(57)【要約】【課題】接続部の成形性を損なうことなく、製品の強度を向上させる。【解決手段】投写レンズユニット１５は、嵌合部材２１を画像光形成ユニット１４の画像光出射口２０に嵌合し、取付板２４の四隅に設けられた固定孔２５と固定孔２６とにネジを螺嵌させることによって画像光形成ユニット１４に連結固定される。この状態では、投写レンズユニット１５の自重により、嵌合部材２１より下方の密着面２７に局所的な応力が発生する。その応力は、密着面２７全域に設けられたリブ２８と、画像光入射口２３の中心に向かって配された補強リブ２９により、分散される。【選択図】図２
2007155915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光形成ユニットから出射された画像光を拡大投写する投写レンズと、
前記画像光形成ユニットに取り付けられる取付板と、この取付板の取付面に設けられ、前記画像光が入射される画像光入射口と、前記取付板の取付面とは反対側の面から突出するように設けられ、内部に前記画像光入射口に連なる光路が形成される略筒状の光路部材と、この光路部材の端部に設けられ、前記投射レンズが保持されるレンズ保持部とを有するレンズ筐体とを備えた投写レンズユニットにおいて、
前記取付面は、全域に格子状のリブが設けられ、かつ前記投写レンズ及び光路部材の自重による応力が発生する部位には、前記画像光入射口の中心に向かって配された補強リブが設けられていることを特徴とする投写レンズユニット。
【請求項２】
前記画像光は、画像光形成ユニットから略水平方向に出射され、前記取付板は、この画像光の光軸に略垂直な面に取り付けられており、前記補強リブは、前記画像光入射口の下方に配されていることを特徴とする請求項１記載の投写レンズユニット。
【請求項３】
前記取付部は矩形であり、四隅に設けられた取付部を用いて前記画像光形成ユニットに取り付けられることを特徴とする請求項１または２記載の投写レンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタ等に組み込まれる投写レンズユニットに関し、さらに詳しくは製品強度を向上させるリブ形状を有した投写レンズユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶、スライド写真、OHPシート等をスクリーンに拡大投射するためにプロジェクタが用いられる。プロジェクタ内部には画像光をスクリーンに拡大投写する投写レンズや、反射ミラー、レンズ、プリズム等の光学素子や、LEDなど発光装置が構成されている。また、近年ではリアプロジェクタも普及している。リアプロジェクタとは半透明のスクリーン背面から、リアプロジェクタ内に内蔵されているプロジェクタユニットより投写される画像光を照射することにより、スクリーン前面にプロジェクタユニットから投写された画像光が表示されるものである。プロジェクタユニットは、画像光を形成する画像光形成ユニットと、画像光形成ユニットで形成された画像光を拡大投写する投写レンズユニットから構成されている。
【０００３】
リアプロジェクタは画像光形成ユニットの光源からスクリーンの背面までに一定の光路長を必要とするため大型となってしまう。そのため、最近では投写レンズユニット内に設けられたミラー等により、光軸を屈折させる方法や、投写レンズから拡大投写された画像光に対して反射ミラーを利用してスクリーン背面に反射する方法等により、限られたスペース内で必要な光路長を得られるようにすることによって、リアプロジェクタの小型化を可能としている。
【０００４】
前述したように、投写レンズユニット内のミラー等によって、光軸を屈折させることにより、投写レンズユニットは、画像光形成ユニットで形成された画像光の光軸に対して垂直に接続される。そのため、投写レンズを保持するレンズ筐体は、一端が画像光形成ユニットに取り付けられ、他端で投写レンズを保持する片持ち形状となる。この片持ち形状により、投写レンズユニットの重心が画像光形成ユニットとの連結位置にくることは殆どなく、レンズ筐体の画像光形成ユニットへの取付面には強い応力が発生していた。
【０００５】
一般に、応力等の外力などに対しての補強を行なう場合、肉厚を厚くする方法があるが、肉厚を厚くする方法は重量を増やしてしまったり、成形性を損なってしまったりする可能性がある。そのため、例えば特許文献１では、リブを設けることにより、軽量のための肉抜きによる剛性の低下を防ぐと供に、強い応力を分散させることによって、補強を行なっている。
【特許文献１】特開２００２−３２９３３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年ではプロジェクタの高性能化により投写レンズユニットの取り付け精度の厳しさが増している。この厳しい取り付け精度を満たすように設けられたレンズ筐体の取付部の形状によっては、取付面に発生する応力が増大する。
【０００７】
投写レンズユニットと画像光形成ユニットとの取付面に発生する応力が増大すると、投写レンズの自重によりレンズ筐体が変形し、さらには、破損してしまう可能性がある。また、取付面にリブを設ける方法でも、縦横方向に設けるだけでは応力の分散が十分に行なえずに、取付面に撓みが発生し、投映画像が歪んだり、人がリアプロジェクタ近傍を通行する場合に発生する振動等により、投映画像が大きく揺れる問題があった。
【０００８】
本発明は、接続部の成形性を損なうことなく製品の強度を向上させる投写レンズユニットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の投写レンズユニットは、画像光形成ユニットから出射された画像光を拡大投写する投写レンズと、前記画像光形成ユニットに取り付けられる取付板と、この取付板の取付面に設けられ、前記画像光が入射される画像光入射口と、前記取付板の取付面とは反対側の面から突出するように設けられ、内部に前記画像光入射口に連なる光路が形成される略筒状の光路部材と、この光路部材の端部に設けられ、前記投射レンズが保持されるレンズ保持部とを有するレンズ筐体とを備えた投写レンズユニットにおいて、前記取付面は、全域に格子状のリブが設けられ、かつ前記投写レンズ及び光路部材の自重による応力が発生する部位には、前記画像光入射口の中心に向かって配された補強リブが設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また前記画像光は、画像光形成ユニットから略水平方向に出射され、前記取付板は、この画像光の光軸に略垂直な面に取り付けられており、前記補強リブは、前記画像光入射口の下方に配されていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、前記取付板は矩形であり、四隅に設けられた取付部を用いて前記画像光形成ユニットに取り付けられることを特徴
【発明の効果】
【００１２】
取付板の取付面に対して、投写レンズ及び光路部材の自重による応力が発生する部位に、画像光入射口の中心に向かって補強リブを配することにより、応力を効率よく分散させることができる。これによって、取付面の撓みが防止でき投映画像の歪みを防止することができる。また、振動等の外乱による投映画像の揺れを防止することができると供に、製品強度を向上させることができる。さらには、リブ構造の形状を変更するだけなので、成形性を損なうことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を用いた一実施例であるリアプロジェクタ１０は、図１に示すように画像が投写される透過型のスクリーン１１と、画像光を形成し拡大出射するプロジェクタユニット１２と、プロジェクタユニット１２から出射した画像光をスクリーン１１に向けて反射する背面鏡１３とを備えている。プロジェクタユニット１２は、照明光から画像光を生成して出射する画像光形成ユニット１４と、画像光形成ユニット１４で形成された画像光を拡大して投写するための投写レンズユニット１５とで構成されている。
【００１４】
プロジェクタユニット１２と、背面鏡１３は筐体１６の内部に設けられ、筐体１６の開口部にスクリーン１１が設けられている。スクリーン１１は、水平方向に長辺を有する短形状をしている。スクリーン１１にはその裏面から画像光が照射され、照射された画像は表面から鑑賞される。背面鏡１３は、上辺が長く、下辺が短い台形状をしており、スクリーン１１に対して傾斜している。背面鏡１３は、プロジェクタユニット１２の上方に位置しており、投写レンズユニット１５から拡大投写される画像光の中心軸がスクリーン１１とその中心で直交するように傾斜角度が決められている。
【００１５】
図２に示すように、投写レンズユニット１５は投写レンズ１７と投写レンズ１７の一部を露呈するように保持するレンズ筐体１８から構成されている。レンズ筐体１８は、内部にＬ字状の光路が形成された光路部材１９を有し、この光路部材１９の一端には画像光形成ユニット１４の画像光出射口２０に嵌合することにより、画像光形成ユニット１４と投写レンズユニット１５とを連結させる円筒状の嵌合部材２１が設けられている。また、光路部材１９の他端には投写レンズ１７を保持するレンズ保持部材２２が設けられている。
【００１６】
嵌合部材２１の一端には画像光を取り込むための画像光入射口２３が設けられている。画像光入射口２３より入射した画像光は光路部材１９の光路を通って内部に設けられた反射ミラー（図示せず）により投写レンズ１７方向に反射され、投写レンズ１７によって拡大投射される。
【００１７】
光路部材１９と嵌合部材２１との間には、嵌合部材２１を画像光出射口２０に嵌合した状態で、画像光形成ユニット１４と密着する矩形の取付板２４が設けられている。また、取付板２４の四隅近傍には、画像光形成ユニット１４に投射レンズユニット１５を固定するための固定孔２５（取付部）が設けられている。画像光形成ユニット１４に投写レンズユニット１５を固定する際には、嵌合部材２１を画像光出射口２０に挿入し、取付板２４と画像光形成ユニット１４を密着させた状態で、画像光形成ユニット１４に固定孔２５と重なるように設けられた、画像光形成ユニット側固定孔２６と固定孔２５とにネジを螺嵌することにより、画像光形成ユニット１４と投射レンズユニット１５とは連結固定される。
【００１８】
さらに、取付板２４の画像光形成ユニット１４との密着面２７（取付面）には、嵌合部材２１と固定孔２５とが設けられている部分を除く全面にリブ２８が設けられている。リブ２８は、補強部材の役割をするもので、取付板２４に発生した応力を分散させ、強度を確保する。
【００１９】
リブ２８の構造を図３に示す。前述したように密着面２７上には嵌合部材２１と、四隅近傍に固定孔２５とが設けられており、嵌合部材２１と固定孔２５が設けられている部分を除く全面に渡り、縦横に延びた格子状のリブ２８が複数設けられている。また、嵌合部材２１より下方の部分には、画像光入射口２３の中心Ｃ方向に傾斜した補強リブ２９が設けられている。
【００２０】
次に、投写レンズユニット１５の重心Ｇについての説明図を図４を参照しながら説明する。投写レンズユニット１５は前述したように、嵌合部材２１を画像光出射口２０に嵌合することにより連結し、取付板２４上に設けられた固定孔２５と画像光形成ユニット側固定孔２６とにネジを螺嵌することにより固定するため、片持ち状態となる。そのため、投写レンズユニット１５の重心Ｇは取付板２４を基準位置と定義した場合、取付板２４から見て投写レンズ１７側に存在する。これにより、画像光形成ユニット１４と投写レンズユニット１５とが連結された状態では、取付板２４の画像光形成ユニット１４との密着面２７には投写レンズユニット１５の自重による応力が発生する。
【００２１】
投写レンズユニット１５の自重による応力は、密着面２７の固定孔２５周囲と、嵌合部材２１より下方に局所的に発生する。しかし、固定孔２５は画像光形成ユニット側固定孔２６とネジで固定されるため、投射レンズユニット１５の自重による応力に対する強度の確保を行なうことができる。また、嵌合部材２１より下方に発生する応力に対しては、補強リブ２９が画像光の光軸中心３０方向に向かって配されることにより、嵌合部材２１より下方に発生する応力を分散させることが可能となる。
【００２２】
これにより、投写レンズユニット１５の自重による応力に対する強度確保を行なうことが可能となる。さらに、取付板２４が撓むのを防止することができるため安定した連結固定が可能となり、投映画像が歪んだり、振動などの外乱に対して投映画像が揺れることはない。また、リブ構造を変更するだけなので、取付板２４の肉厚を厚くしたり、形状変更したりする必要がないので製品の形成性を損なうことなく、ローコストに採用できる。
【００２３】
上記実施形態では、嵌合部材２１を設け嵌合部材２１の一端に画像光入射口２３を設け、取付板２４を備え取付板２４の画像光形成ユニット１４との密着面２７上にリブ２８及び補強リブ２９を設けたが、画像光形成ユニット１４と、投射レンズユニット１５との接続方法はこれに限られることはなく、画像光出射口２０と画像光入射口２３との位置が合わされ画像光の伝達ができ、さらに画像光形成ユニット１４と投射レンズユニット１５とに密着面２７が存在し、その密着面２７にリブ２８及び補強リブ２９が設けられる形状であれば、本発明を用いることができる。
【００２４】
本発明は、リアプロジェクタの投射レンズユニットに限られることなく接続部に重心がなく、片持ちとなるものや、密着面に局所的に応力が発生するものに対して適応可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を採用したリアプロジェクタを示す断面図である。
【図２】本発明の投射レンズユニットと、画像光形成ユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】接続部に設けられたリブを示すリブ構造図である。
【図４】本発明の投射レンズユニットの外観を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  リアプロジェクタ
１２  プロジェクタユニット
１４  画像光形成ユニット
１５  投射レンズユニット
１７  投写レンズ
１８  レンズ筐体
１９  光路部材
２０  画像光出射口
２１  嵌合部材
２２  レンズ保持部材
２３  画像光入射口
２４  取付板
２５  固定孔
２６  画像光形成ユニット側固定孔
２７  密着面
２８  リブ
２９  補強リブ
Ｇ  投写レンズユニットの重心
Ｃ  画像光の光軸中心
【図１】
2007155915.tif 000003
【図２】
2007155915.tif 000004
【図３】
2007155915.tif 000005
【図４】
2007155915.tif 000006