(57)【要約】【課題】画像表示に用いられる画像形成部上の使用領域から外れた不使用領域に照射される光を少なくして、導光路に入射した光の利用効率を向上させることを課題とする。【解決手段】光源部と、反射部材２２１Ａ〜２２１Ｄによって内側面が形成された導光路２２に前記光源部からの光を入射させて該導光路の出射面から出射させる導光路部と、前記導光路の出射面から出射した光を用いて画像情報に応じた画像を形成する画像形成部とを有し、前記画像形成部で形成された画像を表示する画像表示装置において、前記反射部材を変位させる反射部材変位手段２２３Ａ〜２２３Ｄ，２２４Ａ〜２２４Ｄを有する。【選択図】図１８
2017032623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
反射部材によって内側面が形成された導光路に前記光源部からの光を入射させて該導光路の出射面から出射させる導光路部と、
前記導光路の出射面から出射した光を用いて画像情報に応じた画像を形成する画像形成部とを有し、
前記画像形成部で形成された画像を表示する画像表示装置において、
前記反射部材を変位させる反射部材変位手段を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記反射部材変位手段は、前記出射面の形状が変化するように前記反射部材を変位させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像表示装置において、
前記導光路部は、２つ以上の反射部材によって前記導光路の内側面が形成されており、
前記反射部材変位手段は、前記少なくとも１つの反射部材と前記他の反射部材とを相対移動させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置において、
前記少なくとも１つの反射部材の端部が前記他の反射部材の反射面に対して摺動可能に構成され、又は、前記少なくとも１つの反射部材の反射面が前記他の反射部材の端部に対して摺動可能に構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像表示装置において、
前記反射面の裏面に当接して摺動時に連れ回り方向へ回転する回転体と、該反射面に摺動する前記端部との間に、該反射面をもつ反射部材を挟持する挟持手段を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記導光路部は、反射面が互いに対面する２組の反射部材によって前記導光路の内側面が形成され、各反射部材が他の反射部材に対して相対移動可能に構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
所定の指示情報に従って前記反射部材が変位するように前記反射部材変位手段を制御する制御手段を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置において、
前記所定の指示情報は、前記画像情報から得られるアスペクト比情報を含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の画像表示装置において、
画像の表示位置を移動させる画像表示位置移動手段を有し、
前記所定の指示情報は、前記画像表示位置移動手段の移動情報を含むことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源部からの光を均一化して出射するライトトンネル等の導光路部からの光をＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の画像形成部へ照射し、画像形成部で形成された画像を投影して画像を表示する画像表示装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ランプ装置（光源部）からの光利用効率の損失をできるだけ小さくする目的で、光軸に対して直交する断面形状（以下、単に「断面形状」という。）が互いに異なる複数のライトトンネルを備えたプロジェクタ（画像表示装置）が開示されている。このプロジェクタは、複数のライトトンネルの中から画像のアスペクト比に対応する断面形状をもったライトトンネルを選択し、選択されたライトトンネルを用いて当該画像を投影する。４：３のアスペクト比に対応する単一のライトトンネルを使用する一般な画像表示装置では、１６：９のアスペクト比をもつ画像を投影するとき、ライトトンネルから出射して画像形成部に照射された光の照射領域のうちの上下領域（不使用領域）を使用せず、その不使用領域に照射される光が無駄になっていた。特許文献１によれば、画像のアスペクト比（１６：９）に対応するライトトンネルを選択して使用することで、当該画像と同じアスペクト比をもつ画像形成部内の中央領域（画像表示に使用される使用領域）のみに光が照射され、画像形成部内の上下領域（不使用領域）には光が照射されないため、光源部からの光利用効率の損失を小さくできるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に開示のプロジェクタは、複数のライトトンネルのいずれにも対応しないアスペクト比の画像を表示する場合には、画像表示に用いられる画像形成部上の使用領域とライトトンネルから出射して画像形成部上に照射される光の照射範囲とが一致しない。そのため、このような場合には、光源部からの光利用効率の損失を十分に小さくできず、光源部の光利用効率が低いという課題があった。
【０００５】
また、本出願人は、特願２０１４−２４２０３４号等において、表示画像が揺れるように画像形成部を移動させることにより、表示される画像の見かけ上の解像度を高める画像表示装置を提案している。この画像表示装置では、アスペクト比が維持されたまま、画像表示に用いられる画像形成部上の使用領域が、画像形成部上に照射される光の照射範囲に対して相対移動することになる。そのため、ライトトンネルからの光が画像形成部上における使用領域の相対移動範囲の全体にわたって照射されるようにすると、使用領域から外れた不使用領域に照射される無駄な光が常に存在することになる。そのため、このような画像表示装置においても、光源部の光利用効率が低いという課題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、光源部と、反射部材によって内側面が形成された導光路に前記光源部からの光を入射させて該導光路の出射面から出射させる導光路部と、前記導光路の出射面から出射した光を用いて画像情報に応じた画像を形成する画像形成部とを有し、前記画像形成部で形成された画像を表示する画像表示装置において、前記反射部材を変位させる反射部材変位手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像表示に用いられる画像形成部上の使用領域から外れた不使用領域に照射される光を少なくして、光源部の光利用効率を向上させることができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタと投影面とを示す斜視図である。
【図２】プロジェクタから投影面までの光路図である。
【図３】プロジェクタの内部構成を示す概略斜視図である。
【図４】光源ユニットの概略斜視図である。
【図５】照明ユニットに収納された光学系部品を、他のユニットとともに示す斜視図である。
【図６】照明ユニットと投影レンズユニットと画像形成ユニットとを図５のＡ方向から見た斜視図である。
【図７】照明ユニット内での光の光路を説明する図である。
【図８】画像形成ユニットの斜視図である。
【図９】第一光学系ユニットを、照明ユニットと画像形成ユニットとともに示す斜視図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】第二光学系ユニットが保持する第二光学系を、投影レンズユニットと照明ユニットと画像形成ユニットとともに示す斜視図である。
【図１２】第二光学系ユニットを、第一光学系ユニット、照明ユニット、画像形成ユニットとともに示す斜視図である。
【図１３】第一光学系から投影面までの光路を示す斜視図である。
【図１４】装置内の各ユニットの配置関係を示した模式図である。
【図１５】本実施形態のプロジェクタの使用例を示す図である。
【図１６】従来のプロジェクタの使用例を示す図である。
【図１７】図１６とは異なる従来のプロジェクタの使用例を示す図である。
【図１８】実施形態のライトトンネルを、当該ライトトンネルを通る光の光軸方向から見たときの説明図である。
【図１９】同ライトトンネルの一部（連結機構）を示す斜視図である。
【図２０】同ライトトンネルを形成する第一ミラー部材を変位させて同ライトトンネルの出射面の横幅を広げるときの動作を示す説明図である。
【図２１】同ライトトンネルを形成する第四ミラー部材を変位させて同ライトトンネルの出射面の縦幅を狭めるときの動作を示す説明図である。
【図２２】ライトトンネルのミラー部材を電動モータにより移動させる一変形例を示す説明図である。
【図２３】ライトトンネルのミラー部材を連結する連結機構に引っ張りバネを配置した他の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明が適用される画像表示装置としてのプロジェクタの実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１とスクリーンなどの投影面１０１とを示す斜視図である。
なお、以下の説明では、投影面１０１の法線方向をＸ方向、投影面の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投影面１０１の長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。
【００１０】
図１に示すように、プロジェクタ１の上面には、投影画像Ｐが出射する透過ガラス５１が設けられており、透過ガラス５１から出射した投影画像Ｐが、スクリーンなどの投影面１０１に投影される。また、プロジェクタ１の上面には、ユーザーがプロジェクタ１を操作するための操作部８３が設けられている。また、プロジェクタ１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー３３が設けられている。ボタンなどの周知の入力機構からなる操作部８３を操作することで、投影画像Ｐの色合いやコントラストの調整の実行、ＩＰアドレスの設定等のネットワーク設定などを行うことができる。
【００１１】
図２は、プロジェクタ１から投影面１０１までの光路図である。
プロジェクタ１は、光源を備えた光源部としての光源ユニットと、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成部Ａとを有している。画像形成部Ａは、画像形成素子としてのＤＭＤ１２を備えた画像形成ユニット１０と、光源からの光を折り返してＤＭＤ１２に照射して光像を生成する照明ユニット２０とで構成されている。また、プロジェクタ１は、画像を投影面１０１に投影するための投影光学系Ｂを有している。投影光学系Ｂは、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み、正のパワーを有する共軸系の第一光学系７０を備えた第一光学ユニット３０と、折り返しミラー４１と正のパワーを有する曲面ミラー４２とを備えた第二光学ユニット４０とで構成されている。
【００１２】
ＤＭＤ１２は、光源の光が照明ユニット２０によって照射され、この照明ユニット２０によって照射された光を変調することで、本プロジェクタに接続されるパソコンなどの外部機器から入力される画像情報に基づく画像を生成する。ＤＭＤ１２によって生成された画像は、第一光学ユニット３０の第一光学系７０、第二光学ユニット４０の折り返しミラー４１、曲面ミラー４２を介して、投影面１０１に投影される。
【００１３】
図３は、プロジェクタ１の内部構成を示す概略斜視図である。
図３に示すように、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０が、投影面および投影像の像面と平行な方向のうち図中Ｙ方向に並べて配置されている。また、照明ユニット２０の図中右側には、光源ユニット６０が配置されている。なお、図３に示す符号３２ａ１，３２ａ２は、第一光学ユニット３０のレンズホルダー３２の脚部であり、符号２６２は、画像形成ユニット１０を照明ユニット２０にネジ止めするためのネジ止め部である。
【００１４】
次に、光源ユニット６０について説明する。
図４は、光源ユニット６０の概略斜視図である。
光源ユニット６０は、光源ブラケット６２を有しており、光源ブラケットの上部にハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの光源６１が装着されている。また、光源ブラケット６２には、電源ユニット８０に接続された電源側コネクタと接続するコネクタ部６２ａが設けられている。
【００１５】
また、光源ブラケット６２の上部の光源６１の光出射側には、リフレクタなどが保持されたホルダ６４がネジ止めされている。ホルダ６４における光源６１の配置側とは反対側の面には、出射窓６３が設けられている。光源６１から出射した光は、ホルダに保持されたリフレクタにより出射窓に集光され、出射窓６３から出射する。
【００１６】
また、ホルダ６４の上面と、ホルダの下面のＸ方向両端には、光源ユニット６０を照明ユニット２０の照明ブラケット２６（図６参照）に位置決めするための光源位置決め部６４ａ１〜６４ａ３が設けられている。ホルダ６４の上面に設けられた光源位置決め部６４ａ３は突起形状であり、ホルダ６４の下面に設けられた２つの光源位置決め部６４ａ１，６４ａ２は穴形状となっている。
【００１７】
また、ホルダ６４の側面には、光源６１を冷却するための空気が流入する光源給気口６４ｂが設けられており、ホルダ６４の上面には、光源６１の熱により加熱された空気が排気される光源排気口６４ｃが設けられている。光源ブラケット６２には、吸気ブロワから吸気された空気が流入する通過部６５が設けられている。また、通過部６５の図中手前側の空気流入側には、上記通過部６５へ流入する空気の一部を、光源ユニット６０と開閉カバーとの間に流すための開口部６５ａが設けられている。
【００１８】
次に、照明ユニット２０について説明する。
図５は、照明ユニット２０に収納された光学系部品を、他のユニットとともに示す斜視図である。
図５に示すように、照明ユニット２０は、カラーホイール２１、導光路部としてのライトトンネル２２、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５を有しており、これらは、照明ブラケット２６に保持されている。照明ブラケット２６は、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５が収納される筐体状部分２６１を有しており、この筐体状部分２６１の４つの側面部のうち、図中右側のみ側面を有し、他の３面は、開口した形状となっている。そして、図中Ｘ方向の奥側の側面部開口には、ＯＦＦ光板２７（図６参照）が取り付けられており、図中Ｘ方向手前側の側面部開口には、カバー部材が取り付けられる。これにより、照明ブラケット２６の筐体状部分２６１に収納される２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５は、照明ブラケット２６と、ＯＦＦ光板２７と、カバー部材とにより覆われる。
【００１９】
また、照明ブラケット２６の筐体状部分２６１の下面には、ＤＭＤ１２が露出するための照射用貫通孔２６ｄを有しているまた、照明ブラケット２６には、３つの脚部２９を有している。これら脚部２９は、プロジェクタ１のベース部材に当接して、照明ブラケット２６に積み重ねて固定される第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０を下支えしている。また、脚部２９を設けることにより、画像形成ユニット１０のＤＭＤ１２を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク１３（図６参照）に、外気が流入するための空間を形成する。なお、図５に示す符号３２ａ３，３２ａ４は、第一光学ユニット３０のレンズホルダー３２の脚部であり、符号４５ａ３は、第二光学ユニット４０のネジ止め部４５ａ３である。
【００２０】
図６は、照明ユニット２０と投影レンズユニット３１と画像形成ユニット１０とを図５のＡ方向から見た斜視図である。
照明ブラケット２６の筐体状部分２６１の上部には、図中Ｙ方向に対して直交する上面２６ｂが設けられている。この上面２６ｂの四隅には、第一光学ユニット３０をネジ止めするためのネジが貫通する貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２が設けられている。また、図中Ｘ方向手前側の貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２に隣接して、第一光学ユニット３０を照明ユニット２０に位置決めするための位置決め孔２６ｅ１，２６ｅ２が設けられている。図中Ｘ方向手前側に設けられた２個の位置決め孔のうち、カラーホイール２１の配置側の位置決め孔２６ｅ１は、位置決めの主基準であり、丸穴形状となっており、カラーホイール２１の配置側とは反対側の位置決め孔２６ｅ２は、位置決めの従基準であり、Ｚ方向に延びる長穴となっている。また、各貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２の周囲は、照明ブラケット２６の上面２６ｂよりも突出しており、第一光学ユニット３０をＹ方向に位置決めするための位置決め突起２６ｆとなっている。位置決め突起２６ｆを設けずに、Ｙ方向の位置精度を高める場合、照明ブラケット２６の上面全体の平面度を高める必要があり、コスト高になる。一方、位置決め突起２６ｆを設けることで、位置決め突起２６ｆの部分だけ平面度を高めればよいので、コストを抑えてＹ方向の位置精度を高めることができる。
【００２１】
また、照明ブラケット２６の上面の開口部には、投影レンズユニット３１の下部が嵌合する遮光板２６２が設けられており、上方から筐体状部分２６１内への光の進入を防いでいる。また、照明ブラケット２６の上面２６ｂの貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２の間は、第二光学ユニット４０を第一光学ユニット３０にネジ止めする際に邪魔とならないように切り欠いている。
【００２２】
照明ブラケット２６のカラーホイール２１の側端部（図中Ｚ方向手前側）には、前述の光源ユニット６０のホルダ６４の上面に設けられた突起状の光源位置決め部６４ａ３（図４参照）が嵌合する上下方向に貫通孔が形成された筒状の光源被位置決め部２６ａ３が設けられている。また、この光源被位置決め部２６ａ３の下方には、ホルダ６４の光源ブラケット６２側に設けられた２つの穴形状の光源位置決め部６４ａ１，６４ａ２が嵌合する突起状の２個の光源被位置決め部２６ａ１，２６ａ２が設けられている。そして、ホルダ６４の３つの光源位置決め部６４ａ１〜６４ａ３が、照明ユニット２０の照明ブラケット２６に設けられた３箇所の光源被位置決め部２６ａ１〜２６ａ３に嵌合することで、光源ユニット６０は、照明ユニット２０に位置決め固定される（図３参照）。また、照明ブラケット２６には、カラーホイール２１、ライトトンネル２２を覆う、照明カバー２８が取り付けられている。
【００２３】
図７は、照明ユニット２０内での光の光路Ｌを説明する図である。
カラーホイール２１は、円盤形状のものであり、カラーモータ２１ａのモータ軸に固定されている。カラーホイール２１には、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。光源ユニット６０のホルダ６４に設けられたリフレクタにより集光された光は、出射窓６３を通って、カラーホイール２１に到達する。カラーホイール２１に到達した光は、カラーホイール２１の回転により時分割でＲ、Ｇ，Ｂの光に分離される。
【００２４】
カラーホイール２１により分離された光は、ライトトンネル２２へ入射する。ライトトンネル２２は、詳しくは後述するが、四角筒形状であり、その内側面が反射面（鏡面）となっている。ライトトンネル２２に入射した光は、ライトトンネル２２の内側面で反射しながら、ライトトンネル２２の出射面形状に従った断面形状をもつ光にされてリレーレンズ２３へ向けて出射する。ライトトンネル２２を抜けた光は、２枚のリレーレンズ２３を透過し、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５により反射され、ＤＭＤ１２の画像生成面上に集光する。
【００２５】
次に、画像形成ユニット１０について説明する。
図８は、画像形成ユニット１０の斜視図である。
画像形成ユニット１０は、図８に示すように、ＤＭＤ１２が装着されるＤＭＤボード１１を備えている。ＤＭＤ１２は、マイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を上向きにしてＤＭＤボード１１に設けられたソケット１１ａに装着されている。ＤＭＤボード１１には、ＤＭＤミラーを駆動するための駆動回路などが設けられている。ＤＭＤボード１１の裏面（ソケット１１ａが設けられた面とは反対側の面）には、ＤＭＤ１２を冷却するためのヒートシンク１３が固定されている。ＤＭＤボード１１のＤＭＤ１２が装着される箇所は、貫通しており、ヒートシンク１３には、この貫通孔に挿入される突起部１３ａ（図７参照）が形成されている。この突起部１３ａの先端は、平面状になっている。突起部１３ａを貫通孔に挿入して、ＤＭＤ１２の裏面（画像生成面とは反対側の面）に突起部１３ａ先端の平面部を当接させている。この平面部やＤＭＤ１２の裏面のヒートシンク１３が当接する箇所に弾性変形可能な伝熱シートを貼り付けて、突起部１３ａの平面部とＤＭＤ１２の裏面との密着性を高めて、熱伝導性を高めてもよい。
【００２６】
ヒートシンク１３は、固定部材１４により、ＤＭＤボード１１のソケット１１ａが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。固定部材１４は、ＤＭＤボード１１の裏面の図中右側の部分に対向する板状の固定部１４ａと、ＤＭＤボード１１の裏面の図中左側の部分に対向する板状の固定部１４ａとを有している。各固定部のＸ方向一端付近と他端付近とには、左右の固定部を連結するように設けられた押圧部１４ｂを有している。ヒートシンク１３は、画像形成ユニット１０を照明ブラケット２６にネジ止めすると、固定部材１４により、ＤＭＤボード１１のソケット１１ａが設けられた面とは反対側の面に加圧されて固定される。
【００２７】
ＤＭＤ１２の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜することができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、図７の矢印Ｌ２に示すように、光源６１からの光を第一光学系７０（図２参照）に向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、先の図６に示す照明ブラケット２６の側面に保持されたＯＦＦ光板２７に向けて光源６１からの光を反射する（図７の矢印Ｌ１参照）。したがって、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投影を制御することができ、画像を生成することができる。ＯＦＦ光板２７に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。
【００２８】
次に、第一光学ユニット３０について説明する。
図９は、第一光学ユニット３０を、照明ユニット２０と画像形成ユニット１０とともに示す斜視図である。
図９に示すように、第一光学ユニット３０は、照明ユニット２０の上方に配置されており、複数のレンズで構成された第一光学系７０（図２参照）を保持した投影レンズユニット３１と、この投影レンズユニット３１を保持するレンズホルダー３２とを有している。レンズホルダー３２には、下方へ延びる４つの脚部３２ａ１〜３２ａ４が設けられており、各脚部３２ａ１〜３２ａ４の底面には、照明ブラケット２６にねじ止めされるためのネジ穴が形成されている。
【００２９】
また、投影レンズユニット３１には、フォーカスギヤ３６が設けられており、フォーカスギヤ３６には、アイドラギヤ３５が噛み合っている。アイドラギヤ３５には、レバーギヤ３４が噛み合っており、レバーギヤ３４の回転軸には、フォーカスレバー３３が固定されている。フォーカスレバー３３の先端部分は、図１に示すように、装置本体から露出している。フォーカスレバー３３を動かすと、レバーギヤ３４、アイドラギヤ３５を介して、フォーカスギヤ３６が回動する。フォーカスギヤ３６が回動すると、投影レンズユニット３１内の第一光学系７０を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動し、投影画像のピントが調整される。
【００３０】
また、レンズホルダー３２には、第二光学ユニット４０を第一光学ユニット３０にネジ止めするためのネジ４８が貫通するネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ３を有している。また、各ネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ４の周囲は、レンズホルダー３２の面から突出した第二光学ユニット位置決め突起３２ｄ１〜３２ｄ３が形成されている。
【００３１】
図１０は、図９のＡ−Ａ断面図である。
図１０に示すように、脚部３２ａ１，３２ａ２には、被位置決め突起３２ｂ１，３２ｂ２が設けられている。そして、図中右側の被位置決め突起３２ｂ１は、照明ブラケット２６の上面２６ｂに設けられた位置決めの主基準である丸穴形状の位置決め孔２６ｅ１に、図中左側の被位置決め突起３２ｂ２は、位置決めの従基準である長穴形状の位置決め孔２６ｅ２にそれぞれ挿入されて、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向の位置決めがなされる。そして、照明ブラケット２６の上面２６ｂに設けられた貫通孔２６ｃ１〜２６ｃ４にネジ３７を挿入し、レンズホルダー３２の各脚部３２ａ１〜３２ａ４に設けられたネジ穴にネジ３７をねじ止めすることで、第一光学ユニット３０が照明ユニット２０に位置決め固定される。
【００３２】
投影レンズユニット３１のレンズホルダー３２よりも上部側は、後述する第二光学ユニットのミラーホルダー４５により覆われている。なお、図３に示すように、投影レンズユニット３１のレンズホルダー３２よりも下部側のレンズホルダー３２と照明ユニット２０の照明ブラケット２６の上面２６ｂとの間の部分は、露出しているが、投影レンズユニット３１は、レンズホルダー３２と嵌合しているため、この露出部から、画像の光路へ光が入り込むことはない。
【００３３】
次に、第二光学ユニット４０について説明する。
図１１は、第二光学ユニット４０が備える第二光学系を、投影レンズユニット３１と照明ユニット２０と画像形成ユニット１０とともに示す斜視図である。
図１１に示すように、第二光学ユニット４０は、第二光学系を構成する折り返しミラー４１と、凹面状の曲面ミラー４２とを備えている。曲面ミラー４２の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる。
【００３４】
図１２は、第二光学ユニット４０を、第一光学ユニット３０、照明ユニット２０、画像形成ユニット１０とともに示す斜視図である。
図１２に示すように、第二光学ユニット４０は、曲面ミラー４２から反射した光像を透過するとともに、装置内の光学系部品を防塵するための透過ガラス５１も備えている。第二光学ユニット４０は、折り返しミラー４１と透過ガラス５１とを保持するミラーブラケット４３と、曲面ミラー４２を保持する自由ミラーブラケット４４と、ミラーブラケット４３および自由ミラーブラケット４４が取り付けられるミラーホルダー４５とを有している。
【００３５】
ミラーホルダー４５は、箱型の形状をしており、上面、下面および図中Ｘ方向奥側が開口している。ミラーホルダー４５の上部開口のＺ方向手前側と奥側とのそれぞれでＸ方向に延びる縁部は、図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ向かうにつれて上昇するように傾斜した傾斜部と、図中Ｘ方向に平行な平行部とで構成されており、傾斜部が平行部より図中Ｘ方向手前側にある。また、ミラーホルダー４５の上部開口の図中Ｘ方向手前側のＺ方向に延びる縁部は、図中Ｚ方向と平行になっている。
【００３６】
ミラーブラケット４３は、ミラーホルダー４５の上部に取り付けられる。ミラーブラケット４３は、ミラーホルダー４５の上部開口縁部の傾斜部と当接する図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ向かうにつれて上昇するように傾斜した傾斜面４３ａと、ミラーホルダー４５の上部開口部縁部の平行部と当接するＸ方向に平行な平行面４３ｂとを有している。傾斜面４３ａと平行面４３ｂとは、それぞれ開口部を有しており、傾斜面４３ａの開口部を塞ぐように折り返しミラー４１が保持されており、平行面４３ｂの開口部を塞ぐように透過ガラス５１が保持されている。
【００３７】
折り返しミラー４１は、板バネ状のミラー押さえ部材４６によりＺ方向両端が、ミラーブラケット４３の傾斜面４３ａに押し付けられることにより、ミラーブラケット４３の傾斜面４３ａに位置決め保持されている。折り返しミラー４１のＺ方向の一方側端部には、２個のミラー押さえ部材４６により固定されており、他方側端部には、１個のミラー押さえ部材４６により固定されている。
【００３８】
透過ガラス５１は、Ｚ方向両端が、板バネ状のガラス押さえ部材４７によりミラーブラケット４３の平行面４３ｂに押し付けられることにより、ミラーブラケット４３に位置決め固定されている。透過ガラス５１は、Ｚ方向両端それぞれ１個のガラス押さえ部材４７により保持されている。
【００３９】
曲面ミラー４２を保持する自由ミラーブラケット４４は、図中Ｘ方向奥側から手前側へ向けて下降するように傾斜した腕部４４ａをＺ軸方向手前側と奥側とに有している。また、自由ミラーブラケット４４は、腕部４４ａの上部でこれら二つの腕部４４ａを連結する連結部４４ｂを有している。自由ミラーブラケット４４は、ミラーホルダー４５の図中Ｘ方向奥側の開口を曲面ミラー４２が覆うように、腕部４４ａがミラーホルダー４５に取り付けられている。
【００４０】
曲面ミラー４２は、透過ガラス５１側端部の略中央部が、板バネ状の自由ミラー押さえ部材４９により自由ミラーブラケット４４の連結部４４ｂに押し付けられ、第一光学系側の図中Ｚ軸方向両端が、ネジにより自由ミラーブラケット４４の腕部４４ａに固定されている。
【００４１】
第二光学ユニット４０は、第一光学ユニット３０のレンズホルダー３２に積載固定される。具体的には、ミラーホルダー４５の下部には、レンズホルダー３２の上面と対向する下面４５１が設けられており、この下面４５１には、第一光学ユニット３０にネジ止めするための筒状形状のネジ止め部４５ａ１〜４５ａ３が４箇所、形成されている。第二光学ユニット４０は、第一光学ユニット３０のレンズホルダー３２に設けられた各ネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ３にネジ４８を貫通させ、各ネジ止め部４５ａ１〜４５ａ３にネジ４８をネジ止めすることにより、第一光学ユニット３０にネジ止めされる。このとき、第二光学ユニット４０のミラーホルダー４５の下面が、レンズホルダー３２の第二光学ユニット位置決め突起３２ｄ１〜３２ｄ４と当接して、第二光学ユニット４０は、Ｙ方向に位置決めされて固定される。
【００４２】
第二光学ユニット４０を第一光学ユニット３０のレンズホルダー３２に積載固定すると、図９に示すように、投影レンズユニット３１のレンズホルダー３２よりも上部の部分が、第二光学ユニット４０のミラーホルダー４５内に収納される。また、第二光学ユニット４０をレンズホルダー３２に積載固定したとき、曲面ミラー４２とレンズホルダー３２との間には隙間があり、その隙間にアイドラギヤ３５が入り込む。
【００４３】
図１３は、第一光学系７０から投影面１０１（スクリーン）までの光路を示す斜視図である。
第一光学系７０を構成する投影レンズユニット３１を透過した光束は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間で、ＤＭＤ１２で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間に曲面像として結像される。次に、中間像を結像した後の発散する光束は、凹面状の曲面ミラー４２に入射し、収束光束になり、曲面ミラー４２により中間像をさらに拡大した画像にして、投影面１０１に投影結像する。
【００４４】
このように、投影光学系を、第一光学系７０と、第二光学系とで構成し、第一光学系７０と第二光学系の曲面ミラー４２との間に中間像を形成し、曲面ミラー４２で拡大投影することで、投影距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。
【００４５】
また、図１３に示すように、照明ブラケット２６には、第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０が積載固定される。また、画像形成ユニット１０も固定される。よって、照明ブラケット２６の脚部２９が、第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０および画像形成ユニット１０の重量を支える形でベース部材５３に固定される。
【００４６】
図１４は、装置内の各ユニットの配置関係を示した模式図である。
図示のように、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０は、投影面の短軸方向であるＹ方向に積層配置されており、光源ユニット６０は、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０が積層された積層体に対して投影面の長軸方向であるＺ方向に配置されている。このように、本実施形態においては、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第一光学ユニット３０、第二光学ユニット４０および光源ユニットが、投影画像および投影面１０１に対して平行な方向であるＹ方向またはＺ方向に並べて配置されている。
【００４７】
さらに具体的には、画像形成ユニット１０と照明ユニット２０とからなる画像形成部Ａと、第一光学ユニット３０と第二光学ユニット４０とからなる投影光学部Ｂとが積層された方向に対して直交する方向に光源ユニット６０が画像形成部Ａに連結されている。また、画像形成部Ａと光源ユニット６０とは、ベース部材５３に平行な同一の直線上に配置されている。また、画像形成部Ａと投影光学部Ｂとは、ベース部材５３に垂直な同一の直線上に配置され、ベース部材５３側から、画像形成部Ａ、投影光学部Ｂの順番で配置されている。これにより、装置の設置スペースが投影面１０１に投影された投影画像の面に対して直交する方向に取られるのを抑制することができる。これにより、画像投影装置を机などの上に載せて使用する場合、狭い室内においても装置が、机や椅子の配置の邪魔になるのを抑制することができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、光源ユニット６０の上方に、光源６１やＤＭＤ１１に電力を供給するための電源ユニット８０が積層配置されている。これら光源ユニット６０、電源ユニット８０、画像形成部Ａ、投影光学部Ｂは、上述のプロジェクタの上面と、ベース部材５３と、プロジェクタ１の周囲を覆う後述の外装カバーからなるプロジェクタ１の容器に収納されている。
【００４９】
図１５は、本実施形態のプロジェクタ１の使用例を示す図であり、図１６及び図１７は、従来のプロジェクタ１Ａの使用例を示す図である。
図１５〜図１７に示すように、プロジェクタ１は、例えば会議室などで使用する場合、プロジェクタ１をテーブル１００に置いてホワイトボードなどの投影面１０１に画像を投影して使用される。
【００５０】
図１６に示すように、従来のプロジェクタ１Ａは、ＤＭＤ１２（画像生成素子）、照明ユニット２０、第一光学系７０、第二光学系（曲面ミラー４２）が、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して直交する方向に直列に並べて配置されている。よって、プロジェクタ１Ａの投影面に対して直交する方向（Ｘ方向）に長くなり、プロジェクタ１Ａが、投影面１０１に対して直交する方向にスペースをとってしまう。投影面１０１に投影された画像を見る人が座る椅子や、使用する机は、一般的に投影面に対して直交する方向に配置するため、プロジェクタが、投影面に対して直交する方向にスペースを取ると、それだけ、椅子の配置スペースや机の配置スペースが制限されて、利便性が悪い。
【００５１】
図１７に示すプロジェクタ１Ｂは、ＤＭＤ１２（画像形成素子）、照明ユニット２０、第一光学系７０が、投影面１０１に投影された投影画像の面と平行に直列に並べて配置されている。よって、図１６に示すプロジェクタ１Ａに比べて、投影面１０１に対して直交する方向の長さを短くすることができる。しかしながら、図１７に示すプロジェクタ１Ｂは、光源６１が、照明ユニット２０に対して投影面１０１に投影された投影画像の面に対して直交する方向に配置されているため、プロジェクタの投影面１０１に対して直交する方向の長さを十分に短くすることができない。
【００５２】
一方、図１５に示す本実施形態のプロジェクタ１においては、画像形成ユニット１０と照明ユニット２０とからなる画像形成部Ａ、および第一光学ユニット３０と折り返しミラー４１とからなる投影光学部Ｂとを、投影面１０１および投影面１０１に投影された投影画像の像面に対して平行な方向のうち図中Ｙ方向に直列に並べて配置している。また、光源ユニット６０と、照明ユニット２０とが、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して平行な方向のうち図中Ｚ方向に直列に並べて配置している。すなわち、本実施形態のプロジェクタ１は、光源ユニット６０、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０および第一光学ユニット３０と、折り返しミラー４１とは、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して平行な方向（図中Ｚ方向またはＹ方向）に配置された構造となっており、光源ユニット６０、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０および第一光学ユニット３０と、折り返しミラー４１のそれぞれが投影面および投影画像の像面に平行に配置されているのである。
【００５３】
このように、光源ユニット６０、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０および第一光学ユニット３０と、折り返しミラー４１とを、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して平行な方向（図中Ｚ方向またはＹ方向）に配置したので、図１５に示すように、図１６や図１７に示したプロジェクタに比べて投影面１０１に対して直交する方向（図中Ｘ方向）の長さを短くすることができる。これにより、プロジェクタ１が椅子の配置スペースや机の配置スペースの阻害となるのを抑制することができ、利便性の高いプロジェクタ１を提供することができる。
【００５４】
また、本実施形態においては、図１４に示すように、光源ユニット６０の上方に、光源６１やＤＭＤ１１に電力を供給するための電源ユニット８０が積層配置されている。これにより、プロジェクタ１のＺ方向も短くなっている。
【００５５】
また、本実施形態においては、第二光学系を折り返しミラー４１と曲面ミラー４２とで構成しているが、第二光学系を曲面ミラー４２のみで構成してもよい。また、折り返しミラー４１は、平面ミラーでも正の屈折力を持ったミラーでも負の屈折力を持ったミラーでもよい。また、本実施形態においては、曲面ミラー４２として凹面ミラーを用いているが、凸面ミラーを用いることもできる。この場合は、第一光学系７０と曲面ミラー４２との間で中間像を形成しないように第一光学系７０を構成する。
【００５６】
次に、本実施形態におけるライトトンネル２２について説明する。
図１８は、本実施形態のライトトンネル２２を、当該ライトトンネル２２を通る光の光軸方向から見たときの説明図である。
本実施形態では、４つの反射部材であるミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄによってライトトンネル２２の内側面が形成され、ライトトンネル２２の内部に導光路が形成される。本実施形態のミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄは、ガラス等の基板上に銀等からなる光反射層を形成したものであるが、光を反射できる反射面を備えたものであれば、その材質に制限はない。ライトトンネル２２の入射面からライトトンネル２２の内部へ入射した光は、ライトトンネル２２の内側面（ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの反射面）で反射しながら、ライトトンネル２２の出射面から出射する。ライトトンネル２２の出射面から出射する光の断面形状は、ライトトンネル２２の出射面形状に従ったものとなる。
【００５７】
本実施形態では、４つのミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄが平面状の反射面２２７Ａ〜２２７Ｄを備えており、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの反射面２２７Ａ〜２２７Ｄで区画されるライトトンネル２２内の導光路は、光軸に対して直交する断面形状（以下、単に「断面形状」という。）が長方形あるいは正方形をとる。
【００５８】
本実施形態において、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄは、変位可能なように、連結機構２２２Ａ〜２２２Ｄによって互いに連結されている。具体的に説明すると、第一ミラー部材２２１Ａにおける第二ミラー部材２２１Ｂ側の端部が第二ミラー部材２２１Ｂの反射面２２７Ｂ上に当接するように配置され、第二ミラー部材２２１Ｂにおける第三ミラー部材２２１Ｃ側の端部が第三ミラー部材２２１Ｃの反射面２２７Ｃ上に当接するように配置され、第三ミラー部材２２１Ｃにおける第四ミラー部材２２１Ｄ側の端部が第四ミラー部材２２１Ｄの反射面２２７Ｄ上に当接するように配置され、第四ミラー部材２２１Ｄにおける第一ミラー部材２２１Ａ側の端部が第一ミラー部材２２１Ａの反射面２２７Ａ上に当接するように配置されている。そして、本実施形態では、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの端部がこれに当接する他のミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの反射面２２７Ａ〜２２７Ｄに対して摺動可能なように、連結機構２２２Ａ〜２２２Ｄによって互いに連結されている。
【００５９】
本実施形態の連結機構２２２Ａ〜２２２Ｄは、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄにおける反射面２２７Ａ〜２２７Ｄの裏面（ライトトンネル２２の外周面）に当接して摺動時に連れ回り方向へ回転する回転体としてのローラ２２６Ａ〜２２６Ｄと、その反射面に摺動する各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの端部との間に、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを挟持する挟持手段によって構成される。各ローラ２２６Ａ〜２２６Ｄは、図１９に示すように、それぞれ挟持するミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの反射面２２７Ａ〜２２７Ｄに摺動する端部をもつ各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄに固定されたアーム部材２２５に回転可能に支持されている。
【００６０】
本実施形態において、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを変位させる反射部材変位手段は、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄにおける反射面２２７Ａ〜２２７Ｄの裏面（ライトトンネル２２の外周面）に固定された磁界発生手段としての永久磁石２２３Ａ〜２２３Ｄと、各永久磁石２２３Ａ〜２２３Ｄに対向配置される電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄとから構成されている。電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄに流す電流は、制御部２２９によって制御される。
【００６１】
図２０は、第一ミラー部材２２１Ａを変位させてライトトンネル２２の出射面の横幅を広げるときの動作を示す説明図である。
制御部２２９の制御により第一電磁石２２４Ａに所定の向きの電流が流れると、第一ミラー部材２２１Ａの永久磁石２２３Ａが第一電磁石２２４Ａ側に引き寄せられる磁界が発生する。この磁界の作用によって、第一ミラー部材２２１Ａは図中矢印Ｅ１の向きに移動する。このとき、第一ミラー部材２２１Ａにおける第二ミラー部材２２１Ｂ側の端部は、第二ミラー部材２２１Ｂをローラ２２６Ａとの間に挟持した状態のまま、第二ミラー部材２２１Ｂの反射面２２７Ｂ上を摺動する。
【００６２】
この第一ミラー部材２２１Ａの移動に伴い、ローラ２２６Ｄとの間で第一ミラー部材２２１Ａを挟持する第四ミラー部材２２１Ｄも図中矢印Ｅ２の向きに移動する。このとき、第四ミラー部材２２１Ｄの反射面２２７Ｄは、これに当接する第三ミラー部材２２１Ｃの端部とローラ２２６Ｃとの間に挟持された状態のまま、第三ミラー部材２２１Ｃの端部に対して摺動する。
【００６３】
このように、本実施形態では、第一電磁石２２４Ａに所定方向の電流を流して第一ミラー部材２２１Ａを図中矢印Ｅ１の向きに移動させることにより、第四ミラー部材２２１Ｄも図中矢印Ｅ２の向きに移動し、その結果、ライトトンネル２２の出射面の縦幅を維持したまま横幅だけを広げることができる。なお、制御部２２９の制御により第一電磁石２２４Ａに逆向きの電流を流せば、第一ミラー部材２２１Ａの永久磁石２２３Ａを第一電磁石２２４Ａから引き離す磁界を発生させることができる。これにより、第一ミラー部材２２１Ａを図中矢印Ｅ１とは逆向きに移動させることができ、ライトトンネル２２の出射面の縦幅を維持したまま横幅だけを狭めることもできる。
【００６４】
図２１は、第四ミラー部材２２１Ｄを変位させてライトトンネル２２の出射面の縦幅を狭めるときの動作を示す説明図である。
制御部２２９の制御により第四電磁石２２４Ｄに所定の向きの電流が流れると、第四ミラー部材２２１Ｄの永久磁石２２３Ｄが第四電磁石２２４Ｄから引き離される磁界が発生する。この磁界の作用によって、第四ミラー部材２２１Ｄは図中矢印Ｆ１の向きに移動する。このとき、第四ミラー部材２２１Ｄにおける第一ミラー部材２２１Ａ側の端部は、第一ミラー部材２２１Ａをローラ２２６Ｄとの間に挟持した状態のまま、第一ミラー部材２２１Ａの反射面２２７Ａ上を摺動する。
【００６５】
この第四ミラー部材２２１Ｄの移動に伴い、第四ミラー部材２２１Ｄの反射面２２７Ｄ
に端部が当接している第三ミラー部材２２１Ｃも図中矢印Ｆ２の向きに移動する。このとき、第三ミラー部材２２１Ｃの反射面２２７Ｃは、これに当接する第二ミラー部材２２１Ｂの端部とローラ２２６Ｂとの間に挟持された状態のまま、第二ミラー部材２２１Ｂの端部に対して摺動する。
【００６６】
このように、本実施形態では、第四電磁石２２４Ｄに所定方向の電流を流して第四ミラー部材２２１Ｄを図中矢印Ｆ１の向きに移動させることにより、第三ミラー部材２２１Ｃも図中矢印Ｆ２の向きに移動し、その結果、ライトトンネル２２の出射面の横幅を維持したまま縦幅だけを狭めることができる。なお、制御部２２９の制御により第四電磁石２２４Ｄに逆向きの電流を流せば、第四ミラー部材２２１Ｄの永久磁石２２３Ｄを第四電磁石２２４Ｄへ引き寄せる磁界を発生させることができる。これにより、第四ミラー部材２２１Ｄを図中矢印Ｆ１とは逆向きに移動させることができ、ライトトンネル２２の出射面の横幅を維持したまま縦幅だけを広げることもできる。
【００６７】
また、本実施形態では、制御部２２９の制御により、第一電磁石２２４Ａ及び第四電磁石２２４Ｄに流す電流を制御することで、第一ミラー部材２２１Ａと第四ミラー部材２２１Ｄとを同時に移動させることもできる。したがって、例えば、ライトトンネル２２の出射面の横幅と縦幅の両方を同時に広げたり又は狭めたり、ライトトンネル２２の出射面の横幅と縦幅のいずれか一方を広げつつ他方を狭めたりするなどの動作が可能である。
【００６８】
以上のように、本実施形態によれば、ライトトンネル２２の出射面の形状（縦幅と横幅）を変更することができる。これにより、投影面１０１に投影される画像のアスペクト比に応じて、ライトトンネル２２の出射面形状を変更することが可能となる。具体的には、制御部２２９は、本プロジェクタに接続されるパソコンなどの外部機器から入力される画像情報から投影画像のアスペクト比を取得し、取得したアスペクト比の情報に従って各電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄに流す電流を制御してライトトンネル２２の出射面の形状がそのアスペクト比と同じになるように、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させる。
【００６９】
よって、ＤＭＤ１２の画像生成面上の使用領域（画像表示に用いられる領域）の形状が投影画像のアスペクト比によって変化しても、ライトトンネル２２の出射面形状をＤＭＤ１２の画像生成面上の使用領域の形状に合わせて変更することにより、その使用領域から外れた不使用領域に照射される無駄な光を少なくする又は無くすことができる。したがって、ライトトンネル２２に入射した光の利用効率を向上させることができる。その結果、投影画像の輝度向上効果を得ることができる。また、使用領域から外れた不使用領域に照射される光が少なくなる又は無くなるので、投影面１０１に表示される投影画像の周囲に漏れ光が照射されて黒浮きが発生することも抑制できる効果が得られる。
【００７０】
また、本実施形態では、同様にして、第二ミラー部材２２１Ｂや第三ミラー部材２２１Ｃも移動させることができる。そのため、ライトトンネル２２の出射面の横幅は、最大で４段階に切り替えることができ、ライトトンネル２２の出射面の縦幅も、最大で４段階に切り替えることができる。したがって、多様なアスペクト比の投影画像に対応することができる。
【００７１】
なお、本実施形態において、制御部２２９は、入力される画像情報から得られるアスペクト比の情報に従って各電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄに流す電流を制御してミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させるが、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させる方法はこれに限られない。例えば、操作部８３に対するユーザー操作の内容に従って制御部２２９が電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄに流す電流を制御してミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させるようにしてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄに固定された永久磁石２２３Ａ〜２２３Ｄと、各永久磁石２２３Ａ〜２２３Ｄに対向配置される電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄとによって発生する駆動力を利用して、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させるが、これに限られない。例えば、図２２に示すように、駆動源として電動モータ２２４Ａ’〜２２４Ｄ’を用いてもよい。
【００７３】
すなわち、図２２に示す変形例では、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを変位させる反射部材変位手段は、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄにおける反射面２２７Ａ〜２２７Ｄの裏面（ライトトンネル２２の外周面）に固定されたロッド２２３Ａ’〜２２３Ｄ’と、各ロッド２２３Ａ’〜２２３Ｄ’に形成されているラック部に噛み合うピニオンがモータ軸に固定された電動モータ２２４Ａ’〜２２４Ｄ’とから構成されている。制御部２２９の制御の下、電動モータ２２４Ａ’〜２２４Ｄ’が駆動すると、ロッド２２３Ａ’〜２２３Ｄ’がその長手方向へ移動し、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄが移動する。このような構成でも、本実施形態と同様の動作を実現できる。
【００７４】
また、上述したフォーカスレバー３３のように、ユーザーが移動操作できるレバー等の操作部材をプロジェクタ１の外面に露出するように配置し、その操作部材の移動に連動してミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄが移動する機構としてもよい。このような機構は、ギヤやクランクなどの機構的構成によって実現できるので、モータや電磁石などの駆動源が必要なく、かつ、制御部２２９による制御機構も必要ないので、簡易な構成を実現できる。
【００７５】
また、本実施形態では、反射面が互いに対面する第一ミラー部材２２１Ａと第三ミラー部材２２１Ｃ又は第二ミラー部材２２１Ｂと第四ミラー部材２２１Ｄを移動させて、ライトトンネル２２の出射面の横幅及び縦幅を維持したまま、ＤＭＤ１２の画像生成面上に照射される光照射範囲の位置をシフトさせることが可能である。このような構成を、例えば、投影面１０１上の投影画像の表示位置が移動するようにレンズやミラー等の各種光学部材あるいはＤＭＤ１２を移動させる画像表示位置移動手段を備え、投影面１０１上に投影される画像の見かけ上の解像度を高めるプロジェクタに採用すれば、画像表示位置の移動に伴ってＤＭＤ１２の画像生成面上の使用領域が移動するとき、その移動に合わせてＤＭＤ１２の画像生成面上に照射される光照射範囲の位置をシフトさせることで、その使用領域から外れた不使用領域に照射される無駄な光を少なくする又は無くすことが可能である。この場合、制御部２２９は、画像表示位置の移動情報に従って各電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄに流す電流を制御してミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させることで、ＤＭＤ１２の画像生成面上の使用領域の移動に同期してライトトンネル２２の出射面をシフトさせることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させるとき、各ミラー部材の反射面２２７Ａ〜２２７Ｄが他のミラー部材の端部に当接した状態が維持される。そのため、本実施形態のようにミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動可能な構成としても、ライトトンネル２２の側面から光が漏れにくい。ただし、光の漏れを抑制するために、各ミラー部材の反射面２２７Ａ〜２２７Ｄと他のミラー部材の端部との当接部の当接圧を大きくして隙間を小さくしようとすると、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させるときに当該当接部に生じる摩擦力が過剰に大きくなるおそれがある。この場合、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを安定して移動させることが困難になる。
【００７７】
したがって、図２３に示すように、ローラ２２６Ａ〜２２６Ｄの回転軸を、当該ローラ２２６Ａ〜２２６Ｄが接触している各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの外側面側へ付勢する付勢手段としての引っ張りバネ２２８Ａ〜２２８Ｄを設けるのが好ましい。これによれば、各ミラー部材の反射面２２７Ａ〜２２７Ｄと他のミラー部材の端部との当接部において適度な当接圧を安定して維持でき、当該当接部に過剰な摩擦力が生じるのを抑制して、各ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの安定した移動を実現できる。
【００７８】
また、本実施形態では、すべてのミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄが移動可能に構成されているが、一部のミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを固定的に配置し、移動不能な構成としてもよい。
また、本実施形態では、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させることによりライトトンネル２２の出射面の形状、寸法、位置などを変更させるが、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを変形させることによりライトトンネル２２の出射面の形状、寸法、位置などを変更させることも可能である。
【００７９】
また、本実施形態では、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの反射面が平行移動するようにミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを移動させるため、ライトトンネル２２の出射面だけでなく、入射面の形状、寸法、位置なども変更される。そのため、ライトトンネル２２の入射面の形状、寸法、位置などが変更されても、ライトトンネル２２の入射面から外れる光が少なくなるように、ライトトンネル２２の入射面に対して光源ユニット６０からの光を予め絞って入射させるように構成するのが好ましい。この場合、光源ユニット６０からの光を効率よく利用することができる。
【００８０】
また、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄの反射面の傾斜角度（光軸に対する反射面の傾斜角度）が変わるように、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを変位させてもよい。この場合、ライトトンネル２２の入射面の形状、寸法、位置などは固定したまま、ライトトンネル２２の出射面の形状、寸法、位置などを変更することが可能となる。その結果、ライトトンネル２２の入射面に対して光源ユニット６０からの光を過剰に絞って入射させることが必要なくなり、光源ユニット６０からの光をより効率的に利用することができる。
【００８１】
なお、ライトトンネル２２の入射面の中心は、光源ユニット６０からの光の光軸に一致しているのが好ましい。よって、ライトトンネル２２の入射面の形状、寸法などが変更される場合でも、ライトトンネル２２の入射面の中心が光源ユニット６０からの光の光軸に一致するように、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄを変位させることが好ましい。
【００８２】
また、本実施形態では、投影面１０１に画像を投影して表示するプロジェクタからなる画像表示装置を例に挙げて説明したが、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置などの他の画像表示装置にも適用可能である。
【００８３】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
光源ユニット６０等の光源部と、ミラー部材２２１Ａ〜２２１Ｄ等の反射部材によって内側面が形成されたライトトンネル２２等の導光路に前記光源部からの光を入射させて該導光路の出射面から出射させる導光路部と、前記導光路の出射面から出射した光を用いて画像情報に応じた画像を形成するＤＭＤ１２等の画像形成部とを有し、前記画像形成部で形成された画像を表示するプロジェクタ１等の画像表示装置において、前記反射部材を変位させる永久磁石２２３Ａ〜２２３Ｄ及び電磁石２２４Ａ〜２２４Ｄあるいはロッド２２３Ａ’〜２２３Ｄ’及び電動モータ２２４Ａ’〜２２４Ｄ’等の反射部材変位手段を有することを特徴とする。
本態様によれば、導光路の内側面を形成する反射部材を変位させることで、導光路の出射面の形状、寸法などを変更することが可能となり、導光路の出射面から出射される光の断面形状や断面寸法が変更可能となる。これにより、互いに異なるアスペクト比の画像を表示する場合に、各アスペクト比に対応した導光路を個別に用意しなくても、各アスペクト比に応じて形状や寸法が変更される画像形成部上の使用領域に合わせて、導光路の出射面から出射される光の断面形状や断面寸法を変更することができる。よって、画像形成部上の使用領域から外れた不使用領域に照射される光を少なくして、光源部の光利用効率を向上させることができる。
また、本態様によれば、導光路の内側面を形成する反射部材を変位させることで、導光路の出射面の位置を変更することが可能である。これにより、例えば、表示画像の位置を揺らすように移動させて表示画像の見かけ上の解像度を高める場合のように、画像形成部上の使用領域が画像形成部上に照射される光の照射範囲に対して相対移動する構成においても、その相対移動に応じて導光路の出射面の位置を変更することにより、画像形成部上の使用領域から外れた不使用領域に照射される光を少なくすることが可能となる。よって、このような構成においても、光源部の光利用効率を向上させることができる。
なお、導光路の内側面を形成する反射部材を変位させたときに導光路の入射面の形状や寸法なども変更される構成である場合、光源部からの光のうちライトトンネルへ入射しない光の領域が変化し、ライトトンネルへ入射する光量が変動することもあり得る。この場合でも、光源部から照射される光は、通常、光軸から離れた領域ほど光量が低いという光量分布をもつため、光軸から離れた領域でライトトンネルへ入射しない光の領域が変化しても、ライトトンネルへ入射する光量変動は少なく、光源部の光利用効率への影響は軽微である。
【００８４】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記反射部材変位手段は、前記出射面の形状が変化するように前記反射部材を変位させることを特徴とする。
これによれば、アスペクト比の異なるなどの形状が異なる画像を表示させる場合に、画像形成部上の使用領域から外れた不使用領域に照射される光を少なくして導光路に入射した光の利用効率を向上させることができる。
【００８５】
（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記導光路部は、２つ以上の反射部材によって前記導光路の内側面が形成されており、前記反射部材変位手段は、前記少なくとも１つの反射部材と前記他の反射部材とを相対移動させることを特徴とする。
これによれば、簡易な構成で、導光路の出射面の形状、寸法、位置などを変更することができる。
【００８６】
（態様Ｄ）
前記態様Ｃにおいて、前記少なくとも１つの反射部材の端部が前記他の反射部材の反射面２２７Ａ〜２２７Ｄに対して摺動可能に構成され、又は、前記少なくとも１つの反射部材の反射面２２７Ａ〜２２７Ｄが前記他の反射部材の端部に対して摺動可能に構成されていることを特徴とする。
これによれば、導光路の側面から光が漏れるのを抑制できる。
【００８７】
（態様Ｅ）
前記態様Ｄにおいて、前記反射面２２７Ａ〜２２７Ｄの裏面に当接して摺動時に連れ回り方向へ回転するローラ２２６Ａ〜２２６Ｄ等の回転体と、該反射面２２７Ａ〜２２７Ｄに摺動する前記端部との間に、該反射面をもつ反射部材を挟持する連結機構２２２Ａ〜２２２Ｄ等の挟持手段を有することを特徴とする。
これによれば、摺動時の摩擦力を抑制して、前記少なくとも１つの反射部材と前記他の反射部材との安定した相対移動を実現できる。
【００８８】
（態様Ｆ）
前記態様Ｃ〜Ｅのいずれかの態様において、前記導光路部は、反射面が互いに対面する２組の反射部材によって前記導光路の内側面が形成され、各反射部材が他の反射部材に対して相対移動可能に構成されていることを特徴とする。
これによれば、表示画像の形状、寸法、位置に対応して、導光路の出射面の形状、寸法、位置などを簡易な構成で変更することができる。
【００８９】
（態様Ｇ）
前記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様において、所定の指示情報に従って前記反射部材が変位するように前記反射部材変位手段を制御する制御部２２９等の制御手段を有することを特徴とする。
これによれば、所定の指示情報に応じて導光路の出射面の形状、寸法、位置などを変更することができる。
【００９０】
（態様Ｈ）
前記態様Ｇにおいて、前記所定の指示情報は、前記画像情報から得られるアスペクト比情報を含むことを特徴とする。
これによれば、表示画像のアスペクト比に応じて導光路の出射面の形状、寸法、位置などを変更することができる。
【００９１】
（態様Ｉ）
前記態様Ｇ又はＨにおいて、画像の表示位置を移動させる画像表示位置移動手段を有し、前記所定の指示情報は、前記画像表示位置移動手段の移動情報を含むことを特徴とする。
これによれば、例えば、表示画像の位置を揺らすように移動させて表示画像の見かけ上の解像度を高めることを実現でき、その場合でも、導光路に入射した光の利用効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  プロジェクタ
１０  画像形成ユニット
２０  照明ユニット
２１  カラーホイール
２２  ライトトンネル
２３  リレーレンズ
２４  シリンダミラー
２５  凹面ミラー
３０  光学ユニット
４０  光学ユニット
６０  光源ユニット
６１  光源
６２  光源ブラケット
６３  出射窓
６４  ホルダ
７０  第一光学系
８０  電源ユニット
８３  操作部
１０１  投影面
２２１Ａ〜２２１Ｄ  ミラー部材
２２２Ａ  連結機構
２２３Ａ〜２２３Ｄ  永久磁石
２２４Ａ〜２２４Ｄ  電磁石
２２５  アーム部材
２２６Ａ〜２２６Ｄ  ローラ
２２７Ａ〜２２７Ｄ  反射面
２２８Ａ〜２２８Ｄ  引っ張りバネ
２２９  制御部
２２３Ａ’〜２２３Ｄ’  ロッド
２２４Ａ’〜２２４Ｄ’  電動モータ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９３】
【特許文献１】特開２００３−３４８４９６号公報
【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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