２が取り付けられ、ギア９２Ｄ２とギア９２Ｄ１から構成されるギア列９２Ｄを介して、モータ９２Ａの回転力が、減速されて送りねじ９２Ｂに伝達されるように構成されている。
【００６６】
連結部材９２Ｃは、全体として略直方体を呈している。連結部材９２Ｃの右側の上側の縁部には、略直方体の凹部９２Ｃ１が形成され、この凹部９２Ｃ１には、凹部９２Ｃ１内を埋める大きさと形状のシリコンゴム等の合成樹脂等で形成された弾性変形可能な弾性部材であるゴム片９２Ｇが嵌め込まれている。
【００６７】
第２の移動体９１の左側の側部には連結部材嵌合部９３が形成され、連結部材９２Ｃは、送りねじ９２Ｂが貫通する部分より右方の凹部９２Ｃ1を含む部分と、送りねじ９２Ｂが貫通する部分の後側部分とが、連結部材嵌合部９３に嵌合している。連結部材９２Ｃは、連結部材嵌合部９３に対して、送りねじ９２Ｂとの供回りを阻止されるとともに、上下方向に当接部を有するように嵌合している。そのため、連結部材９２Ｃが、送りねじ９２Ｂにより上下方向に移動すると、第２の移動体９１も、被ガイド部９１Ｃと被ガイド部９１Ｄをガイド部８５とガイド部８６にガイドされながら移動することになる。
【００６８】
連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３の構成を以下に詳しく説明する。
【００６９】
連結部材嵌合部９３は、上下の側板９３Ａ，９３Ｂとこれらの側板９３Ａ，９３Ｂに対して後側に設けられる底板９３Ｃから構成され、前後方向に沿う上下方向の平面で切断した断面形状において、前方に開口部を有する略コ字型を呈している。連結部材嵌合部９３の左側は開口部９３Ｄとして形成されている。つまり、連結部材９２Ｃは、上下の側板９３Ａ，９３Ｂおよび底板９３Ｃから構成されるコ字型の部分に嵌合する。
【００７０】
連結部材９２Ｃの上下方向の幅（厚さ）と、連結部材嵌合部９３の内側の上下方向の間隔、つまり側板９３Ａと側板９３Ｂとの間隔は、連結部材９２Ｃの上下方向の幅が、連結部材嵌合部９３の内側の間隔に対して、若干小さくなるようにそれぞれ設定している。また、送りねじ９２Ｂを送りねじ支持部８７Ｂに支持したとき、連結部材９２Ｃの後側の面部と、連結部材嵌合部９３の底板９３Ｃとの間に若干の隙間が形成されるように、連結部材９２Ｃの前後方向の幅（厚さ）と、送りねじ支持部８７Ｂによる送りねじ９２Ｂの前後方向の支持位置が設定されている。
【００７１】
凹部９２Ｃ1に嵌合されるゴム片９２Ｇは、凹部９２Ｃ1の上側の面（連結部材９２Ｃの上側の面）よりやや突出し、ゴム片９２Ｇを含めた連結部材９２Ｃの上下方向の幅が、連結部材嵌合部９３の内側の上下方向の間隔よりも若干大きくなるように構成されている。したがって、連結部材９２Ｃは、凹部９２Ｃ１から突出したゴム片９２Ｇの弾性に抗して連結部材嵌合部９３に押し込むようにして嵌合することになる。つまり、連結部材９２Ｃの下側の面は、連結部材嵌合部９３の側板９３Ｂの上側の面に当接し、側板９３Ａの下側の面にはゴム片９２Ｇが当接することになる。
【００７２】
第２の駆動系部９２は以上のように構成され、モータ９２Ａを回転するとギア列９２Ｄを介して、送りねじ９２Ｂが回転する。
【００７３】
送りねじ９２Ｂにねじ結合する連結部材９２Ｃは、送りねじ９２Ｂの回転に引きずられて供回りをしようとするが、連結部材９２Ｃの後側の面部が底板９３Ｃに当接するため、連結部材９２Ｃは送りねじ９２Ｂと一緒に供回りをすることはない。連結部材９２Ｃの後側の面部と、底板９３Ｃとの間には、若干の隙間が形成されているため、この隙間分だけ、連結部材９２Ｃは送りねじ９２Ｂの回転に引きずられて僅かに回転することもあるが、隙間分だけ回転した後は、連結部材９２Ｃの後側の面部が、底板９３Ｃに当接し回転は阻止される。
【００７４】
このように送りねじ９２Ｂとの供回りが阻止された連結部材９２Ｃは、送りねじ９２Ｂのねじ部９２Ｂｎの作用を受けて、送りねじ９２Ｂの回転方向に応じて上下方向に送られる。そして、連結部材９２Ｃが嵌合する連結部材嵌合部９３が設けられる第２の移動体９１も、被ガイド部９１Ｃと被ガイド部９１Ｄをガイド部８５とガイド部８６にガイドされながら上下方向に移動することになる。
【００７５】
上述したように、連結部材９２Ｃは連結部材嵌合部９３に対してゴム片９２Ｇの弾性に抗して嵌めこまれているだけなので、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３とは、送りねじ９２Ｂの軸方向と交差する方向に相対的に移動可能となっている。
【００７６】
つまり、送りねじ９２Ｂが偏芯していたり、あるいは第１の移動体８１が第２の移動体９１をガイドする方向と送りねじ９２Ｂとの平行度が多少ずれていても、送りねじ９２Ｂの軸方向と交差する方向に、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３とが相対的に移動可能になっているため、ずれによってモータ９２Ａに過負荷が加わることを防止できる。また、送りねじ９２Ｂのねじ部９２Ｂｎと連結部材９２Ｃとのねじ結合部において片あたりとなること等が防止される。
【００７７】
一方、連結部材９２Ｃの移動方向については、連結部材９２Ｃとの上面と連結部材嵌合部９３の側板９３Ａとの間に、連結部材９２Ｃと側板９３Ａに対して弾性力を作用させているゴム片９２Ｇが介在しているため、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３との間の相対移動が抑えられ、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３との間のバックラッシュの発生を防いでいる。なお、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３との間にゴム片９２Ｇを上下方向に縮める過負荷な力が作用する場合には、ゴム片９２Ｇが縮み、過負荷が連結部材９２と連結部材嵌合部９３との間で直接作用することが防がれる。
【００７８】
連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３とが、送りねじ９２Ｂの軸方向と交差する方向に相対的に移動する際には、連結部材９２Ｃとの上面と連結部材嵌合部９３の側板９３Ａとの間のゴム片９２Ｇが弾性変形したり、あるいは、ゴム片９２Ｇが側板９３Ａに対して摺動することになる。したがって、ゴム片９２Ｇの弾性や、弾性変形量、あるいは、ゴム片９２Ｇと側板９３Ａとの間の摩擦力を適切に設定することにより、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３との相対的な移動をスムーズなものとする。
【００７９】
第２の移動体９１の前方には、マウントフランジ１００およびマウントリング１１０を介して投射レンズ鏡筒６０が取り付けられる。第２の移動体９１の厚肉部９１Ｂの内側は、前方から見た形状が略矩形に開口した凹部に形成され、この凹部の底面であるフランジ支持面９１Ｅに、マウントフランジ１００が取り付けられる。
【００８０】
マウントフランジ１００とフランジ支持面９１Ｅと間には、光軸の周りに等間隔となる４箇所に、投射レンズ鏡筒６０のフランジバックを調整するためのスペーサ板１０３が配設されている。スペーサ板１０３は、所定のフランジバックになるように、重ねる枚数や厚さが調整されて、フランジ支持面９１Ｅとマウント基板１００との間に配設される。
【００８１】
マウントフランジ１００の右上には、マウントリング１００の緩みを防止するストッパ１２０が備えられている。
【００８２】
以上のように構成される投射型表示装置１０において、投射レンズ鏡筒６０の左右方向への移動は、移動体支持部７２のガイド部７３Ａ，７４Ａに対して被ガイド部８３，８４がガイドされる第１の移動体８１が、第１の駆動系部８２から駆動力を得ることにより行われる。また、上下方向への移動は、第１の移動体のガイド部８５，８６に対して被ガイド部９１Ｃ，９１Ｄがガイドされる第２の移動体９１が、第２の駆動系部９２から駆動力を得ることにより行われる。つまり、モータ８２Ａあるいはモータ９２Ａを適宜駆動することにより、投射レンズ鏡筒６０を左右および上下方向に移動することができる。
【００８３】
ところで、第２の駆動系９２において、連結部材９２Ｃは、上述したように、連結部材嵌合部９３に対して、送りねじ９２Ｂの軸方向と交差する方向に移動可能に嵌合している。つまり、連結部材９２Ｃは、連結部材嵌合部９３に対してゴム片９２Ｇの弾性に抗して嵌めこまれているだけであるので、連結部材９２Ｃと連結部材嵌合部９３とは、送りねじ９２Ｂの軸方向と交差する方向について相対的に移動可能になっている。したがって、第２の駆動系部９２側と、第２の移動体９１側において、熱膨張による各部品の変形量に相違を生じたとしても、第２の駆動系部９２の側と第２の移動体９１の側とは、お互いに各部品の変形量の影響を及ぼし合うことがない。そのため、第２の移動体９１側と第２の駆動系部９２側において、熱による変形量が互いに相違しても、この変形量の相違により投射レンズ鏡筒６０が移動してしまうことを防止することができる。
【００８４】
なお、連結部材８２Ｃと第１の移動体８１の下側に設けられる図示外の連結部材嵌合部も、連結部材９２Ｃと第２の移動体９１と同様の構成となっているため、第１の移動体８１側と、第１の駆動系部８２側において、熱による変形が互いに相違しても、この変形量の相違により投射レンズ鏡筒６０が移動してしまうことを防止することができる。
【００８５】
さらに、第１の駆動系部８２は、光軸に対して下側に配設され、また第２の駆動系部９２は、光軸に対して左側に設けられる領域８７に配設されている。つまり、第１の駆動系部８２と第２の駆動系部９２は、微小ミラー型表示素子５０のオフ光の照射位置に対して光軸を挟んで反対側に配設されている。そのため、オフ光による熱の影響が少なくなり、熱膨張による各部材の変形量を少なくすることができる。
【００８６】
また、第１の移動体８１の側板８１Ｄの下側に設けられる連結部材嵌合部（図示外）は、側板８１Ｄから下方に突出するように設けられている。第２の移動体９１に設けられる連結部材嵌合部９３についても、左側に突出するように設けられている。このように第１の移動体８１側の連結部材嵌合部（図示外）と連結部材嵌合部９３が、オフ光の照射位置に対して光軸を挟んで反対側に向けて各移動体から突出するように設けられているため、移動体から連結部材嵌合部に伝達する熱の量が減り、連結部材や送りねじの熱膨張を少なくすることができる。
【００８７】
上述の実施の形態では、ゴム片８２Ｇ，９２Ｇは、略直方体の凹部８２Ｃ１，９２Ｃ１内を埋める大きさと形状としたが、必ずしも凹部８２Ｃ１，９２Ｃ１内を埋める必要はなく、ゴム片８２Ｇ，９２Ｇを円形あるいは楕円等の形状としてもよい。また、連結部材８２Ｃ，９２Ｃは、直方体に限らず、他の多角形立体あるいは円筒形であってもよい。また、上述の実施の形態においては、移動体８１，９１側の連結部材嵌合部を凹型にし、この連結部材嵌合部に、連結部材８２Ｃ，９２Ｃを入れ込む形としたが、連結部材８２Ｃ，９２Ｃ側に凹部を設け、この凹部に移動体８１，９１側の連結部材嵌合部が入り込むように嵌合させてもよい。つまり、連結部材８２Ｃ，９２Ｃと移動体８１，９１側の連結部材嵌合部は、互いに嵌め合う関係にあればよく、いずれが他方に対して嵌め込まれる形であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係る投射型表示装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る投射型表示装置の微小ミラー型表示素子保持筐体より前方の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る投射型表示装置の微小ミラー型表示素子保持筐体より前方部分の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る投射型表示装置について、第１のレンズ鏡筒シフト機構、第２のレンズ鏡筒シフト機構、投射レンズ鏡筒等が取り付けられた状態を斜視図として示すとともに、第２の移動体に組み込まれる第２の駆動系部の部分を分解斜視図として示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０  …  投射型表示装置
６０  …  投射レンズ鏡筒
８０  …  第１のレンズ鏡筒シフト機構
８１  …  第１の移動体
８２Ｂ，９２Ｂ  …  送りねじ
８２Ｃ，９２Ｃ  …  連結部材
９０  …  第２のレンズ鏡筒シフト機構  
９１  …  第２の移動体
９３  …  連結部材嵌合部
【図１】
2007163649.tif 000003
【図２】
2007163649.tif 000004
【図３】
2007163649.tif 000005
【図４】
2007163649.tif 000006