JP4622332B2 - リアプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、透過型スクリーンに画像を表示するリアプロジェクタに関し、詳しくは、スクリーンに投影される上下方向の画線位置調整に追従して光源のランプ光軸を一致させるようにし、光軸ずれの生じない位置精度の高いリアプロジェクタを可能にしたものである。

透過型スクリーンのリアプロジェクタでは、光源のランプ光軸と光学ユニットを構成する液晶パネルとの光軸の位置ずれは、投影される画像の照度の低下や色むらの原因となることから重要である。

従来、上述したことから光源のランプ光軸と光学ユニットの液晶パネルとの光軸を一致させる従来の方法としては、光学ユニットをリアプロジェクタの筐体に固定し、また、これとは別に光源ランプを筐体に固定するというものである。しかし、このような構成では、光学ユニットがアクチュエータ化された場合、光源ランプが筐体に固定されると光学ユニットとは光軸のずれが生じる。例えば、光学ユニットと光源ランプとの光軸を調整する技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

ここで、光学ユニットがアクチュエータ化された場合の光源ランプの光軸を合わせる方法として、光学ユニットの筐体に直接、光源ランプを取り付ければ光軸のずれは抑えられるが、しかし、この場合、光源ランプの高輝度化に伴うランプの高温化や、光学ユニットのコンパクト化等による制約を受けた場合、光源ランプを光学ユニットに固定することは困難になるといった問題がある。

本発明は、上述したような課題を解消するためになされたもので、スクリーンに投影される光学ユニットの上下方向の画線位置調整に追従して光源のランプ光軸を一致させるようにし、光軸ずれの生じないリアプロジェクタを得ることを目的とする。

上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明による請求項１に記載のリアプロジェクタは、光源から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する光学装置及び光学像を投写レンズにより拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、光学装置を収納する光学ユニット筐体と、光学ユニット筐体及び投写レンズを収納する外筐体と、画像形成部で形成された光学像を投影するスクリーンとを備えたリアプロジェクタであって、
光学ユニット筐体及び投写レンズは一体化されて支承部を支点にして上下方向に回動可能にされると共に、光学ユニット筐体及び投写レンズは、光学ユニット筐体の底面に配置した斜面を有するアジャスター部材の進退移動操作によりスクリーンに投影される上下方向の画線位置が調整可能にされ、光学ユニット筐体にはばね部材を介して光源のランプ筐体が支持されると共に、ランプ筐体はその背面をランプカバーに備えた抑えばね部材で保持され、ランプ筐体は光学ユニット筐体及び投写レンズの画線位置調整動作に対して抑えばね部材が追従しランプ光軸を光学装置の光軸に一致させるようにしたものである。

また、請求項１に記載のリアプロジェクタは、抑えばね部材は、板ばね部分にさらに板ばねを形成したダブルばねから構成されているものである。

本発明の請求項１に記載のリアプロジェクタによれば、光学ユニット筐体及び投写レンズの画線位置調整動作に対して抑えばね部材が追従しランプ光軸を光学装置の光軸に一致させるようにしたので、光学ユニットが光源ランプの高輝度化に伴うランプの高温化や、光学ユニットのコンパクト化等による制約の影響を受けることなく光源ランプの光軸を適正位置にすることができる。

また、本発明の請求項２に記載のリアプロジェクタによれば、抑えばね部材は、板ばね部分にさらに板ばねを形成したダブルばねから構成したので、光学ユニット筐体及び投写レンズの画線位置調整動作に対して光源ランプを保持している抑えばね部材が敏捷に追従し、光学ユニット筐体の僅かな動きに対して光源ランプを適正位置にすることができる。

以下、本発明によるリアプロジェクタの最良の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１はリアプロジェクタの全体の内部構成を示した側面図である。

リアプロジェクタの外筐体を構成するキャビネット１は、下端部にボトムキャビネット２を有している。キャビネット１内の下部には光源ランプ３から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する光学ユニット４と、この光学ユニット４からの光学像を拡大投写する投写レンズ５が配置されている。そして、投写レンズ５から拡大投写された光学像はキャビネット１内に斜めに配置された反射ミラー６を反射し、キャビネット１前面のスクリーン７に投影される。

図２は光源ランプ３と光学ユニット４及び投写レンズ５の部分を拡大した側面図である。光学ユニット４と投写レンズ５とは一体にユニット化され構成されているが、光学ユニット４と投写レンズ５とはキャビネット１の仕切り壁１ａにより仕切られている。光学ユニット４は仕切り壁１ａ内に配置されているのに対して、投写レンズ５は仕切り壁１ａの外側、つまり、反射ミラー６に斜めに対峙する位置に配置されている。光学ユニット４と投写レンズ５は仕切り壁１ａに後述する支承用ボス８により支持されている。

図３に仕切り壁１ａを内側から見た図である。仕切り壁１ａの上部には左右一対のねじ孔を有する支承用ボス８，８が設けられ、支承用ボス８，８の下方には同じく一対の位置出しボス９，９が設けられている。この支承用ボス８，８に光学ユニット４がねじ１０，１０により固定される（図２参照）。また、位置出しボス９，９は光学ユニット４の図示しない溝が係合され、光学ユニット４を所定の位置に位置出しするためのものである。

このように構成されたことにより、光学ユニット４及び投写レンズ５は支承用ボス８，８を支点にして白抜き矢印で示すようにキャビネット１に対して上下方向に揺動移動可能にされる。つまり、投写レンズ５を上下に画線位置方向に移動可能にされる。

画線位置調整機構は、画線位置の調整を行うための部材がアジャスターブロック１１である。アジャスターブロック１１はボトムキャビネット２上に位置し、アジャスターブロック１１の上面に備えたスロープ状の斜面１２に光学ユニット４の後端部から突出した凸部４ａが乗るように配置されたものである。

アジャスターブロック１１は図４に示すように、その背面側に配置した支持板１３に支持される。支持板１３の外側には弾性を付与するようにした調整ねじ支持板１４がその一端部を挟持溝１５に挟持するようにした状態で固定ねじ１６により固定される。そして、調整ねじ支持板１４及び支持板１３を通じて調整ねじ１７がアジャスターブロック１１に形成したボス型ねじ１８にねじ込まれる。

また、アジャスターブロック１１の端部からは階段状のゲージ片１９が形成され、このゲージ片１９が支持板１３に形成した溝孔２０に挿入される。この階段状のゲージ片１９には複数のゲージ面１９ａを有し、各ゲージ面１９ａに図５に示すように例えば、番号が表示されていると共に、各番号を読み取りやすくするために各番号に対応する位置の支持板１３部分にも番号が付されている。

画線位置調整機構は上記のように構成され、調整ねじ１７を時計回りあるいは反時計回り方向に回転することにより、アジャスターブロック１１が進退移動し、これにより、光学ユニット４が支承用ボス８を支点にしてその周辺の仕切り壁１ａ部分が撓み、光学ユニット４を前傾させる大きさを可変し、投写レンズ５の画線位置を調整することができるものである。すなわち、アジャスターブロック１１を進入させることで、投写レンズ５は図１の光軸ａで示す方向に移動するので投影される画線が上がる操作が行え、アジャスターブロック１１を後退させることで、投写レンズ５は図１の光軸ｂで示す方向に移動するので投影される画線が下がる操作が行える。このような画線位置調整機構を使用することによって、リアプロジェクタの量産のバラツキもなく、簡単な構成で精度の高い画線位置調整を容易に行うことができる。

また、アジャスターブロック１１に階段状に設けたゲージ面１９ａは、リアプロジェクタの投影される画線を調整するとき、どのくらいの画線位置で調整すればよいかの目安とする基準となるものである。例えば、「２」の数字の位置で画線調整するときは、「２」の数字のゲージ面を支持板１３の面を基準面として位置合わせするものである。以後、プロジェクタの生産において画線を調整するとき、「２」の数字のゲージ面に合わせることで画線調整すればよい。

図６から図９に本発明の要部である光源ランプの構成について説明する。
図６は光学ユニット４の筐体に対して光源ランプ３の取り付け状態の側面図、図７は光学ユニット４の筐体から光源ランプ３を取り外した状態の斜視図、図８は光源ランプ３を保持するランプカバーの各部材を分離した状態の斜視図、図９はランプカバーと抑えばねの斜視図である。

光源ランプ３は筐体内部に図示しないランプを収容したもので、光源ランプ３は上述した光学ユニット４の筐体に形成した開口部２１に支持される。詳しくは、光源ランプ３は開口部２１に設けた上下一対ずつの支持ばね２２,２２により挿着され、光源ランプ３から射出された光束は図示しないミラーを反射し光学ユニット４に入射される。

光源ランプ３はその背後からキャビネット１に支持されるようにしたランプカバー２３で覆われ、ランプカバー２３はその外側からキャビネット１にねじ２４により固定されるランプバー２４によりカンヌキ状に固定される。

ここで、ランプカバー２３の内面側には光源ランプ３を開口部２１側にばね付勢する板ばね状の抑え板ばね２６が取り付けられている。抑え板ばね２６は図９に示したように両側部に固定部２７,２７と、固定部２７,２７からクランク状に曲げ成形された部分が「く」の字状にされた第１のばね部２８,２８と、第１のばね部２８,２８の中央部に切り抜き加工された部分が同じく「く」の字状にされた第２のばね部２９,２９とから形成されている。

このように形成した抑え板ばね２６は、その固定部２７,２７がランプカバー２３のボス部２３ａ,２３ａにねじ３０,３０によりねじ固定される。

すなわち、光源ランプ３は、その背面がランプカバー２３に支持した抑え板ばね２６の第１のばね部２８,２８と、第２のばね部２９,２９とにより押し圧された状態で光学ユニットの筐体にばね保持されることになる。

光源ランプ３は、以上のように構成したことで、光学ユニット４と共に投写レンズ５が調整ねじ１７の回転操作により画線位置が調整されて光学ユニット４の筐体が上下方向に回動移動する動作に伴って光源ランプ３も支持ばね２２,２２に支持された状態で光学ユニット４の筐体と共に上下方向に移動する。すなわち、光源ランプ３はその背面が抑え板ばね２６により押し圧されていることから、光源ランプ３は上下方向に移動する動作に追従して抑え板ばね２６が撓み変形してランプ姿勢を適性位置に保持する。つまり、光源ランプ３は光学ユニット４の光軸に対して光軸ずれすることなく、光学ユニット４の画線位置調整に伴って常に光軸上に位置させることができるというものである。

また、抑え板ばね２６は第１のばね部２８,２８に対して第２のばね部２９,２９を作用させた、いわゆるダブルばねであるので、光源ランプ３の移動動作に敏捷に撓み変形させることができ、これによって、光源ランプ３の僅かな動きにも正確に対応できる。

本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

本発明に適用されるリアプロジェクタの全体の内部構成図である。 光学ユニットと投写レンズとの取り付け状態の拡大図である。 光学ユニットが支持される支承用ボスと位置出しボスの斜視図である。 本発明によるアジャスターブロックを有する画線位置調整機構の分解状態の斜視図である。 画線調整のゲージ面構造の斜視図である。 光学ユニットと光源ランプとの関係の側面図である。 光学ユニットから光源ランプを分離した斜視図である。 光源ランプを保持するランプカバーの分離した斜視図である。 ランプカバーと抑え板ばねの斜視図である。

符号の説明

１…キャビネット、１ａ…仕切り壁、３…光源ランプ、４…光学ユニット、５…投写レンズ、６…反射ミラー、７…スクリーン、８…支承用ボス、１１…アジャスターブロック、１２…斜面、２２…支持ばね、２３…ランプカバー、２５…ランプバー、２６…抑え板ばね、２８…第１のばね部、２９第２のばね部

Claims (2)

1. 光源から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する光学装置及び上記光学像を投写レンズにより拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、上記光学装置を収納する光学ユニット筐体と、上記光学ユニット筐体及び上記投写レンズを収納する外筐体と、上記画像形成部で形成された光学像を投影するスクリーンとを備えたリアプロジェクタであって、
   上記光学ユニット筐体及び上記投写レンズは一体化されて支承部を支点にして上下方向に回動可能にされると共に、上記光学ユニット筐体及び上記投写レンズは、当該光学ユニット筐体の底面に配置した斜面を有するアジャスター部材の進退移動操作により上記スクリーンに投影される上下方向の画線位置が調整可能にされ、
   上記光学ユニット筐体にはばね部材を介して上記光源のランプ筐体が支持されると共に、上記ランプ筐体はその背面をランプカバーに備えた抑えばね部材で保持され、
   上記ランプ筐体は、上記光学ユニット筐体及び上記投写レンズの画線位置調整動作に対して上記抑えばね部材が追従し、ランプ光軸を上記光学装置の光軸に一致させるようにしたことを特徴とするリアプロジェクタ。
2. 上記抑えばね部材は、板ばね部分にさらに板ばねを形成したダブルばねから構成されていることを特徴とする請求項１に記載のリアプロジェクタ。

Images