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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-31
(45)【発行日】2022-11-09
(54)【発明の名称】プロジェクター
(51)【国際特許分類】
G03B 21/00 20060101AFI20221101BHJP
G03B 21/14 20060101ALI20221101BHJP
G03B 21/28 20060101ALI20221101BHJP
H04N 5/74 20060101ALI20221101BHJP
【ＦＩ】
G03B21/00 D
G03B21/14 D
G03B21/28
H04N5/74 A
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021053457
(22)【出願日】2021-03-26
(65)【公開番号】P2022150729
(43)【公開日】2022-10-07
【審査請求日】2021-11-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000637
【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所
(72)【発明者】
【氏名】大月 伸行
(72)【発明者】
【氏名】平野 整
(72)【発明者】
【氏名】福山 孝典
【審査官】小野 博之
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１６４１８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００７９７３３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１０２５３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０１４７６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－０２９５４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０２４３５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－１２２５７４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｂ ２１／００－２１／１０
２１／１２－２１／３０
２１／５６－２１／６４
３３／００－３３／１６
Ｈ０４Ｎ ５／６６－５／７４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に光を出射する光源装置と、入射する光を変調する光変調装置を有し、前記光源装置から前記第１方向に入射する光を変調して画像光を生成し、前記第１方向と交差する第２方向に前記画像光を出射する画像生成装置と、
前記画像生成装置から前記第２方向に沿って入射する前記画像光を投射する投射光学装置と、
前記光源装置、前記画像生成装置及び前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、
前記投射光学装置は、
前記画像生成装置から前記画像光が前記第２方向に沿って入射する入射側光路と、
前記入射側光路を通過した前記画像光を前記第１方向とは反対方向に屈曲させる屈曲部材と、
前記屈曲部材によって屈曲された前記画像光が前記第１方向とは反対方向に沿って入射し、前記第２方向において前記光源装置と並ぶ出射側光路と、
前記出射側光路に設けられ、入射する前記画像光を反射して、前記外装筐体の外部に投射する反射素子と、を備え、
前記光変調装置に結像し、前記画像光を投射する前記投射光学装置の焦点距離をｆ１とし、前記反射素子の焦点距離をｆ２としたとき、ｆ２／ｆ１の絶対値は、
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０
を満たすことを特徴とするプロジェクター。
【請求項2】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、前記反射素子の焦点距離は、前記画像光の投射範囲において前記外装筐体側の端縁に入射する光線の焦点距離であることを特徴とするプロジェクター。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載のプロジェクターにおいて、前記外装筐体は、
前記反射素子による前記画像光の反射方向に配置される第１面と、
前記第１面とは反対側に配置される第２面と、
前記第１面に設けられ、前記投射光学装置によって投射された前記画像光が通過する投射口と、を有し、
前記第２面から前記第１面に向かう方向を第３方向とすると、前記光源装置において前記第３方向の端部は、前記投射口の端縁のうち、前記第３方向とは反対方向の端縁よりも前記第３方向に配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、ｆ２／ｆ１の絶対値は、
７．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ １５．０
を満たすことを特徴とするプロジェクター。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、前記投射光学装置は、
前記出射側光路において前記屈曲部材と前記反射素子との間に配置される出射側屈折系レンズ群と、
前記入射側光路に配置される入射側屈折系レンズ群と、を有し、
前記出射側屈折系レンズ群のレンズ長をＬ１とし、
前記入射側屈折系レンズ群のレンズ長をＬ２としたとき、
Ｌ１／Ｌ２は、
０．８５ ＜ Ｌ１／Ｌ２ ＜ １．５
を満たすことを特徴とするプロジェクター。
【請求項6】
請求項５に記載のプロジェクターにおいて、前記第２方向において前記光源装置と前記投射光学装置との間に配置され、前記第１方向に沿って延在するレバー部材を備え、
前記出射側屈折系レンズ群と前記入射側屈折系レンズ群とのうち一方の屈折系レンズ群は、前記一方の屈折系レンズ群の光軸に沿って移動する光学調整レンズを含み、
前記レバー部材は、前記光学調整レンズを前記一方の屈折系レンズ群の光軸に沿って移動させることを特徴とするプロジェクター。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、前記外装筐体内に配置され、前記光源装置、前記画像生成装置及び前記投射光学装置を支持する１つの支持部材を備えることを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光源、折り返しミラー、映像表示素子及び投射光学ユニットを備える投射型表示装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の投射型表示装置では、投射光学ユニットは、前方レンズ群、後方レンズ群及び自由曲面ミラーを備え、折り返しミラーは、前方レンズ群と後方レンズ群との間に配置されている。光源から出射された光は、映像表示素子に入射されて変調される。映像表示素子にて変調された画像光は、前方レンズ群を通過した後、折り返しミラーにて屈曲される。折り返しミラーにて屈曲された画像光は、後方レンズ群を通過し、自由曲面ミラーに入射する。自由曲面ミラーは、入射する画像光を反射して投射する。自由曲面ミラーによって反射された画像光は、例えば投射型表示装置が載置される載置面と同一面に投射可能である。このような画像光の投射距離が短くても大きな画像を表示可能な投射型表示装置を短焦点型プロジェクターと呼称する。
特許文献１に記載の投射型表示装置では、投射光学ユニットは、前方レンズ群、後方レンズ群及び自由曲面ミラーを備え、折り返しミラーは、前方レンズ群と後方レンズ群との間に配置されている。光源から出射された光は、映像表示素子に入射されて変調される。映像表示素子にて変調された画像光は、前方レンズ群を通過した後、折り返しミラーにて屈曲される。折り返しミラーにて屈曲された画像光は、後方レンズ群を通過し、自由曲面ミラーに入射する。自由曲面ミラーは、入射する画像光を反射して投射する。自由曲面ミラーによって反射された画像光は、例えば投射型表示装置が載置される載置面と同一面に投射可能である。このような画像光の投射距離が短くても大きな画像を表示可能な投射型表示装置を短焦点型プロジェクターと呼称する。
【0003】
また、光源及び光学系ユニットが並設され、光源から出射された光が蛇行する光路が内部に設けられたプロジェクターが知られている（例えば特許文献２参照）。
特許文献２に記載のプロジェクターでは、光源は、青色光源及び赤色光源を有する。青色光源から出射された青色励起光は、反射ミラー群によって正面側に反射された後、第１ダイクロイックミラーを通過して蛍光発光装置に入射する。蛍光発光装置から出射された青色光及び緑色光のうち、青色光は、蛍光発光装置を通過した後、第１反射ミラー及び第２反射ミラーによって背面側に反射された後、第２ダイクロイックミラーを通過する。緑色光は、第１ダイクロイックミラーにて反射され、第２ダイクロイックミラーにて背面側に反射される。赤色光源装置から出射されて第１ダイクロイックミラーを透過した赤色光は、第２ダイクロイックミラーによって背面側に反射される。第２ダイクロイックミラーを背面側に通過した青色光と、第２ダイクロイックミラーにて背面側に反射された緑色光及び赤色光とは、光軸変換ミラー及び集光レンズを介して照射ミラーに入射され、照射ミラーを介して表示素子に入射される。表示素子から正面側に出射された画像光は、光学系ユニットによって、プロジェクターの外部に投射される。
特許文献２に記載のプロジェクターでは、光源は、青色光源及び赤色光源を有する。青色光源から出射された青色励起光は、反射ミラー群によって正面側に反射された後、第１ダイクロイックミラーを通過して蛍光発光装置に入射する。蛍光発光装置から出射された青色光及び緑色光のうち、青色光は、蛍光発光装置を通過した後、第１反射ミラー及び第２反射ミラーによって背面側に反射された後、第２ダイクロイックミラーを通過する。緑色光は、第１ダイクロイックミラーにて反射され、第２ダイクロイックミラーにて背面側に反射される。赤色光源装置から出射されて第１ダイクロイックミラーを透過した赤色光は、第２ダイクロイックミラーによって背面側に反射される。第２ダイクロイックミラーを背面側に通過した青色光と、第２ダイクロイックミラーにて背面側に反射された緑色光及び赤色光とは、光軸変換ミラー及び集光レンズを介して照射ミラーに入射され、照射ミラーを介して表示素子に入射される。表示素子から正面側に出射された画像光は、光学系ユニットによって、プロジェクターの外部に投射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１３－８０４４号公報
【文献】特開２０１１－７５８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、プロジェクターについて小型化が要望されている。
これに対し、短焦点型プロジェクターを構成する光源装置及び投射光学装置を、特許文献２に記載のプロジェクターの光源及び光学系ユニットのように並設することよって、短焦点型プロジェクターの小型化を図ることが考えられる。
しかしながら、光源装置は、プロジェクターの構成装置の中でも比較的大きい装置である。このため、プロジェクターを小型化した場合、投射光学装置による画像光の投射範囲内に光源装置の一部が入りやすく、画像光の一部が光源装置によって遮蔽されやすい。このことから、光源装置を投射光学装置から離して配置する必要があり、プロジェクターを小型化しづらいという問題がある。
これに対し、短焦点型プロジェクターを構成する光源装置及び投射光学装置を、特許文献２に記載のプロジェクターの光源及び光学系ユニットのように並設することよって、短焦点型プロジェクターの小型化を図ることが考えられる。
しかしながら、光源装置は、プロジェクターの構成装置の中でも比較的大きい装置である。このため、プロジェクターを小型化した場合、投射光学装置による画像光の投射範囲内に光源装置の一部が入りやすく、画像光の一部が光源装置によって遮蔽されやすい。このことから、光源装置を投射光学装置から離して配置する必要があり、プロジェクターを小型化しづらいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係るプロジェクターは、第１方向に光を出射する光源装置と、入射する光を変調する光変調装置を有し、前記光源装置から前記第１方向に入射する光を変調して画像光を生成し、前記第１方向と交差する第２方向に前記画像光を出射する画像生成装置と、前記画像生成装置から前記第２方向に沿って入射する前記画像光を投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記画像生成装置及び前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、前記投射光学装置は、前記画像生成装置から前記画像光が前記第２方向に沿って入射する入射側光路と、前記入射側光路を通過した前記画像光を前記第１方向とは反対方向に屈曲させる屈曲部材と、前記屈曲部材によって屈曲された前記画像光が前記第１方向とは反対方向に沿って入射し、前記第２方向において前記光源装置と並ぶ出射側光路と、前記出射側光路に設けられ、入射する前記画像光を反射して、前記外装筐体の外部に投射する反射素子と、を備え、前記光変調装置に結像し、前記画像光を投射する前記投射光学装置の焦点距離をｆ１とし、前記反射素子の焦点距離をｆ２としたとき、ｆ２／ｆ１の絶対値は、
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０
を満たす。
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０
を満たす。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】一実施形態におけるプロジェクターを示す斜視図。
【図2】一実施形態におけるプロジェクターを示す斜視図。
【図3】一実施形態における操作部を示す斜視図。
【図4】一実施形態におけるプロジェクターの内部構成を示す平面図。
【図5】一実施形態における画像投射装置の構成を示す模式図。
【図6】一実施形態における光源装置を示す側面図。
【図7】一実施形態における光源装置と開口部との位置関係を示す図。
【図8】一実施形態における反射素子によって反射される画像光を示す光線図。
【図9】実施例における投射光学装置の焦点距離に対する反射素子の焦点距離の比率と光線高さとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１及び図２は、本実施形態に係るプロジェクター１の外観を示す斜視図である。詳述すると、図１は、プロジェクター１を正面２３側から見た斜視図であり、図２は、プロジェクター１を背面２４側から見た斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、光源から出射された光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、生成した画像光をスクリーン等の被投射面に投射する投射装置である。プロジェクター１は、図１及び図２に示すように、プロジェクター１の外装を構成する外装筐体２を備える。
［プロジェクターの概略構成］
図１及び図２は、本実施形態に係るプロジェクター１の外観を示す斜視図である。詳述すると、図１は、プロジェクター１を正面２３側から見た斜視図であり、図２は、プロジェクター１を背面２４側から見た斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、光源から出射された光を変調して画像情報に応じた画像光を生成し、生成した画像光をスクリーン等の被投射面に投射する投射装置である。プロジェクター１は、図１及び図２に示すように、プロジェクター１の外装を構成する外装筐体２を備える。
【0009】
［外装筐体の構成］
外装筐体２は、後述する制御装置ＣＤ、電源装置ＰＳ、画像投射装置３、支持部材７、位置調節装置８及び図示しない冷却装置を内部に収容する。外装筐体２は、略直方体形状に形成されており、天面２１、底面２２、正面２３、背面２４、左側面２５及び右側面２６を有する。
以下の説明では、互いに直交する三方向を、＋Ｘ方向、＋Ｙ方向及び＋Ｚ方向とする。＋Ｘ方向を、左側面２５から右側面２６に向かう方向とし、＋Ｙ方向を底面２２から天面２１に向かう方向とし、＋Ｚ方向を正面２３から背面２４に向かう方向とする。また、図示を省略するが、＋Ｘ方向とは反対方向を－Ｘ方向とし、＋Ｙ方向とは反対方向を－Ｙ方向とし、＋Ｚ方向とは反対方向を－Ｚ方向とする。
外装筐体２は、後述する制御装置ＣＤ、電源装置ＰＳ、画像投射装置３、支持部材７、位置調節装置８及び図示しない冷却装置を内部に収容する。外装筐体２は、略直方体形状に形成されており、天面２１、底面２２、正面２３、背面２４、左側面２５及び右側面２６を有する。
以下の説明では、互いに直交する三方向を、＋Ｘ方向、＋Ｙ方向及び＋Ｚ方向とする。＋Ｘ方向を、左側面２５から右側面２６に向かう方向とし、＋Ｙ方向を底面２２から天面２１に向かう方向とし、＋Ｚ方向を正面２３から背面２４に向かう方向とする。また、図示を省略するが、＋Ｘ方向とは反対方向を－Ｘ方向とし、＋Ｙ方向とは反対方向を－Ｙ方向とし、＋Ｚ方向とは反対方向を－Ｚ方向とする。
【0010】
天面２１と底面２２とは、＋Ｙ方向において互いに反対側となる面である。
天面２１は、後述する反射素子６７による画像光の反射方向に配置される第１面に相当する。天面２１は、プロジェクター１が載置面に載置されたときに、上方向を向く面である。天面２１は、底面２２側に凹む凹部２１１と、凹部２１１の底部に設けられた投射口２１２と、を有する。投射口２１２は、後述する投射光学装置６から投射された画像光が通過する開口部である。
底面２２は、天面２１とは反対側に配置される第２面に相当する。底面２２は、設置面に接触する複数の脚部２２１を有する。なお、天面２１が上方を向くように載置されたプロジェクター１が、天面２１から背面２４側かつ上方に画像光を投射するときのプロジェクター１の姿勢を、第１投射姿勢という。
天面２１は、後述する反射素子６７による画像光の反射方向に配置される第１面に相当する。天面２１は、プロジェクター１が載置面に載置されたときに、上方向を向く面である。天面２１は、底面２２側に凹む凹部２１１と、凹部２１１の底部に設けられた投射口２１２と、を有する。投射口２１２は、後述する投射光学装置６から投射された画像光が通過する開口部である。
底面２２は、天面２１とは反対側に配置される第２面に相当する。底面２２は、設置面に接触する複数の脚部２２１を有する。なお、天面２１が上方を向くように載置されたプロジェクター１が、天面２１から背面２４側かつ上方に画像光を投射するときのプロジェクター１の姿勢を、第１投射姿勢という。
【0011】
正面２３と背面２４とは、＋Ｚ方向において互いに反対側となる面である。
背面２４は、図２に示すように、正面２３側に凹む凹部２４１と、凹部２４１の底部に設けられた複数の端子２４２と、を有する。
左側面２５と右側面２６とは、＋Ｘ方向において互いに反対側となる面である。
左側面２５は、開口部２５１を有する。本実施形態では、開口部２５１は、外装筐体２内の冷却対象を冷却した冷却気体を排出する排気口として機能する。
右側面２６は、図１に示すように、開口部２６１を有する。本実施形態では、開口部２６１は、外装筐体２の外部の気体を冷却気体として外装筐体２の内部に導入する導入口として機能する。なお、図示を省略するが、開口部２６１には、開口部２６１を通過する空気に含まれる塵埃を除去するフィルターが設けられる。
背面２４は、図２に示すように、正面２３側に凹む凹部２４１と、凹部２４１の底部に設けられた複数の端子２４２と、を有する。
左側面２５と右側面２６とは、＋Ｘ方向において互いに反対側となる面である。
左側面２５は、開口部２５１を有する。本実施形態では、開口部２５１は、外装筐体２内の冷却対象を冷却した冷却気体を排出する排気口として機能する。
右側面２６は、図１に示すように、開口部２６１を有する。本実施形態では、開口部２６１は、外装筐体２の外部の気体を冷却気体として外装筐体２の内部に導入する導入口として機能する。なお、図示を省略するが、開口部２６１には、開口部２６１を通過する空気に含まれる塵埃を除去するフィルターが設けられる。
【0012】
図３は、正面２３に設けられた操作部２３３を拡大して示す斜視図である。詳述すると、図３は、カバー部材２３２が回動されて露出された操作部２３３を示す斜視図である。
正面２３は、図１及び図３に示すように、背面２４側に凹む凹部２３１と、カバー部材２３２とを有する他、図３に示すように、凹部２３１の底部に設けられる操作部２３３と、を備える。
正面２３は、図１及び図３に示すように、背面２４側に凹む凹部２３１と、カバー部材２３２とを有する他、図３に示すように、凹部２３１の底部に設けられる操作部２３３と、を備える。
【0013】
カバー部材２３２は、＋Ｘ方向に沿う軸を中心として回動可能に設けられている。カバー部材２３２は、一方に回動されることによって凹部２３１を開放し、他方に回動されることによって凹部２３１を閉塞する。
操作部２３３は、凹部２３１が開放されることによって露出される。操作部２３３は、複数の操作ボタン２３４と、操作用開口部２３５，２３６と、を備える。
複数の操作ボタン２３４は、ユーザーによって押下されると、予め操作ボタン２３４に割り当てられた操作信号を、後述する制御装置ＣＤに出力する。
操作用開口部２３５は、操作部２３３において＋Ｘ方向の位置に、＋Ｙ方向に長い矩形状に設けられている。操作用開口部２３５は、後述する位置調節装置８を構成する第２操作部材８４の操作部８４２を露出させる。
操作用開口部２３６は、操作部２３３において－Ｘ方向の位置に、＋Ｙ方向に長い矩形状に設けられている。操作用開口部２３６は、後述する位置調節装置８を構成する第１操作部材８３の操作部８３２を露出させる。
操作部２３３は、凹部２３１が開放されることによって露出される。操作部２３３は、複数の操作ボタン２３４と、操作用開口部２３５，２３６と、を備える。
複数の操作ボタン２３４は、ユーザーによって押下されると、予め操作ボタン２３４に割り当てられた操作信号を、後述する制御装置ＣＤに出力する。
操作用開口部２３５は、操作部２３３において＋Ｘ方向の位置に、＋Ｙ方向に長い矩形状に設けられている。操作用開口部２３５は、後述する位置調節装置８を構成する第２操作部材８４の操作部８４２を露出させる。
操作用開口部２３６は、操作部２３３において－Ｘ方向の位置に、＋Ｙ方向に長い矩形状に設けられている。操作用開口部２３６は、後述する位置調節装置８を構成する第１操作部材８３の操作部８３２を露出させる。
【0014】
［プロジェクターの内部構成］
図４は、プロジェクター１の内部構成を＋Ｙ方向から見た平面図である。
プロジェクター１は、図４に示すように、外装筐体２内に収容される制御装置ＣＤ、電源装置ＰＳ、画像投射装置３、支持部材７及び位置調節装置８を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、制御装置ＣＤ、電源装置ＰＳ及び画像投射装置３等の冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
図４は、プロジェクター１の内部構成を＋Ｙ方向から見た平面図である。
プロジェクター１は、図４に示すように、外装筐体２内に収容される制御装置ＣＤ、電源装置ＰＳ、画像投射装置３、支持部材７及び位置調節装置８を備える。この他、図示を省略するが、プロジェクター１は、制御装置ＣＤ、電源装置ＰＳ及び画像投射装置３等の冷却対象を冷却する冷却装置を備える。
【0015】
［制御装置及び電源装置の構成］
制御装置ＣＤは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路が設けられた回路基板であり、プロジェクター１の動作を制御する。
電源装置ＰＳは、プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する。電源装置ＰＳは、外部から供給される電力を変圧し、変圧した電力を電子部品に供給する。本実施形態では、電源装置ＰＳは、トランス等の回路素子が設けられた回路基板として構成されている。
制御装置ＣＤは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路が設けられた回路基板であり、プロジェクター１の動作を制御する。
電源装置ＰＳは、プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する。電源装置ＰＳは、外部から供給される電力を変圧し、変圧した電力を電子部品に供給する。本実施形態では、電源装置ＰＳは、トランス等の回路素子が設けられた回路基板として構成されている。
【0016】
制御装置ＣＤ及び電源装置ＰＳは、外装筐体２の内部において外装筐体２の中央に位置する投射光学装置６に対して＋Ｘ方向に隣り合って配置されている。すなわち、制御装置ＣＤ及び電源装置ＰＳは、外装筐体２の内部において投射光学装置６に対して画像投射装置３を構成する光源装置４及び画像生成装置５とは反対側に設けられている。このため、後述する光源装置４と、投射光学装置６と、制御装置ＣＤ及び電源装置ＰＳとは、＋Ｘ方向に並んでいる。換言すると、光源装置４と、投射光学装置６と、制御装置ＣＤ及び電源装置ＰＳとが並ぶ方向は、＋Ｘ方向に沿う方向である。
【0017】
［画像投射装置の構成］
図５は、画像投射装置３の構成を示す模式図である。なお、図５においては、位置調節装置８の図示を省略している。
画像投射装置３は、制御装置ＣＤから入力される画像信号に応じた画像を生成し、生成した画像光を投射する。画像投射装置３は、図４及び図５に示すように、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を備える。
光源装置４及び画像生成装置５は、外装筐体２の内部において外装筐体２の中央に位置する投射光学装置６に対して－Ｘ方向に隣り合って配置されている。すなわち、光源装置４と投射光学装置６とは、＋Ｘ方向において隣り合っている。
図５は、画像投射装置３の構成を示す模式図である。なお、図５においては、位置調節装置８の図示を省略している。
画像投射装置３は、制御装置ＣＤから入力される画像信号に応じた画像を生成し、生成した画像光を投射する。画像投射装置３は、図４及び図５に示すように、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を備える。
光源装置４及び画像生成装置５は、外装筐体２の内部において外装筐体２の中央に位置する投射光学装置６に対して－Ｘ方向に隣り合って配置されている。すなわち、光源装置４と投射光学装置６とは、＋Ｘ方向において隣り合っている。
【0018】
［光源装置の構成］
光源装置４は、照明光を画像生成装置５に出射する。光源装置４は、図５に示すように、光源用筐体４１、光源部４２、拡散透過部４３、光分離部４４、第１集光素子４５、波長変換素子４６、第２集光素子４７、拡散反射素子４８及び位相差部４９を備える。
光源装置４は、照明光を画像生成装置５に出射する。光源装置４は、図５に示すように、光源用筐体４１、光源部４２、拡散透過部４３、光分離部４４、第１集光素子４５、波長変換素子４６、第２集光素子４７、拡散反射素子４８及び位相差部４９を備える。
【0019】
［光源用筐体の構成］
光源用筐体４１は、光源部４２、拡散透過部４３、光分離部４４、第１集光素子４５、波長変換素子４６、第２集光素子４７、拡散反射素子４８及び位相差部４９を収容する。光源用筐体４１には、＋Ｘ方向に沿う照明光軸Ａｘ１と、＋Ｚ方向に沿う照明光軸Ａｘ２とが設けられている。照明光軸Ａｘ１と照明光軸Ａｘ２とは交差する。
光源部４２、拡散透過部４３、光分離部４４、第１集光素子４５及び波長変換素子４６は、照明光軸Ａｘ１上に配置されている。
拡散反射素子４８、第２集光素子４７、光分離部４４及び位相差部４９は、照明光軸Ａｘ２上に配置されている。すなわち、光分離部４４は、照明光軸Ａｘ１と照明光軸Ａｘ２との交差部に配置されている。
光源用筐体４１は、光源部４２、拡散透過部４３、光分離部４４、第１集光素子４５、波長変換素子４６、第２集光素子４７、拡散反射素子４８及び位相差部４９を収容する。光源用筐体４１には、＋Ｘ方向に沿う照明光軸Ａｘ１と、＋Ｚ方向に沿う照明光軸Ａｘ２とが設けられている。照明光軸Ａｘ１と照明光軸Ａｘ２とは交差する。
光源部４２、拡散透過部４３、光分離部４４、第１集光素子４５及び波長変換素子４６は、照明光軸Ａｘ１上に配置されている。
拡散反射素子４８、第２集光素子４７、光分離部４４及び位相差部４９は、照明光軸Ａｘ２上に配置されている。すなわち、光分離部４４は、照明光軸Ａｘ１と照明光軸Ａｘ２との交差部に配置されている。
【0020】
［光源部の構成］
光源部４２は、－Ｘ方向に光を出射する。光源部４２は、支持部材４２１と、光源である複数の固体発光素子４２２と、複数のコリメーターレンズ４２３と、を備える。
支持部材４２１は、照明光軸Ａｘ１に直交する平面にそれぞれアレイ状に配置された複数の固体発光素子４２２を支持する。支持部材４２１は、金属製部材であり、支持部材４２１には、複数の固体発光素子４２２の熱が伝達される。
複数の固体発光素子４２２のそれぞれは、ｓ偏光の青色光を＋Ｚ方向に出射する。固体発光素子４２２は、半導体レーザーであり、固体発光素子４２２が出射する青色光は、例えばピーク波長が４４０ｎｍのレーザー光である。
複数のコリメーターレンズ４２３は、複数の固体発光素子４２２に応じて設けられる。複数のコリメーターレンズ４２３は、複数の固体発光素子４２２から出射された青色光を平行光束に変換して、拡散透過部４３に入射させる。
このように、光源部４２は、偏光方向が同じ直線偏光光である青色光を出射する。しかしながら、これに限らず、光源部４２は、ｐ偏光の青色光を出射する構成としてもよく、ｓ偏光の青色光と、ｐ偏光の青色光とを出射する構成としてもよい。
光源部４２は、－Ｘ方向に光を出射する。光源部４２は、支持部材４２１と、光源である複数の固体発光素子４２２と、複数のコリメーターレンズ４２３と、を備える。
支持部材４２１は、照明光軸Ａｘ１に直交する平面にそれぞれアレイ状に配置された複数の固体発光素子４２２を支持する。支持部材４２１は、金属製部材であり、支持部材４２１には、複数の固体発光素子４２２の熱が伝達される。
複数の固体発光素子４２２のそれぞれは、ｓ偏光の青色光を＋Ｚ方向に出射する。固体発光素子４２２は、半導体レーザーであり、固体発光素子４２２が出射する青色光は、例えばピーク波長が４４０ｎｍのレーザー光である。
複数のコリメーターレンズ４２３は、複数の固体発光素子４２２に応じて設けられる。複数のコリメーターレンズ４２３は、複数の固体発光素子４２２から出射された青色光を平行光束に変換して、拡散透過部４３に入射させる。
このように、光源部４２は、偏光方向が同じ直線偏光光である青色光を出射する。しかしながら、これに限らず、光源部４２は、ｐ偏光の青色光を出射する構成としてもよく、ｓ偏光の青色光と、ｐ偏光の青色光とを出射する構成としてもよい。
【0021】
図６は、光源装置４を示す側面図である。
光源部４２は、上記構成の他、図６に示すように、受熱部材４２４、ヒートパイプ４２５及び放熱部材４２６を有する。
受熱部材４２４は、複数の固体発光素子４２２の発光側とは反対側、すなわち、複数の固体発光素子４２２に対して＋Ｘ方向に設けられている。受熱部材４２４は、支持部材４２１と熱伝達可能に接続され、支持部材４２１に伝達された複数の固体発光素子４２２の熱を受ける。
ヒートパイプ４２５は、受熱部材４２４と放熱部材４２６とを熱伝達可能に接続し、受熱部材４２４に伝達された熱を放熱部材４２６に伝達する。なお、ヒートパイプ４２５の数は、３に限らず、適宜変更可能である。
放熱部材４２６は、複数のフィンを有するヒートシンクである。放熱部材４２６は、ヒートパイプ４２５を介して受熱部材４２４から伝達される熱を放熱する。放熱部材４２６は、図示しない冷却装置を構成するファンによって流通する冷却気体によって冷却され、これにより、複数の固体発光素子４２２が冷却される。なお、本実施形態では、放熱部材４２６は、光源用筐体４１に対して－Ｙ方向に設けられている。すなわち、放熱部材４２６は、光源である固体発光素子４２２に対して－Ｙ方向に設けられている。しかしながら、放熱部材４２６は、光源用筐体４１に対して＋Ｙ方向に設けられていてもよい。
光源部４２は、上記構成の他、図６に示すように、受熱部材４２４、ヒートパイプ４２５及び放熱部材４２６を有する。
受熱部材４２４は、複数の固体発光素子４２２の発光側とは反対側、すなわち、複数の固体発光素子４２２に対して＋Ｘ方向に設けられている。受熱部材４２４は、支持部材４２１と熱伝達可能に接続され、支持部材４２１に伝達された複数の固体発光素子４２２の熱を受ける。
ヒートパイプ４２５は、受熱部材４２４と放熱部材４２６とを熱伝達可能に接続し、受熱部材４２４に伝達された熱を放熱部材４２６に伝達する。なお、ヒートパイプ４２５の数は、３に限らず、適宜変更可能である。
放熱部材４２６は、複数のフィンを有するヒートシンクである。放熱部材４２６は、ヒートパイプ４２５を介して受熱部材４２４から伝達される熱を放熱する。放熱部材４２６は、図示しない冷却装置を構成するファンによって流通する冷却気体によって冷却され、これにより、複数の固体発光素子４２２が冷却される。なお、本実施形態では、放熱部材４２６は、光源用筐体４１に対して－Ｙ方向に設けられている。すなわち、放熱部材４２６は、光源である固体発光素子４２２に対して－Ｙ方向に設けられている。しかしながら、放熱部材４２６は、光源用筐体４１に対して＋Ｙ方向に設けられていてもよい。
【0022】
［拡散透過部の構成］
図５に示す拡散透過部４３は、入射された光を拡散させて、出射される光の照度分布を均一化する。拡散透過部４３は、ホログラムを有する構成、複数の小レンズが光軸直交面に配列された構成、及び、光が通過する面が粗面である構成を例示できる。
なお、拡散透過部４３に代えて、一対のマルチレンズアレイを有するホモジナイザー光学素子を光源装置４に採用してもよい。一方、拡散透過部４３が採用される場合には、ホモジナイザー光学素子が採用される場合に比べて、光源部４２から光分離部４４までの距離を短くできる。また、光源部４２と拡散透過部４３との間にアフォーカル光学素子が設けられていてもよい。アフォーカル光学素子は、光源部４２から入射する光束を縮径した後、平行化して出射する。
図５に示す拡散透過部４３は、入射された光を拡散させて、出射される光の照度分布を均一化する。拡散透過部４３は、ホログラムを有する構成、複数の小レンズが光軸直交面に配列された構成、及び、光が通過する面が粗面である構成を例示できる。
なお、拡散透過部４３に代えて、一対のマルチレンズアレイを有するホモジナイザー光学素子を光源装置４に採用してもよい。一方、拡散透過部４３が採用される場合には、ホモジナイザー光学素子が採用される場合に比べて、光源部４２から光分離部４４までの距離を短くできる。また、光源部４２と拡散透過部４３との間にアフォーカル光学素子が設けられていてもよい。アフォーカル光学素子は、光源部４２から入射する光束を縮径した後、平行化して出射する。
【0023】
［光分離部の構成］
拡散透過部４３から出射された光は、光分離部４４に入射する。
光分離部４４は、光源部４２から拡散透過部４３を介して入射される光のうち、一部の光を通過させ、他の光を反射させるハーフミラーの機能を有する。光分離部４４は、拡散反射素子４８から入射される青色光を通過させ、波長変換素子４６から入射され、青色光の波長よりも長い波長を有する光を反射させるダイクロイックミラーの機能を有する。
詳述すると、光分離部４４は、拡散透過部４３から入射される青色光のうち、一部の青色光である第１部分光を通過させて第１集光素子４５に入射させ、他の青色光である第２部分光を反射させて第２集光素子４７に入射させる。
本実施形態では、波長変換素子４６における光の吸収を考慮して、光分離部４４は、波長変換素子４６に入射する第１部分光の光量を、拡散反射素子４８に入射する第２部分光の光量よりも大きくしている。しかしながら、これに限らず、第１部分光の光量は、第２部分光の光量と同じでもよく、第２部分光の光量よりも小さくてもよい。
なお、光分離部４４は、入射される光のうち、ｓ偏光成分を反射し、ｐ偏光成分を透過させる偏光分離素子としての機能と、青色光を透過し、青色光の波長よりも長い波長の色光を反射するダイクロイックミラーとしての機能とを有するものであってもよい。
拡散透過部４３から出射された光は、光分離部４４に入射する。
光分離部４４は、光源部４２から拡散透過部４３を介して入射される光のうち、一部の光を通過させ、他の光を反射させるハーフミラーの機能を有する。光分離部４４は、拡散反射素子４８から入射される青色光を通過させ、波長変換素子４６から入射され、青色光の波長よりも長い波長を有する光を反射させるダイクロイックミラーの機能を有する。
詳述すると、光分離部４４は、拡散透過部４３から入射される青色光のうち、一部の青色光である第１部分光を通過させて第１集光素子４５に入射させ、他の青色光である第２部分光を反射させて第２集光素子４７に入射させる。
本実施形態では、波長変換素子４６における光の吸収を考慮して、光分離部４４は、波長変換素子４６に入射する第１部分光の光量を、拡散反射素子４８に入射する第２部分光の光量よりも大きくしている。しかしながら、これに限らず、第１部分光の光量は、第２部分光の光量と同じでもよく、第２部分光の光量よりも小さくてもよい。
なお、光分離部４４は、入射される光のうち、ｓ偏光成分を反射し、ｐ偏光成分を透過させる偏光分離素子としての機能と、青色光を透過し、青色光の波長よりも長い波長の色光を反射するダイクロイックミラーとしての機能とを有するものであってもよい。
【0024】
［第１集光素子の構成］
第１集光素子４５は、光分離部４４を通過した第１部分光を波長変換素子４６に集光する。また、第１集光素子４５は、波長変換素子４６から入射される光を平行化する。
本実施形態では、第１集光素子４５は、２つのレンズを有するが、第１集光素子４５を構成するレンズの数は、２に限定されない。
第１集光素子４５は、光分離部４４を通過した第１部分光を波長変換素子４６に集光する。また、第１集光素子４５は、波長変換素子４６から入射される光を平行化する。
本実施形態では、第１集光素子４５は、２つのレンズを有するが、第１集光素子４５を構成するレンズの数は、２に限定されない。
【0025】
［波長変換素子の構成］
波長変換素子４６は、入射される光の波長を変換した光を、入射される光の入射方向とは反対方向に拡散させて出射する。詳述すると、波長変換素子４６は、青色光が入射されることによって励起されて、入射された青色光よりも波長が長い蛍光を第１集光素子４５に向けて拡散させて出射する。すなわち、波長変換素子４６は、光源部４２から出射された第１波長帯を有する光を、第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する光に変換する。波長変換素子４６から出射される光は、例えば、ピーク波長が５００～７００ｎｍの蛍光である。
波長変換素子４６は、入射される光の波長を変換した光を、入射される光の入射方向とは反対方向に拡散させて出射する。詳述すると、波長変換素子４６は、青色光が入射されることによって励起されて、入射された青色光よりも波長が長い蛍光を第１集光素子４５に向けて拡散させて出射する。すなわち、波長変換素子４６は、光源部４２から出射された第１波長帯を有する光を、第１波長帯とは異なる第２波長帯を有する光に変換する。波長変換素子４６から出射される光は、例えば、ピーク波長が５００～７００ｎｍの蛍光である。
【0026】
波長変換素子４６は、基板４６１、波長変換層４６２及び反射層４６３を有する。
基板４６１は、金属によって形成された板状体であり、波長変換層４６２及び反射層４６３を支持する。基板４５１は、光源用筐体４１に固定され、波長変換層４６２から伝達される熱を光源用筐体４１に伝達する。
波長変換層４６２は、基板４６１において第１集光素子４５に対向する位置に設けられている。波長変換層４６２は、第１集光素子４５から入射される青色光の波長を変換した非偏光光である蛍光を拡散して出射する蛍光体を含む蛍光体層である。
反射層４６３は、波長変換層４６２に対して青色光の入射側とは反対側に位置し、波長変換層４６２から入射される蛍光を波長変換層４６２側に反射させる。
波長変換素子４６から出射された蛍光は、照明光軸Ａｘ１に沿って第１集光素子４５を＋Ｘ方向に通過した後、光分離部４４に入射される。光分離部４４に入射された蛍光は、光分離部４４にて＋Ｚ方向に反射されて、位相差部４９に入射される。
基板４６１は、金属によって形成された板状体であり、波長変換層４６２及び反射層４６３を支持する。基板４５１は、光源用筐体４１に固定され、波長変換層４６２から伝達される熱を光源用筐体４１に伝達する。
波長変換層４６２は、基板４６１において第１集光素子４５に対向する位置に設けられている。波長変換層４６２は、第１集光素子４５から入射される青色光の波長を変換した非偏光光である蛍光を拡散して出射する蛍光体を含む蛍光体層である。
反射層４６３は、波長変換層４６２に対して青色光の入射側とは反対側に位置し、波長変換層４６２から入射される蛍光を波長変換層４６２側に反射させる。
波長変換素子４６から出射された蛍光は、照明光軸Ａｘ１に沿って第１集光素子４５を＋Ｘ方向に通過した後、光分離部４４に入射される。光分離部４４に入射された蛍光は、光分離部４４にて＋Ｚ方向に反射されて、位相差部４９に入射される。
【0027】
［第２集光素子の構成］
第２集光素子４７は、光分離部４４にて反射されて入射される第２部分光を拡散反射素子４８に集光する。また、第２集光素子４７は、拡散反射素子４８から入射される青色光を平行化する。
本実施形態では、第２集光素子４７は、第１集光素子４５と同様に、２つのレンズを有するが、第２集光素子４７を構成するレンズの数は、２に限定されない。
第２集光素子４７は、光分離部４４にて反射されて入射される第２部分光を拡散反射素子４８に集光する。また、第２集光素子４７は、拡散反射素子４８から入射される青色光を平行化する。
本実施形態では、第２集光素子４７は、第１集光素子４５と同様に、２つのレンズを有するが、第２集光素子４７を構成するレンズの数は、２に限定されない。
【0028】
［拡散反射素子の構成］
拡散反射素子４８は、基板４８１と、基板４８１において第２集光素子４７に対向する位置に設けられる拡散反射層４８２と、を有する。
拡散反射層４８２は、波長変換素子４６から出射される蛍光と同様の拡散角で、第２集光素子４７から入射される青色光を反射して拡散させる。すなわち、拡散反射層４８２は、入射された光の波長を変換せずに、入射される光を反射して拡散させる。
拡散反射層４８２にて反射された青色光は、第２集光素子４７を通過した後、光分離部４４を通過して、位相差部４９に入射される。すなわち、光分離部４４から位相差部４９に入射される光は、青色光及び蛍光が混在した白色光である。
拡散反射素子４８は、基板４８１と、基板４８１において第２集光素子４７に対向する位置に設けられる拡散反射層４８２と、を有する。
拡散反射層４８２は、波長変換素子４６から出射される蛍光と同様の拡散角で、第２集光素子４７から入射される青色光を反射して拡散させる。すなわち、拡散反射層４８２は、入射された光の波長を変換せずに、入射される光を反射して拡散させる。
拡散反射層４８２にて反射された青色光は、第２集光素子４７を通過した後、光分離部４４を通過して、位相差部４９に入射される。すなわち、光分離部４４から位相差部４９に入射される光は、青色光及び蛍光が混在した白色光である。
【0029】
［位相差部の構成］
位相差部４９は、光分離部４４から入射される白色光をｓ偏光及びｐ偏光が混在する光に変換する。このように変換された白色の照明光は、上記した均一化装置５２に入射される。すなわち、光源装置４は、照明光を＋Ｚ方向に出射する。＋Ｚ方向は、第１方向に相当する。
位相差部４９は、光分離部４４から入射される白色光をｓ偏光及びｐ偏光が混在する光に変換する。このように変換された白色の照明光は、上記した均一化装置５２に入射される。すなわち、光源装置４は、照明光を＋Ｚ方向に出射する。＋Ｚ方向は、第１方向に相当する。
【0030】
［画像生成装置の構成］
画像生成装置５は、光源装置４から入射される照明光から画像を生成する。詳述すると、画像生成装置５は、光源装置４から入射される光を変調して、制御装置ＣＤから入力される画像信号に応じた画像光を生成する。
画像生成装置５は、筐体５１、均一化装置５２、色分離装置５３、リレー装置５４、光変調装置５５及び色合成素子５６を備える。
画像生成装置５は、光源装置４から入射される照明光から画像を生成する。詳述すると、画像生成装置５は、光源装置４から入射される光を変調して、制御装置ＣＤから入力される画像信号に応じた画像光を生成する。
画像生成装置５は、筐体５１、均一化装置５２、色分離装置５３、リレー装置５４、光変調装置５５及び色合成素子５６を備える。
【0031】
［筐体及び均一化装置の構成］
筐体５１は、均一化装置５２、色分離装置５３及びリレー装置５４を収容する。画像生成装置５には、設計上の光軸である照明光軸が設定されており、筐体５１は、照明光軸上に均一化装置５２、色分離装置５３及びリレー装置５４を保持する。また、光変調装置５５及び色合成素子５６は、照明光軸上に配置される。
均一化装置５２は、光源装置４から入射された照明光の照度を均一化するとともに、照明光の偏光状態を揃える。均一化装置５２によって照度が均一化された照明光は、色分離装置５３及びリレー装置５４を経て、光変調装置５５の変調領域を照明する。均一化装置５２は、詳しい図示を省略するが、照度を均一化する一対のレンズアレイと、偏光状態を備える偏光変換素子と、一対のレンズアレイによって分割された複数の部分光束を変調領域に重畳する重畳レンズと、を有する。均一化装置５２を通過した照明光は、例えばｓ偏光の直線偏光である。
筐体５１は、均一化装置５２、色分離装置５３及びリレー装置５４を収容する。画像生成装置５には、設計上の光軸である照明光軸が設定されており、筐体５１は、照明光軸上に均一化装置５２、色分離装置５３及びリレー装置５４を保持する。また、光変調装置５５及び色合成素子５６は、照明光軸上に配置される。
均一化装置５２は、光源装置４から入射された照明光の照度を均一化するとともに、照明光の偏光状態を揃える。均一化装置５２によって照度が均一化された照明光は、色分離装置５３及びリレー装置５４を経て、光変調装置５５の変調領域を照明する。均一化装置５２は、詳しい図示を省略するが、照度を均一化する一対のレンズアレイと、偏光状態を備える偏光変換素子と、一対のレンズアレイによって分割された複数の部分光束を変調領域に重畳する重畳レンズと、を有する。均一化装置５２を通過した照明光は、例えばｓ偏光の直線偏光である。
【0032】
［色分離装置の構成］
色分離装置５３は、均一化装置５２から入射する照明光を青色光、緑色光及び赤色光に分離する。色分離装置５３は、第１色分離素子５３１、第１反射素子５３２及び第２色分離素子５３３を有する。
第１色分離素子５３１は、均一化装置５２に対して＋Ｚ方向に配置されている。第１色分離素子５３１は、均一化装置５２から入射する照明光に含まれる青色光を＋Ｘ方向に反射し、照明光に含まれる緑色光及び赤色光を＋Ｚ方向に透過して、青色光と緑色光及び赤色光とを分離する。
第１反射素子５３２は、第１色分離素子５３１にて＋Ｘ方向に反射された青色光を＋Ｚ方向に反射する。第１反射素子５３２にて反射された青色光は、青用光変調素子５５Ｂに入射する。
色分離装置５３は、均一化装置５２から入射する照明光を青色光、緑色光及び赤色光に分離する。色分離装置５３は、第１色分離素子５３１、第１反射素子５３２及び第２色分離素子５３３を有する。
第１色分離素子５３１は、均一化装置５２に対して＋Ｚ方向に配置されている。第１色分離素子５３１は、均一化装置５２から入射する照明光に含まれる青色光を＋Ｘ方向に反射し、照明光に含まれる緑色光及び赤色光を＋Ｚ方向に透過して、青色光と緑色光及び赤色光とを分離する。
第１反射素子５３２は、第１色分離素子５３１にて＋Ｘ方向に反射された青色光を＋Ｚ方向に反射する。第１反射素子５３２にて反射された青色光は、青用光変調素子５５Ｂに入射する。
【0033】
第２色分離素子５３３は、第１色分離素子５３１に対して＋Ｚ方向に配置されている。第２色分離素子５３３は、第１色分離素子５３１を透過した緑色光及び赤色光のうち、緑色光を＋Ｘ方向に反射し、赤色光を＋Ｚ方向に透過させて、緑色光と赤色光とを分離する。
第２色分離素子５３３にて分離された緑色光は、緑用光変調素子５５Ｇに入射する。第２色分離素子５３３にて分離された赤色光は、リレー装置５４に入射する。
第２色分離素子５３３にて分離された緑色光は、緑用光変調素子５５Ｇに入射する。第２色分離素子５３３にて分離された赤色光は、リレー装置５４に入射する。
【0034】
［リレー装置の構成］
リレー装置５４は、青色光の光路及び緑色光の光路より長い赤色光の光路に設けられ、赤色光の損失を抑制する。リレー装置５４は、第２反射素子５４１、第３反射素子５４２、入射側レンズ５４３、リレーレンズ５４４及び出射側レンズ５４５を備える。
第２反射素子５４１は、第２色分離素子５３３を＋Ｚ方向に透過した赤色光を＋Ｘ方向に反射する。第３反射素子５４２は、第２反射素子５４１にて反射された赤色光を－Ｚ方向に反射する。入射側レンズ５４３は、第２色分離素子５３３と第２反射素子５４１との間に配置されている。リレーレンズ５４４は、第２反射素子５４１と第３反射素子５４２との間に配置されている。出射側レンズ５４５は、第２反射素子５４１と赤用光変調素子５５Ｒとの間に配置されている。
なお、本実施形態では、赤色光の光路にリレー装置５４を設けているが、これに限らず、例えば他の色光より光路が長い色光を青色光とし、青色光の光路上にリレー装置５４を設ける構成としてもよい。
リレー装置５４は、青色光の光路及び緑色光の光路より長い赤色光の光路に設けられ、赤色光の損失を抑制する。リレー装置５４は、第２反射素子５４１、第３反射素子５４２、入射側レンズ５４３、リレーレンズ５４４及び出射側レンズ５４５を備える。
第２反射素子５４１は、第２色分離素子５３３を＋Ｚ方向に透過した赤色光を＋Ｘ方向に反射する。第３反射素子５４２は、第２反射素子５４１にて反射された赤色光を－Ｚ方向に反射する。入射側レンズ５４３は、第２色分離素子５３３と第２反射素子５４１との間に配置されている。リレーレンズ５４４は、第２反射素子５４１と第３反射素子５４２との間に配置されている。出射側レンズ５４５は、第２反射素子５４１と赤用光変調素子５５Ｒとの間に配置されている。
なお、本実施形態では、赤色光の光路にリレー装置５４を設けているが、これに限らず、例えば他の色光より光路が長い色光を青色光とし、青色光の光路上にリレー装置５４を設ける構成としてもよい。
【0035】
［光変調装置の構成］
光変調装置５５は、入射する光を画像信号に応じて変調する。光変調装置５５は、青用光変調素子５５Ｂ、緑用光変調素子５５Ｇ、及び、赤用光変調素子５５Ｒを有する。
青用光変調素子５５Ｂは、第１反射素子５３２から＋Ｚ方向に入射する青色光を変調する。青用光変調素子５５Ｂによって変調された青色光は、＋Ｚ方向に進行して色合成素子５６に入射する。
緑用光変調素子５５Ｇは、第２色分離素子５３３から＋Ｘ方向に入射する緑色光を変調する。緑用光変調素子５５Ｇによって変調された緑色光は、＋Ｘ方向に進行して色合成素子５６に入射する。
赤用光変調素子５５Ｒは、出射側レンズ５４５から－Ｚ方向に入射する赤色光を変調する。赤用光変調素子５５Ｒによって変調された赤色光は、－Ｚ方向に進行して色合成素子５６に入射する。
本実施形態では、各光変調素子５５Ｂ，５５Ｇ，５５Ｒは、透過型液晶パネルと、透過型液晶パネルを挟む一対の偏光板とを備えて構成されている。
光変調装置５５は、入射する光を画像信号に応じて変調する。光変調装置５５は、青用光変調素子５５Ｂ、緑用光変調素子５５Ｇ、及び、赤用光変調素子５５Ｒを有する。
青用光変調素子５５Ｂは、第１反射素子５３２から＋Ｚ方向に入射する青色光を変調する。青用光変調素子５５Ｂによって変調された青色光は、＋Ｚ方向に進行して色合成素子５６に入射する。
緑用光変調素子５５Ｇは、第２色分離素子５３３から＋Ｘ方向に入射する緑色光を変調する。緑用光変調素子５５Ｇによって変調された緑色光は、＋Ｘ方向に進行して色合成素子５６に入射する。
赤用光変調素子５５Ｒは、出射側レンズ５４５から－Ｚ方向に入射する赤色光を変調する。赤用光変調素子５５Ｒによって変調された赤色光は、－Ｚ方向に進行して色合成素子５６に入射する。
本実施形態では、各光変調素子５５Ｂ，５５Ｇ，５５Ｒは、透過型液晶パネルと、透過型液晶パネルを挟む一対の偏光板とを備えて構成されている。
【0036】
［色合成素子の構成］
色合成素子５６は、青用光変調素子５５Ｂによって変調された青色光、緑用光変調素子５５Ｇによって変調された緑色光、及び、赤用光変調素子５５Ｒによって変調された赤色光を合成して画像光を生成する。具体的に、色合成素子５６は、青用光変調素子５５Ｂから＋Ｚ方向に入射される青色光を＋Ｘ方向に反射し、緑用光変調素子５５Ｇから＋Ｘ方向に入射される緑色光を＋Ｘ方向に透過し、赤用光変調素子５５Ｒから－Ｚ方向に入射される赤色光を＋Ｘ方向に反射する。色合成素子５６によって合成された合成光である画像光は、色合成素子５６の光出射光軸、すなわち、画像生成装置５の光出射光軸に沿って＋Ｘ方向に出射され、投射光学装置６に入射される。
本実施形態では、色合成素子５６は、クロスダイクロイックプリズムによって構成されている。しかしながら、これに限らず、色合成素子５６は、例えば複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
このように、画像生成装置５は、光源装置４から＋Ｚ方向に入射する光を変調して画像光を生成し、＋Ｚ方向と交差する＋Ｘ方向に画像光を出射する。＋Ｘ方向は、第２方向に相当する。
色合成素子５６は、青用光変調素子５５Ｂによって変調された青色光、緑用光変調素子５５Ｇによって変調された緑色光、及び、赤用光変調素子５５Ｒによって変調された赤色光を合成して画像光を生成する。具体的に、色合成素子５６は、青用光変調素子５５Ｂから＋Ｚ方向に入射される青色光を＋Ｘ方向に反射し、緑用光変調素子５５Ｇから＋Ｘ方向に入射される緑色光を＋Ｘ方向に透過し、赤用光変調素子５５Ｒから－Ｚ方向に入射される赤色光を＋Ｘ方向に反射する。色合成素子５６によって合成された合成光である画像光は、色合成素子５６の光出射光軸、すなわち、画像生成装置５の光出射光軸に沿って＋Ｘ方向に出射され、投射光学装置６に入射される。
本実施形態では、色合成素子５６は、クロスダイクロイックプリズムによって構成されている。しかしながら、これに限らず、色合成素子５６は、例えば複数のダイクロイックミラーによって構成することも可能である。
このように、画像生成装置５は、光源装置４から＋Ｚ方向に入射する光を変調して画像光を生成し、＋Ｚ方向と交差する＋Ｘ方向に画像光を出射する。＋Ｘ方向は、第２方向に相当する。
【0037】
［投射光学装置の構成］
投射光学装置６は、画像生成装置５によって生成されて画像生成装置５から入射する画像光を上記被投射面に投射する。すなわち、投射光学装置６は、光変調装置５５によって変調された光を投射する。
投射光学装置６は、レンズ筐体６１、入射側光路６２、入射側レンズ群６３、屈曲部材６４、出射側光路６５、出射側レンズ群６６及び反射素子６７を備える投射光学系である。
投射光学装置６は、画像生成装置５によって生成されて画像生成装置５から入射する画像光を上記被投射面に投射する。すなわち、投射光学装置６は、光変調装置５５によって変調された光を投射する。
投射光学装置６は、レンズ筐体６１、入射側光路６２、入射側レンズ群６３、屈曲部材６４、出射側光路６５、出射側レンズ群６６及び反射素子６７を備える投射光学系である。
【0038】
レンズ筐体６１は、投射光学装置用筐体に相当する。レンズ筐体６１は、入射部６１１側から＋Ｘ方向に延出した後、屈曲部６１２にて－Ｚ方向に屈曲するように＋Ｙ方向からレンズ筐体６１を見て逆向きのＬ字状に構成された鏡筒である。レンズ筐体６１は、入射部６１１、屈曲部６１２、出射部６１３及び突出部６１６を有する。
【0039】
入射部６１１は、図５に示すように、レンズ筐体６１において＋Ｘ方向に延出する部位である。入射部６１１の内部には、入射側光路６２が設けられる。
入射側光路６２は、画像生成装置５から画像光が＋Ｘ方向に入射する光路である。入射側光路６２には、入射側レンズ群６３が設けられている。すなわち、投射光学装置６は、入射側光路６２に配置される入射側レンズ群６３を有する。なお、入射側レンズ群６３を構成するレンズの数は、適宜設定可能である。
入射側レンズ群６３は、入射側屈折系レンズ群に相当する。本実施形態では、入射側レンズ群６３は、光学調整レンズとしてのフォーカスレンズ６３Ａを含む。フォーカスレンズ６３Ａは、被投射面に投射された画像のフォーカス状態を調整する。フォーカスレンズ６３Ａは、ユーザーによって後述する第１操作部材８３が操作されることによって、入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動される。
入射側光路６２は、画像生成装置５から画像光が＋Ｘ方向に入射する光路である。入射側光路６２には、入射側レンズ群６３が設けられている。すなわち、投射光学装置６は、入射側光路６２に配置される入射側レンズ群６３を有する。なお、入射側レンズ群６３を構成するレンズの数は、適宜設定可能である。
入射側レンズ群６３は、入射側屈折系レンズ群に相当する。本実施形態では、入射側レンズ群６３は、光学調整レンズとしてのフォーカスレンズ６３Ａを含む。フォーカスレンズ６３Ａは、被投射面に投射された画像のフォーカス状態を調整する。フォーカスレンズ６３Ａは、ユーザーによって後述する第１操作部材８３が操作されることによって、入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動される。
【0040】
屈曲部６１２は、入射部６１１と出射部６１３とを接続する部位であり、入射部６１１内の入射側光路６２を＋Ｘ方向に通過する画像光の進行方向を－Ｚ方向に屈曲させる部位である。屈曲部６１２の内部には屈曲部材６４が設けられている。
屈曲部材６４は、入射側光路６２を＋Ｘ方向に通過した画像光の進行方向を－Ｚ方向に９０°屈曲させる。屈曲部材６４は、例えば反射ミラーによって構成される。
屈曲部材６４は、入射側光路６２を＋Ｘ方向に通過した画像光の進行方向を－Ｚ方向に９０°屈曲させる。屈曲部材６４は、例えば反射ミラーによって構成される。
【0041】
出射部６１３は、屈曲部６１２から－Ｚ方向に延出する部位であり、出射側光路６５を構成する他、内部に出射側レンズ群６６を収容する部位である。すなわち、出射部６１３は、レンズ筐体６１において出射側光路６５に応じた部位である。出射部６１３における＋Ｙ方向の部位には、図４に示すように、反射素子６７にて進行方向が変換された画像光が通過する開口部６１４が設けられている。開口部６１４は、ガラス等の透光性基板ＴＭによって閉塞されている。
なお、開口部６１４及び投射口２１２と光源装置４における＋Ｙ方向の端部との位置関係は、後に詳述する。
なお、開口部６１４及び投射口２１２と光源装置４における＋Ｙ方向の端部との位置関係は、後に詳述する。
【0042】
突出部６１６は、出射部６１３に対して－Ｚ方向の部位に設けられている。突出部６１６は、図４に示すように、出射部６１３よりも＋Ｘ方向及び－Ｘ方向に突出した部位であり、反射素子６７を収容する。すなわち、突出部６１６の外形は、出射部６１３の外形よりも大きい。なお、＋Ｘ方向及び－Ｘ方向は、光源装置４と投射光学装置６とが並ぶ方向でもある。
【0043】
出射側光路６５は、図５に示すように、－Ｚ方向に沿う出射部６１３の内部及び突出部６１６の内部に設けられており、屈曲部材６４から画像光が－Ｚ方向に通過して反射素子６７に到達する光路である。すなわち、出射側光路６５の光軸は、－Ｚ方向に沿う。出射側光路６５には、出射側レンズ群６６及び反射素子６７が設けられている。すなわち、投射光学装置６は、出射側光路６５において屈曲部材６４と反射素子６７との間に配置される出射側レンズ群６６を有する。
出射側レンズ群６６は、出射側屈折系レンズ群に相当する。本実施形態では、出射側レンズ群６６は、フォーカスレンズ６３Ａと同様の機能を有するフォーカスレンズ６６Ａを含む。フォーカスレンズ６６Ａは、ユーザーによって後述する第２操作部材８４が操作されることによって、出射側レンズ群６６の光軸に沿って移動される。
出射側レンズ群６６は、出射側屈折系レンズ群に相当する。本実施形態では、出射側レンズ群６６は、フォーカスレンズ６３Ａと同様の機能を有するフォーカスレンズ６６Ａを含む。フォーカスレンズ６６Ａは、ユーザーによって後述する第２操作部材８４が操作されることによって、出射側レンズ群６６の光軸に沿って移動される。
【0044】
反射素子６７は、出射部６１３に位置する出射側レンズ群６６に対して画像光の出射側に配置されている。すなわち、反射素子６７は、出射側レンズ群６６から出射された画像光が入射する位置に配置されている。反射素子６７は、出射側レンズ群６６から入射される画像光を＋Ｙ方向かつ＋Ｚ方向に反射して、画像光を拡散して投射する非球面ミラーである。反射素子６７にて反射された画像光は、開口部６１４及び透光性基板ＴＭ（図４参照）を通過し、＋Ｚ方向に進行するに従って＋Ｙ方向に進行しつつ拡散する。これにより、プロジェクター１と被投射面との距離が短くても被投射面に大画面の画像を表示可能である。すなわち、プロジェクター１は、焦点距離が短い短焦点型プロジェクターである。
【0045】
［投射光学装置の詳細な構成］
図７は、光源装置４と投射光学装置６の開口部６１４との位置関係を示す図である。換言すると、図７は、ＸＹ平面に沿う光源装置４及び投射光学装置６の断面を示す図である。なお、図７では、画像生成装置５及び支持部材７等の図示を省略している。
ここで、図７に示すように、投射光学装置６のレンズ筐体６１（投射光学装置用筐体）に設けられた開口部６１４は、出射方向に拡大する傾斜面を有する凹部を構成している。開口部６１４を形成する端縁のうち－Ｙ方向の端縁６１５は、光源装置４における＋Ｙ方向の端部４１１よりも－Ｙ方向に配置されている。換言すると、光源装置４の光源用筐体４１における＋Ｙ方向の端部４１１は、開口部６１４を形成する端縁のうち－Ｙ方向の端縁６１５よりも＋Ｙ方向に配置されている。なお、開口部６１４を形成する端縁のうち－Ｙ方向の端縁６１５は、開口部６１４の反射素子６７側の端縁であると定義できる。更に、外装筐体２の天面２１に設けられた投射口２１２は、投射光学装置６の開口部６１４から出射方向に拡大する傾斜面を有する凹部２１１を構成している。光源装置４の端部４１１は、外装筐体２の天面２１に設けられた投射口２１２の端縁のうち－Ｙ方向の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に配置されている。投射口２１２の端縁のうち－Ｙ方向の端縁２１３は、レンズ筐体６１（投射光学装置用筐体）の開口部６１４側の端縁であると定義できる。なお、＋Ｙ方向は、第２面としての底面２２から第１面としての天面２１に向かう第３方向に相当する。
このため、開口部６１４から出射されて、投射口２１２を介してプロジェクター１の外部に投射される画像光は、光源装置４の端部４１１によって遮蔽されるおそれがある。
図７は、光源装置４と投射光学装置６の開口部６１４との位置関係を示す図である。換言すると、図７は、ＸＹ平面に沿う光源装置４及び投射光学装置６の断面を示す図である。なお、図７では、画像生成装置５及び支持部材７等の図示を省略している。
ここで、図７に示すように、投射光学装置６のレンズ筐体６１（投射光学装置用筐体）に設けられた開口部６１４は、出射方向に拡大する傾斜面を有する凹部を構成している。開口部６１４を形成する端縁のうち－Ｙ方向の端縁６１５は、光源装置４における＋Ｙ方向の端部４１１よりも－Ｙ方向に配置されている。換言すると、光源装置４の光源用筐体４１における＋Ｙ方向の端部４１１は、開口部６１４を形成する端縁のうち－Ｙ方向の端縁６１５よりも＋Ｙ方向に配置されている。なお、開口部６１４を形成する端縁のうち－Ｙ方向の端縁６１５は、開口部６１４の反射素子６７側の端縁であると定義できる。更に、外装筐体２の天面２１に設けられた投射口２１２は、投射光学装置６の開口部６１４から出射方向に拡大する傾斜面を有する凹部２１１を構成している。光源装置４の端部４１１は、外装筐体２の天面２１に設けられた投射口２１２の端縁のうち－Ｙ方向の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に配置されている。投射口２１２の端縁のうち－Ｙ方向の端縁２１３は、レンズ筐体６１（投射光学装置用筐体）の開口部６１４側の端縁であると定義できる。なお、＋Ｙ方向は、第２面としての底面２２から第１面としての天面２１に向かう第３方向に相当する。
このため、開口部６１４から出射されて、投射口２１２を介してプロジェクター１の外部に投射される画像光は、光源装置４の端部４１１によって遮蔽されるおそれがある。
【0046】
図８は、反射素子６７によって反射される画像光を示す光線図である。
ここで、図８に示すように、反射素子６７の反射面６７Ａにおいて反射素子６７の光軸Ｘ１から－Ｙ方向に離れた位置に入射する画像光を画像光Ｐ１とし、反射面６７Ａにおいて反射素子６７の光軸Ｘ１に近い位置に入射する画像光を画像光Ｐ２とする。反射面６７Ａにて反射された画像光Ｐ１の進行方向と光軸Ｘ１との交差角は大きく、反射面６７Ａにて反射された画像光Ｐ２の進行方向と光軸Ｘ１との交差角は小さい。このため、例えば光源装置４の端部４１１のように、開口部６１４よりも＋Ｙ方向に配置される物体によって、画像光Ｐ２は遮蔽されやすい。なお、画像光Ｐ２は、画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁、すなわち、－Ｙ方向の端縁に入射する画像光の一例である。
ここで、図８に示すように、反射素子６７の反射面６７Ａにおいて反射素子６７の光軸Ｘ１から－Ｙ方向に離れた位置に入射する画像光を画像光Ｐ１とし、反射面６７Ａにおいて反射素子６７の光軸Ｘ１に近い位置に入射する画像光を画像光Ｐ２とする。反射面６７Ａにて反射された画像光Ｐ１の進行方向と光軸Ｘ１との交差角は大きく、反射面６７Ａにて反射された画像光Ｐ２の進行方向と光軸Ｘ１との交差角は小さい。このため、例えば光源装置４の端部４１１のように、開口部６１４よりも＋Ｙ方向に配置される物体によって、画像光Ｐ２は遮蔽されやすい。なお、画像光Ｐ２は、画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁、すなわち、－Ｙ方向の端縁に入射する画像光の一例である。
【0047】
これに対し、本実施形態に係る投射光学装置６では、光変調装置５５に結像し、画像光を投射する投射光学装置６の焦点距離をｆ１とし、反射素子６７の焦点距離をｆ２としたとき、「ｆ２／ｆ１」の絶対値は、以下の式１を満たす。
このとき、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁に入射する光線の焦点距離とすることが好ましい。すなわち、焦点距離ｆ２は、画像の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する光線の焦点距離とすることが好ましい。
なお、投射光学装置６の焦点距離は、反射素子６７を含む投射光学装置６全体の焦点距離である。
このとき、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁に入射する光線の焦点距離とすることが好ましい。すなわち、焦点距離ｆ２は、画像の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する光線の焦点距離とすることが好ましい。
なお、投射光学装置６の焦点距離は、反射素子６７を含む投射光学装置６全体の焦点距離である。
【0048】
［数１］
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０ …（１）
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０ …（１）
【0049】
これによれば、投射光学装置６による画像の投射範囲を＋Ｙ方向にシフトさせることができる。このため、光源装置４において、開口部６１４の端縁６１５及び投射口２１２の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に配置される端部４１１によって、開口部６１４から投射される画像光の一部が遮蔽されることを抑制できる。このように、投射光学装置６と光源装置４との距離が小さくても、投射される画像光の一部が遮蔽されることを抑制できるので、投射光学装置６と、投射光学装置６に対して－Ｘ方向に配置される光源装置４との距離を小さくできる。これにより、＋Ｘ方向におけるプロジェクター１の寸法を小さくできる。
一方、上記式１が満たされることによって、投射光学装置６の結像性能の低下を抑制できる。これにより、被投射面に画像光が投射されることによって表示される画像の劣化を抑制でき、ユーザーによる画像の視認性を確保できる。
従って、画像光の一部の遮蔽と、投射光学装置６の結像性能の低下とのそれぞれを抑制しつつ、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
なお、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が以下の式２を満たすことによって、上記効果をより好適に奏することができる。すなわち、以下の式２が満たされることが好ましい。
一方、上記式１が満たされることによって、投射光学装置６の結像性能の低下を抑制できる。これにより、被投射面に画像光が投射されることによって表示される画像の劣化を抑制でき、ユーザーによる画像の視認性を確保できる。
従って、画像光の一部の遮蔽と、投射光学装置６の結像性能の低下とのそれぞれを抑制しつつ、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
なお、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が以下の式２を満たすことによって、上記効果をより好適に奏することができる。すなわち、以下の式２が満たされることが好ましい。
【0050】
［数２］
７．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ １５．０ …（２）
７．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ １５．０ …（２）
【0051】
更に、投射光学装置６では、図５に示すように、出射側レンズ群６６のレンズ長をＬ１とし、入射側レンズ群６３のレンズ長をＬ２としたとき、「Ｌ１／Ｌ２」は、以下の式３を満たすことが好ましい。
なお、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１は、出射側レンズ群６６において最も画像光の入射側に設けられたレンズにおける光入射面から、出射側レンズ群６６において最も画像光の出射側に設けられたレンズにおける光出射面までの出射側レンズ群６６の光軸に沿う寸法である。
また、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２は、入射側レンズ群６３において最も画像光の入射側に設けられたレンズにおける光入射面から、入射側レンズ群６３において最も画像光の出射側に設けられたレンズにおける光出射面までの入射側レンズ群６３の光軸に沿う寸法である。
なお、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１は、出射側レンズ群６６において最も画像光の入射側に設けられたレンズにおける光入射面から、出射側レンズ群６６において最も画像光の出射側に設けられたレンズにおける光出射面までの出射側レンズ群６６の光軸に沿う寸法である。
また、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２は、入射側レンズ群６３において最も画像光の入射側に設けられたレンズにおける光入射面から、入射側レンズ群６３において最も画像光の出射側に設けられたレンズにおける光出射面までの入射側レンズ群６３の光軸に沿う寸法である。
【0052】
［数３］
０．８５ ＜ Ｌ１／Ｌ２ ＜ １．５ …（３）
０．８５ ＜ Ｌ１／Ｌ２ ＜ １．５ …（３）
【0053】
上記式３が満たされることによって、出射側レンズ群６６の屈折力と入射側レンズ群６３の屈折力とのバランスを維持できる。これによれば、出射側レンズ群６６の屈折力と入射側レンズ群６３の屈折力との差が大きくなる等して、収差が発生することを抑制できる。このため、投射光学装置６の結像性能の低下を効果的に抑制でき、被投射面に表示される画像の劣化を抑制できる。
また、式３が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも大きくすることによって、＋Ｘ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。一方、式３が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも小さくすることによって、＋Ｚ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。従って、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
なお、これらに関する実施例は、後に詳述する。
また、式３が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも大きくすることによって、＋Ｘ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。一方、式３が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも小さくすることによって、＋Ｚ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。従って、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
なお、これらに関する実施例は、後に詳述する。
【0054】
［支持部材の構成］
支持部材７は、図４に示すように、外装筐体２の内部に設けられて、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を支持する基板である。支持部材７は、＋Ｙ方向から見て、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を有する画像投射装置３の全体が含まれる程度の面積を有する。このような支持部材７によって、画像投射装置３の荷重の偏りを抑制でき、画像投射装置３を安定して支持できる。
支持部材７は、図４に示すように、外装筐体２の内部に設けられて、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を支持する基板である。支持部材７は、＋Ｙ方向から見て、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を有する画像投射装置３の全体が含まれる程度の面積を有する。このような支持部材７によって、画像投射装置３の荷重の偏りを抑制でき、画像投射装置３を安定して支持できる。
【0055】
［位置調節装置の構成］
位置調節装置８は、入射側レンズ群６３を構成するフォーカスレンズ６３Ａの位置、及び、出射側レンズ群６６を構成するフォーカスレンズ６６Ａの位置を調節する。位置調節装置８は、図４に示すように、第１移動枠体８１、第２移動枠体８２、第１操作部材８３及び第２操作部材８４を備える。
位置調節装置８は、入射側レンズ群６３を構成するフォーカスレンズ６３Ａの位置、及び、出射側レンズ群６６を構成するフォーカスレンズ６６Ａの位置を調節する。位置調節装置８は、図４に示すように、第１移動枠体８１、第２移動枠体８２、第１操作部材８３及び第２操作部材８４を備える。
【0056】
［第１移動枠体及び第２移動枠体の構成］
第１移動枠体８１は、フォーカスレンズ６３Ａを支持し、レンズ筐体６１の入射部６１１に設けられている。第１移動枠体８１は、入射側レンズ群６３の光軸と平行な回動軸を中心として回動されることによって、入射側レンズ群６３の光軸に沿ってフォーカスレンズ６３Ａを±Ｘ方向に移動させる。
第２移動枠体８２は、フォーカスレンズ６６Ａを支持し、レンズ筐体６１の出射部６１３に設けられている。第２移動枠体８２は、出射側レンズ群６６の光軸と平行な回動軸を中心として回動されることによって、出射側レンズ群６６の光軸に沿ってフォーカスレンズ６６Ａを±Ｚ方向に移動させる。
第１移動枠体８１は、フォーカスレンズ６３Ａを支持し、レンズ筐体６１の入射部６１１に設けられている。第１移動枠体８１は、入射側レンズ群６３の光軸と平行な回動軸を中心として回動されることによって、入射側レンズ群６３の光軸に沿ってフォーカスレンズ６３Ａを±Ｘ方向に移動させる。
第２移動枠体８２は、フォーカスレンズ６６Ａを支持し、レンズ筐体６１の出射部６１３に設けられている。第２移動枠体８２は、出射側レンズ群６６の光軸と平行な回動軸を中心として回動されることによって、出射側レンズ群６６の光軸に沿ってフォーカスレンズ６６Ａを±Ｚ方向に移動させる。
【0057】
［第１操作部材の構成］
第１操作部材８３は、レバー部材に相当する。第１操作部材８３は、フォーカスレンズ６３Ａを入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させる。第１操作部材８３は、＋Ｘ方向において光源装置４と投射光学装置６との間に配置され、＋Ｚ方向に沿って延在している。第１操作部材８３は、軸部８３１、操作部８３２及び係合部８３３を有する。
軸部８３１は、第１操作部材８３において＋Ｚ方向の略中央に設けられている。軸部８３１は、＋Ｘ方向に突出する円柱状に形成されており、第１操作部材８３の＋Ｘ方向に沿う回動軸を構成する。なお、軸部８３１は、レンズ筐体６１に支持されてもよく、支持部材７によって支持されてもよい。
第１操作部材８３は、レバー部材に相当する。第１操作部材８３は、フォーカスレンズ６３Ａを入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させる。第１操作部材８３は、＋Ｘ方向において光源装置４と投射光学装置６との間に配置され、＋Ｚ方向に沿って延在している。第１操作部材８３は、軸部８３１、操作部８３２及び係合部８３３を有する。
軸部８３１は、第１操作部材８３において＋Ｚ方向の略中央に設けられている。軸部８３１は、＋Ｘ方向に突出する円柱状に形成されており、第１操作部材８３の＋Ｘ方向に沿う回動軸を構成する。なお、軸部８３１は、レンズ筐体６１に支持されてもよく、支持部材７によって支持されてもよい。
【0058】
操作部８３２は、第１操作部材８３において－Ｚ方向に設けられ、操作用開口部２３６を介して露出される。操作部８３２を±Ｙ方向に移動させることによって、第１操作部材８３が軸部８３１を中心として回転されて、係合部８３３を±Ｙ方向に移動させる。
係合部８３３は、第１移動枠体８１と係合しており、第１移動枠体８１を入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させる。具体的に、操作部８３２が－Ｙ方向に操作されて、係合部８３３が＋Ｙ方向に移動されると、第１移動枠体８１とともにフォーカスレンズ６３Ａが、入射側レンズ群６３の光軸に沿って＋Ｘ方向及び－Ｘ方向のうち一方に移動される。操作部８３２が＋Ｙ方向に操作されて、係合部８３３が－Ｙ方向に移動されると、第１移動枠体８１とともにフォーカスレンズ６３Ａが、入射側レンズ群６３の光軸に沿って＋Ｘ方向及び－Ｘ方向のうち他方に移動される。
光学調整レンズとしてのフォーカスレンズ６３Ａが、上記のように移動されることによって、被投射面に表示される画像のフォーカス状態が調整される。
係合部８３３は、第１移動枠体８１と係合しており、第１移動枠体８１を入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させる。具体的に、操作部８３２が－Ｙ方向に操作されて、係合部８３３が＋Ｙ方向に移動されると、第１移動枠体８１とともにフォーカスレンズ６３Ａが、入射側レンズ群６３の光軸に沿って＋Ｘ方向及び－Ｘ方向のうち一方に移動される。操作部８３２が＋Ｙ方向に操作されて、係合部８３３が－Ｙ方向に移動されると、第１移動枠体８１とともにフォーカスレンズ６３Ａが、入射側レンズ群６３の光軸に沿って＋Ｘ方向及び－Ｘ方向のうち他方に移動される。
光学調整レンズとしてのフォーカスレンズ６３Ａが、上記のように移動されることによって、被投射面に表示される画像のフォーカス状態が調整される。
【0059】
［第２操作部材の構成］
第２操作部材８４は、フォーカスレンズ６６Ａを出射側レンズ群６６の光軸に沿って±Ｚ方向に移動させる。第２操作部材８４は、＋Ｘ方向において投射光学装置６と制御装置ＣＤ及び電源装置ＰＳとの間に配置され、＋Ｚ方向に沿って延在している。第２操作部材８４は、第１操作部材８３の軸部８３１、操作部８３２及び係合部８３３と同様の軸部８４１、操作部８４２及び係合部８４３を有する。第２操作部材８４は、第１操作部材８３と同様に作用して、第２移動枠体８２を移動させて、出射側レンズ群６６の光軸に沿ってフォーカスレンズ６６Ａを移動させる。これにより、被投射面に表示される画像のフォーカス状態が調整される。
第２操作部材８４は、フォーカスレンズ６６Ａを出射側レンズ群６６の光軸に沿って±Ｚ方向に移動させる。第２操作部材８４は、＋Ｘ方向において投射光学装置６と制御装置ＣＤ及び電源装置ＰＳとの間に配置され、＋Ｚ方向に沿って延在している。第２操作部材８４は、第１操作部材８３の軸部８３１、操作部８３２及び係合部８３３と同様の軸部８４１、操作部８４２及び係合部８４３を有する。第２操作部材８４は、第１操作部材８３と同様に作用して、第２移動枠体８２を移動させて、出射側レンズ群６６の光軸に沿ってフォーカスレンズ６６Ａを移動させる。これにより、被投射面に表示される画像のフォーカス状態が調整される。
【0060】
［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
プロジェクター１は、外装筐体２、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を備える。外装筐体２は、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を収容する。光源装置４は、＋Ｚ方向に光を出射する。＋Ｚ方向は、第１方向に相当する。画像生成装置５は、入射する光を変調する光変調装置５５を有する。画像生成装置５は、光源装置４から＋Ｚ方向に入射する光を変調して画像光を生成し、＋Ｚ方向と交差する＋Ｘ方向に画像光を出射する。＋Ｘ方向は、第２方向に相当する。
投射光学装置６は、画像生成装置５から＋Ｘ方向に沿って入射する画像光を投射する。投射光学装置６は、入射側光路６２、屈曲部材６４、出射側光路６５及び反射素子６７を備える。入射側光路６２には、画像生成装置５から画像光が＋Ｘ方向に沿って入射する。屈曲部材６４は、入射側光路６２を通過した画像光を－Ｚ方向に屈曲させる。－Ｚ方向は、第１方向とは反対方向である。出射側光路６５は、＋Ｘ方向において光源装置と並んで配置される。出射側光路６５には、屈曲部材６４によって屈曲された画像光が－Ｚ方向に沿って入射する。反射素子６７は、出射側光路６５に設けられ、入射する画像光を反射して、外装筐体２の外部に投射する。
光変調装置５５に結像し、画像光を投射する投射光学装置６の焦点距離をｆ１とし、反射素子６７の焦点距離をｆ２としたとき、「ｆ２／ｆ１」の絶対値は上記式１を満たす。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１は、以下の効果を奏する。
プロジェクター１は、外装筐体２、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を備える。外装筐体２は、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を収容する。光源装置４は、＋Ｚ方向に光を出射する。＋Ｚ方向は、第１方向に相当する。画像生成装置５は、入射する光を変調する光変調装置５５を有する。画像生成装置５は、光源装置４から＋Ｚ方向に入射する光を変調して画像光を生成し、＋Ｚ方向と交差する＋Ｘ方向に画像光を出射する。＋Ｘ方向は、第２方向に相当する。
投射光学装置６は、画像生成装置５から＋Ｘ方向に沿って入射する画像光を投射する。投射光学装置６は、入射側光路６２、屈曲部材６４、出射側光路６５及び反射素子６７を備える。入射側光路６２には、画像生成装置５から画像光が＋Ｘ方向に沿って入射する。屈曲部材６４は、入射側光路６２を通過した画像光を－Ｚ方向に屈曲させる。－Ｚ方向は、第１方向とは反対方向である。出射側光路６５は、＋Ｘ方向において光源装置と並んで配置される。出射側光路６５には、屈曲部材６４によって屈曲された画像光が－Ｚ方向に沿って入射する。反射素子６７は、出射側光路６５に設けられ、入射する画像光を反射して、外装筐体２の外部に投射する。
光変調装置５５に結像し、画像光を投射する投射光学装置６の焦点距離をｆ１とし、反射素子６７の焦点距離をｆ２としたとき、「ｆ２／ｆ１」の絶対値は上記式１を満たす。
【0061】
このような構成によれば、投射光学装置６の結像性能の低下を抑制しつつ、投射光学装置６による画像の投射範囲を外装筐体２から離間させることができる。例えば、上記第１投射姿勢では、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記式１を満たすことにより、投射光学装置６の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を上側にシフトさせることができる。このため、プロジェクター１を構成する装置及び部材によって、画像光が遮蔽されることを抑制できる。これにより、画像光を遮蔽しないように、投射光学装置６に対して光源装置４を投射光学装置６から大きく離す必要がない。従って、画像光の遮蔽と投射光学装置６の結像性能の低下とのそれぞれを抑制できる他、＋Ｘ方向におけるプロジェクター１の寸法を小さくできる。
【0062】
プロジェクター１では、反射素子６７の焦点距離ｆ１は、画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁に入射する光線の焦点距離である。具体的に、第１投射姿勢では、反射素子６７の焦点距離ｆ１は、画像光の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する光線の焦点距離である。
このような構成によれば、画像光の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する画像光Ｐ２が、光源装置４の端部４１１によって遮蔽されることを抑制できる。
このような構成によれば、画像光の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する画像光Ｐ２が、光源装置４の端部４１１によって遮蔽されることを抑制できる。
【0063】
プロジェクター１では、外装筐体２は、天面２１、底面２２及び投射口２１２を有する。天面２１は、反射素子６７による画像光の反射方向に配置される。天面２１は、第１面に相当する。底面２２は、天面２１とは反対側に配置される。底面２２は、第２面に相当する。投射口２１２は、天面２１に設けられ、投射光学装置６よって投射された画像光が通過する。＋Ｙ方向は、底面２２から天面２１に向かう方向であり、第３方向に相当する。光源装置４において＋Ｙ方向の端部４１１は、投射口２１２の端縁のうち－Ｙ方向の部分よりも＋Ｙ方向に配置されている。
【0064】
ここで、通常のプロジェクターでは、投射口における－Ｙ方向の部分よりも＋Ｙ方向に光源装置の一部が配置されていると、投射口から投射された画像光の一部が光源装置の一部によって遮蔽されやすい。
これに対し、上記式１が満たされることによって、投射口２１２から投射された画像光の一部が光源装置４の端部４１１によって遮蔽されることを抑制できる。従って、プロジェクター１の小型化を図りやすくすることができる他、外装筐体２内における光源装置４のレイアウト自由度を高めることができる。
これに対し、上記式１が満たされることによって、投射口２１２から投射された画像光の一部が光源装置４の端部４１１によって遮蔽されることを抑制できる。従って、プロジェクター１の小型化を図りやすくすることができる他、外装筐体２内における光源装置４のレイアウト自由度を高めることができる。
【0065】
プロジェクター１では、「ｆ２／ｆ１」の絶対値は、上記式２を満たす。
このような構成によれば、投射光学装置６の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を効果的にシフトさせることができる。従って、上記効果を好適に奏することができる。
このような構成によれば、投射光学装置６の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を効果的にシフトさせることができる。従って、上記効果を好適に奏することができる。
【0066】
プロジェクター１では、投射光学装置６は、入射側レンズ群６３及び出射側レンズ群６６を有する。入射側レンズ群６３は、入射側光路６２に配置されるレンズ群であり、入射側屈折系レンズ群に相当する。出射側レンズ群６６は、出射側光路６５において屈曲部材６４と反射素子６７との間に配置されるレンズ群であり、出射側屈折系レンズ群に相当する。出射側レンズ群６６のレンズ長をＬ１とし、入射側レンズ群６３のレンズ長をＬ２としたとき、「Ｌ１／Ｌ２」は、上記式３を満たす。
このような構成によれば、出射側レンズ群６６の屈折力と入射側レンズ群６３の屈折力とのバランスを維持でき、収差の発生を抑制できる。また、上記式３が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも大きくすることによって、＋Ｘ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。一方、上記式２が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも小さくすることによって、＋Ｚ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。従って、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
このような構成によれば、出射側レンズ群６６の屈折力と入射側レンズ群６３の屈折力とのバランスを維持でき、収差の発生を抑制できる。また、上記式３が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも大きくすることによって、＋Ｘ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。一方、上記式２が満たされる状態にて、出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１を、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２よりも小さくすることによって、＋Ｚ方向における外装筐体２の寸法を小さくできる。従って、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
【0067】
プロジェクター１では、＋Ｘ方向において光源装置４と投射光学装置６との間に配置され、＋Ｚ方向に沿って延在する第１操作部材８３を備える。第１操作部材８３は、レバー部材に相当する。入射側レンズ群６３は、入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動するフォーカスレンズ６３Ａを含む。フォーカスレンズ６３Ａは、光学調整レンズに相当する。第１操作部材８３は、フォーカスレンズ６３Ａを入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させる。
このような構成によれば、光源装置４と投射光学装置６との間の空間を利用して、フォーカスレンズ６３Ａを移動させる第１操作部材８３を配置できる。従って、第１操作部材８３が他の場所に配置される場合に比べて、外装筐体２内の空間を有効に利用でき、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
このような構成によれば、光源装置４と投射光学装置６との間の空間を利用して、フォーカスレンズ６３Ａを移動させる第１操作部材８３を配置できる。従って、第１操作部材８３が他の場所に配置される場合に比べて、外装筐体２内の空間を有効に利用でき、プロジェクター１の小型化を図ることができる。
【0068】
プロジェクター１では、外装筐体２内に配置され、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を支持する１つの支持部材７を備える。
ここで、反射素子６７は、投射光学装置６において比較的大きな部材となることから、投射光学装置６の重心は、投射光学装置６における反射素子６７側に偏りやすい。
これに対し、１つの支持部材７が、投射光学装置６だけでなく、光源装置４及び画像生成装置５を支持することによって、外装筐体２に作用する荷重の偏りを抑制できる。これにより、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を安定して支持できる。
この他、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を設計上の位置に配置しやすくすることができる。従って、プロジェクター１の組立工程を簡略化できる。
ここで、反射素子６７は、投射光学装置６において比較的大きな部材となることから、投射光学装置６の重心は、投射光学装置６における反射素子６７側に偏りやすい。
これに対し、１つの支持部材７が、投射光学装置６だけでなく、光源装置４及び画像生成装置５を支持することによって、外装筐体２に作用する荷重の偏りを抑制できる。これにより、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を安定して支持できる。
この他、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を設計上の位置に配置しやすくすることができる。従って、プロジェクター１の組立工程を簡略化できる。
【0069】
［実施形態の変形］
本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
上記実施形態では、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、投射光学装置６によって投射される画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁に入射する光線の焦点距離であるとした。例えば、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、投射光学装置６によって投射される画像光の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する光線の焦点距離であるとした。しかしながら、これに限らず、例えば反射素子６７の焦点距離ｆ２は、画像光の投射範囲における中央に入射する光線の焦点距離であってもよい。すなわち、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、画像光の投射範囲においてどの位置に入射する光線の焦点距離であってもよい。
本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の目的を達成できる範囲での変形及び改良等は、本開示に含まれるものである。
上記実施形態では、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、投射光学装置６によって投射される画像光の投射範囲において外装筐体２側の端縁に入射する光線の焦点距離であるとした。例えば、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、投射光学装置６によって投射される画像光の投射範囲において－Ｙ方向の端縁に入射する光線の焦点距離であるとした。しかしながら、これに限らず、例えば反射素子６７の焦点距離ｆ２は、画像光の投射範囲における中央に入射する光線の焦点距離であってもよい。すなわち、反射素子６７の焦点距離ｆ２は、画像光の投射範囲においてどの位置に入射する光線の焦点距離であってもよい。
【0070】
上記実施形態では、投射口２１２は、第１面としての天面２１に設けられた凹部２１１の底部に設けられているとした。しかしながら、これに限らず、投射口２１２が設けられていれば、凹部２１１は無くてもよい。
また、投射口２１２は、底面２２とは反対側の天面２１に設けられているとした。しかしながら、外装筐体２において投射口２１２が設けられる面は、天面２１以外の面であってもよい。
また、光源装置４において＋Ｙ方向の端部４１１は、投射口２１２の端縁のうち、－Ｙ方向の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に配置されているとした。しかしながら、これに限らず、端部４１１は、端縁２１３よりも－Ｙ方向に配置されていてもよい。同様に、端部４１１は、開口部６１４の端縁のうち、－Ｙ方向の端縁６１５よりも＋Ｙ方向に配置されているとした。しかしながら、これに限らず、端部４１１は、端縁６１５よりも－Ｙ方向に配置されていてもよい。
更に、投射口２１２の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に端部が位置する部材は、光源装置４に限らず、他の部材であってもよい。外装筐体２の内部には、端縁２１３よりも＋Ｙ方向に設けられる部材が無くてもよい。
また、投射口２１２は、底面２２とは反対側の天面２１に設けられているとした。しかしながら、外装筐体２において投射口２１２が設けられる面は、天面２１以外の面であってもよい。
また、光源装置４において＋Ｙ方向の端部４１１は、投射口２１２の端縁のうち、－Ｙ方向の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に配置されているとした。しかしながら、これに限らず、端部４１１は、端縁２１３よりも－Ｙ方向に配置されていてもよい。同様に、端部４１１は、開口部６１４の端縁のうち、－Ｙ方向の端縁６１５よりも＋Ｙ方向に配置されているとした。しかしながら、これに限らず、端部４１１は、端縁６１５よりも－Ｙ方向に配置されていてもよい。
更に、投射口２１２の端縁２１３よりも＋Ｙ方向に端部が位置する部材は、光源装置４に限らず、他の部材であってもよい。外装筐体２の内部には、端縁２１３よりも＋Ｙ方向に設けられる部材が無くてもよい。
【0071】
上記実施形態では、投射光学装置６は、入射側レンズ群６３及び出射側レンズ群６６を有するとした。しかしながら、これに限らず、入射側レンズ群６３及び出射側レンズ群６６のうち一方のレンズ群は無くてもよい。また、入射側レンズ群６３を構成するレンズの数と、出射側レンズ群６６を構成するレンズの数は、適宜設定可能である。
【0072】
上記実施形態では、入射側レンズ群６３のレンズ長Ｌ２に対する出射側レンズ群６６のレンズ長Ｌ１の割合、すなわち、「Ｌ１／Ｌ２」は、上記式３を満たすとした。しかしながら、これに限らず、上記式３は満たされなくてもよい。
【0073】
上記実施形態では、プロジェクター１は、レバー部材としての第１操作部材８３を備え、第１操作部材８３は、入射側レンズ群６３に含まれるフォーカスレンズ６３Ａを、入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させるとした。しかしながら、これに限らず、第１操作部材８３は無くてもよい。例えば、位置調節装置８は無くてもよい。また、第１操作部材８３は、第２操作部材８４と同様に、投射光学装置６に対して＋Ｘ方向に配置されていてもよい。一方、第１操作部材８３とともに、第２操作部材８４も光源装置４と投射光学装置６との間に設けられていてもよい。
【0074】
上記実施形態では、第１操作部材８３は、入射側レンズ群６３に含まれるフォーカスレンズ６３Ａを、入射側レンズ群６３の光軸に沿って移動させるとした。しかしながら、これに限らず、第１操作部材８３が移動させるレンズは、出射側レンズ群６６に含まれるフォーカスレンズ６６Ａであってもよい。すなわち、第１操作部材８３は、第２移動枠体８２と係合してもよい。
また、本開示のレバー部材が移動させる光学調整レンズは、フォーカスレンズに限らず、ズームレンズ等の他の光学レンズであってもよい。
また、本開示のレバー部材が移動させる光学調整レンズは、フォーカスレンズに限らず、ズームレンズ等の他の光学レンズであってもよい。
【0075】
上記実施形態では、プロジェクター１は、外装筐体２内に配置され、光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を支持する１つの支持部材７を備えるとした。しかしながら、支持部材７は無くてもよい。また、支持部材７が光源装置４、画像生成装置５及び投射光学装置６を支持できれば、支持部材７の形状は、基板状でなくてもよい。
【0076】
上記実施形態では、光変調装置５５は、３つの光変調素子５５Ｂ，５５Ｇ，５５Ｒを備えるとした。しかしながら、これに限らず、光変調装置が備える光変調素子の数は、３に限らず、適宜変更可能である。
また、各光変調素子５５Ｂ，５５Ｇ，５５Ｒは、光入射面と光出射面とが異なる透過型液晶パネルを有するとした。しかしながら、これに限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型液晶パネルを有する構成としてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
また、各光変調素子５５Ｂ，５５Ｇ，５５Ｒは、光入射面と光出射面とが異なる透過型液晶パネルを有するとした。しかしながら、これに限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型液晶パネルを有する構成としてもよい。また、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
【0077】
［実施例］
以下、本件発明者が実施した実施例について説明する。
以下、本件発明者が実施した実施例について説明する。
【0078】
［投射光学装置の焦点距離に対する反射素子の焦点距離の比率の範囲］
本件発明者は、プロジェクターを小型化するにあたり、外装筐体内のレイアウトを検討した。このとき、光源装置と投射光学装置とを画像生成装置からの画像光の出射方向である＋Ｘ方向に並設することを検討した。
しかしながら、光源装置と投射光学装置とを＋Ｘ方向に並設した場合、光源装置における＋Ｙ方向の端部が、投射光学装置のレンズ筐体に設けられた開口部から投射される画像光の一部を遮蔽する可能性が考えられた。
これに対し、画像光の一部が遮蔽されないように、反射素子による屈折を大きくして、反射素子からの画像光の投射範囲、すなわち、投射光学装置による画像の投射範囲を＋Ｙ方向にシフトさせると、投射光学装置の結像性能が低下することが考えられた。
これらのことから、本件発明者は、鋭意研究の末、光変調装置５５に結像し、画像光を投射する投射光学装置６全体の焦点距離ｆ１に対する反射素子６７の焦点距離ｆ２の比率、すなわち、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が、上記式１を満たすことによって、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とを抑制できることが分かった。
本件発明者は、プロジェクターを小型化するにあたり、外装筐体内のレイアウトを検討した。このとき、光源装置と投射光学装置とを画像生成装置からの画像光の出射方向である＋Ｘ方向に並設することを検討した。
しかしながら、光源装置と投射光学装置とを＋Ｘ方向に並設した場合、光源装置における＋Ｙ方向の端部が、投射光学装置のレンズ筐体に設けられた開口部から投射される画像光の一部を遮蔽する可能性が考えられた。
これに対し、画像光の一部が遮蔽されないように、反射素子による屈折を大きくして、反射素子からの画像光の投射範囲、すなわち、投射光学装置による画像の投射範囲を＋Ｙ方向にシフトさせると、投射光学装置の結像性能が低下することが考えられた。
これらのことから、本件発明者は、鋭意研究の末、光変調装置５５に結像し、画像光を投射する投射光学装置６全体の焦点距離ｆ１に対する反射素子６７の焦点距離ｆ２の比率、すなわち、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が、上記式１を満たすことによって、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とを抑制できることが分かった。
【0079】
図９は、「ｆ２／ｆ１」の絶対値と光線高さとの関係を示すグラフである。
まず、本件発明者は、「ｆ２／ｆ１」の絶対値に応じて、光線高さがどのように変化するかの検証を行った。光線高さの算出については、投射光学装置６と同様の構成を備え、かつ、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が３．９、７．０、８．８、１１．２、１３．５、１４．５及び２０．１である投射光学装置をサンプルとし、各投射光学装置の光線高さを算出した。なお、光線高さは、投射光学装置から所定距離離れた被投射面における投射光学装置からの投射光の中心位置と投射光学装置との間の高さであり、単位はｍｍである。
図９に示されるように、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が大きくなるに従って、光線高さは小さくなり、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が小さくなるに従って、光線高さは大きくなることが分かった。例えば「ｆ２／ｆ１」の絶対値が３．９であるときには、光線高さは略７４ｍｍであり、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が１１．２であるときには、光線高さは略５７ｍｍであり、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が２０．１であるときには、光線高さは略３６ｍｍであった。このため、光線高さを大きくして、画像光等の投射光が遮蔽されないようにするためには、「ｆ２／ｆ１」の絶対値をなるべく小さくする必要があることが分かった。
まず、本件発明者は、「ｆ２／ｆ１」の絶対値に応じて、光線高さがどのように変化するかの検証を行った。光線高さの算出については、投射光学装置６と同様の構成を備え、かつ、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が３．９、７．０、８．８、１１．２、１３．５、１４．５及び２０．１である投射光学装置をサンプルとし、各投射光学装置の光線高さを算出した。なお、光線高さは、投射光学装置から所定距離離れた被投射面における投射光学装置からの投射光の中心位置と投射光学装置との間の高さであり、単位はｍｍである。
図９に示されるように、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が大きくなるに従って、光線高さは小さくなり、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が小さくなるに従って、光線高さは大きくなることが分かった。例えば「ｆ２／ｆ１」の絶対値が３．９であるときには、光線高さは略７４ｍｍであり、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が１１．２であるときには、光線高さは略５７ｍｍであり、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が２０．１であるときには、光線高さは略３６ｍｍであった。このため、光線高さを大きくして、画像光等の投射光が遮蔽されないようにするためには、「ｆ２／ｆ１」の絶対値をなるべく小さくする必要があることが分かった。
【0080】
次に、本件発明者は、「ｆ２／ｆ１」の絶対値に応じて、投射光学装置の結像性能がどのように変化するかの検証を行った。投射光学装置の結像性能については、ＭＴＦ（Modulation Transfer Function）を測定することによって評価した。結像性能の評価対象は、光線高さのサンプルと同様に、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が３．９、７．０、８．８、１１．２、１３．５、１４．５及び２０．１である投射光学装置である。この検証では、ＭＴＦが所定値以上であれば、投射光学装置の結像性能は十分であり、ＭＴＦが所定値未満であれば、投射光学装置の結像性能は不十分であるとした。
なお、ＭＴＦの測定については、既知の測定方法を採用できる。本実施例では、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が異なる投射光学装置ごとにチャート画像を投射し、投射されたチャート画像をカメラによって撮像して得られる撮像画像に基づいてＭＴＦを測定した。
なお、ＭＴＦの測定については、既知の測定方法を採用できる。本実施例では、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が異なる投射光学装置ごとにチャート画像を投射し、投射されたチャート画像をカメラによって撮像して得られる撮像画像に基づいてＭＴＦを測定した。
【0081】
測定したＭＴＦに基づく各投射光学装置の結像性能の評価結果を、以下の表１に示す。
表１の「結像性能」欄において「Ａ」は、投射光学装置のＭＴＦが所定値を大きく超えており、投射光学装置の結像性能が十分に良好であることを示す。「Ｂ」は、ＭＴＦが所定値以上であり、投射光学装置の結像性能が良好であることを示す。「Ｃ」は、ＭＴＦが所定値以上であり、投射光学装置としての基準は満たすものの、投射光学装置の結像性能が「Ａ」及び「Ｂ」の場合に比べて低いことを示している。
表１の「光線高さ」欄において「Ａ」は、算出された光線高さが基準値に対して十分に高いことを示し、「Ｂ」は、算出された光線高さが基準値よりも高いことを示し、「Ｃ」は、算出された光線高さが基準値よりも僅かに高いものの、「Ａ」及び「Ｂ」の場合に比べて低いことを示している。
表１の「結像性能」欄において「Ａ」は、投射光学装置のＭＴＦが所定値を大きく超えており、投射光学装置の結像性能が十分に良好であることを示す。「Ｂ」は、ＭＴＦが所定値以上であり、投射光学装置の結像性能が良好であることを示す。「Ｃ」は、ＭＴＦが所定値以上であり、投射光学装置としての基準は満たすものの、投射光学装置の結像性能が「Ａ」及び「Ｂ」の場合に比べて低いことを示している。
表１の「光線高さ」欄において「Ａ」は、算出された光線高さが基準値に対して十分に高いことを示し、「Ｂ」は、算出された光線高さが基準値よりも高いことを示し、「Ｃ」は、算出された光線高さが基準値よりも僅かに高いものの、「Ａ」及び「Ｂ」の場合に比べて低いことを示している。
【0082】
【表1】
【0083】
このような検証によると、表１に示すように、結像性能が十分となる「ｆ２／ｆ１」の絶対値の範囲があることが分かった。例えば、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が１１．２以上、１４．５以下であると、投射光学装置の結像性能は十分に良好であった。また「ｆ２／ｆ１」の絶対値が８．８以上、１１．２未満であると、投射光学装置の結像性能は良好であった。更に「ｆ２／ｆ１」の絶対値が３．９以上、７．０以下である場合、及び、２０．１以上である場合には、投射光学装置としての基準は満たすものの、投射光学装置の結像性能は低かった。
【0084】
以上のことから、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が４．０を超え、２０．０未満であることを示す上記式１が満たされることによって、プロジェクター１に適用されたときに、画像光の遮蔽及び結像性能の低下を抑制できる投射光学装置を構成できることが分かった。
また、このような投射光学装置をプロジェクター１に適用することによって、画像光が遮蔽されないように、投射光学装置の出射側光路に対して－Ｘ方向に配置される光源装置を投射光学装置から大きく離す必要がない。従って、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とのそれぞれを抑制でき、更に＋Ｘ方向におけるプロジェクターの寸法を小さくできることが分かった。
更に「ｆ２／ｆ１」の絶対値が７．０を超え、１５．０未満であることを示す上記式２が満たされることによって、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とのそれぞれを効果的に抑制でき、かつ、プロジェクターの小型化を図れることが分かった。
また、このような投射光学装置をプロジェクター１に適用することによって、画像光が遮蔽されないように、投射光学装置の出射側光路に対して－Ｘ方向に配置される光源装置を投射光学装置から大きく離す必要がない。従って、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とのそれぞれを抑制でき、更に＋Ｘ方向におけるプロジェクターの寸法を小さくできることが分かった。
更に「ｆ２／ｆ１」の絶対値が７．０を超え、１５．０未満であることを示す上記式２が満たされることによって、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とのそれぞれを効果的に抑制でき、かつ、プロジェクターの小型化を図れることが分かった。
【0085】
［入射側レンズ群のレンズ長に対する出射側レンズ群のレンズ長の比率の範囲］
次に、本件発明者は、入射側レンズ群のレンズ長Ｌ２に対する出射側レンズ群のレンズ長Ｌ１の比率、すなわち、「Ｌ１／Ｌ２」に応じて、投射光学装置の結像性能がどのように変化するのかを検証した。結像性能の評価対象は、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記式１を満たし、かつ、「Ｌ１／Ｌ２」が０．８４、１．００、１．２０、１．３５及び１．５２である投射光学装置である。なお、投射光学装置の結像性能については、ＭＴＦを測定することによって評価した。Ｌ１の単位及びＬ２の単位はｍｍである。
次に、本件発明者は、入射側レンズ群のレンズ長Ｌ２に対する出射側レンズ群のレンズ長Ｌ１の比率、すなわち、「Ｌ１／Ｌ２」に応じて、投射光学装置の結像性能がどのように変化するのかを検証した。結像性能の評価対象は、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記式１を満たし、かつ、「Ｌ１／Ｌ２」が０．８４、１．００、１．２０、１．３５及び１．５２である投射光学装置である。なお、投射光学装置の結像性能については、ＭＴＦを測定することによって評価した。Ｌ１の単位及びＬ２の単位はｍｍである。
【0086】
測定したＭＴＦに基づく各投射光学装置の結像性能の評価結果を、以下の表２に示す。
表２の「結像性能」欄において「Ａ」及び「Ｂ」は、上記と同様である。
表２の「長さ」欄において「Ａ」は、投射光学装置全体の長さが小さく、投射光学装置の小型化が図れていることを示し、「Ｂ」は、「Ａ」に対して投射光学装置全体の長さが大きいことを示している。
なお、全体長は、投射光学装置内を通過する光束の光路において、入射側レンズ群において最も光入射側に配置されるレンズの光入射面から、出射側レンズ群において最も光出射側に配置されるレンズの光出射面までの長さであり、単位はｍｍである。
表２の「結像性能」欄において「Ａ」及び「Ｂ」は、上記と同様である。
表２の「長さ」欄において「Ａ」は、投射光学装置全体の長さが小さく、投射光学装置の小型化が図れていることを示し、「Ｂ」は、「Ａ」に対して投射光学装置全体の長さが大きいことを示している。
なお、全体長は、投射光学装置内を通過する光束の光路において、入射側レンズ群において最も光入射側に配置されるレンズの光入射面から、出射側レンズ群において最も光出射側に配置されるレンズの光出射面までの長さであり、単位はｍｍである。
【0087】
【表2】
【0088】
このような検証によると、投射光学装置の結像性能は、表２に示すように、結像性能が良好で、かつ、投射光学装置の小型化を図れる「Ｌ１／Ｌ２」の範囲が存在することが分かった。例えば、「Ｌ１／Ｌ２」が略１．００以上、略１．３５以下の範囲で、投射光学装置の結像性能は十分に良好であり、かつ、投射光学装置の全体長を小さくできることが分かった。なお、「Ｌ１／Ｌ２」が０．８４以下であると、投射光学装置の結像性能は良好であったが、投射光学装置の全体長はあまり小さくならなかった。また、「Ｌ１／Ｌ２」が１．５２以上であると、投射光学装置の結像性能は十分に良好であったが、投射光学装置の全体長はあまり小さくならなかった。
以上のことから、「Ｌ１／Ｌ２」が０．８５を超え、１．５未満であることを示す上記式３が満たされることによって、プロジェクター１に適用されたときに、結像性能が良好で、かつ、小型化を図れる投射光学装置を構成できることが分かった。
以上のことから、「Ｌ１／Ｌ２」が０．８５を超え、１．５未満であることを示す上記式３が満たされることによって、プロジェクター１に適用されたときに、結像性能が良好で、かつ、小型化を図れる投射光学装置を構成できることが分かった。
【0089】
［本開示のまとめ］
以下、本開示のまとめを付記する。
本開示の一態様に係るプロジェクターは、第１方向に光を出射する光源装置と、入射する光を変調する光変調装置を有し、前記光源装置から前記第１方向に入射する光を変調して画像光を生成し、前記第１方向と交差する第２方向に前記画像光を出射する画像生成装置と、前記画像生成装置から前記第２方向に沿って入射する前記画像光を投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記画像生成装置及び前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、前記投射光学装置は、前記画像生成装置から前記画像光が前記第２方向に沿って入射する入射側光路と、前記入射側光路を通過した前記画像光を前記第１方向とは反対方向に屈曲させる屈曲部材と、前記屈曲部材によって屈曲された前記画像光が前記第１方向とは反対方向に沿って入射し、前記第２方向において前記光源装置と並ぶ出射側光路と、前記出射側光路に設けられ、入射する前記画像光を反射して、前記外装筐体の外部に投射する反射素子と、を備え、前記光変調装置に結像し、前記画像光を投射する前記投射光学装置の焦点距離をｆ１とし、前記反射素子の焦点距離をｆ２としたとき、ｆ２／ｆ１の絶対値は、
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０
を満たす。
以下、本開示のまとめを付記する。
本開示の一態様に係るプロジェクターは、第１方向に光を出射する光源装置と、入射する光を変調する光変調装置を有し、前記光源装置から前記第１方向に入射する光を変調して画像光を生成し、前記第１方向と交差する第２方向に前記画像光を出射する画像生成装置と、前記画像生成装置から前記第２方向に沿って入射する前記画像光を投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記画像生成装置及び前記投射光学装置を収容する外装筐体と、を備え、前記投射光学装置は、前記画像生成装置から前記画像光が前記第２方向に沿って入射する入射側光路と、前記入射側光路を通過した前記画像光を前記第１方向とは反対方向に屈曲させる屈曲部材と、前記屈曲部材によって屈曲された前記画像光が前記第１方向とは反対方向に沿って入射し、前記第２方向において前記光源装置と並ぶ出射側光路と、前記出射側光路に設けられ、入射する前記画像光を反射して、前記外装筐体の外部に投射する反射素子と、を備え、前記光変調装置に結像し、前記画像光を投射する前記投射光学装置の焦点距離をｆ１とし、前記反射素子の焦点距離をｆ２としたとき、ｆ２／ｆ１の絶対値は、
４．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ ２０．０
を満たす。
【0090】
なお、上記のように、設置面に載置されたプロジェクターが、外装筐体において上側に配置される天面から背面側かつ上方に画像光を投射するときのプロジェクターの姿勢を、第１投射姿勢という。また、投射光学装置の焦点距離は、反射素子を含む投射光学装置全体の焦点距離である。
上記構成によれば、投射光学装置の焦点距離ｆ１に対する反射素子の焦点距離ｆ２の比率、すなわち、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が、上記条件式を満たすことにより、投射光学装置の結像性能の低下を抑制しつつ、投射光学装置による画像の投射範囲を外装筐体から離間させることができる。例えば、上記第１投射姿勢では、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記条件式を満たすことにより、投射光学装置の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を上側にシフトさせることができる。このため、プロジェクターを構成する装置及び部材によって、画像光が遮蔽されることを抑制できる。これにより、画像光が遮蔽されないように、投射光学装置の出射側光路に対して第２方向とは反対方向に配置される光源装置を投射光学装置から大きく離す必要がない。従って、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とのそれぞれを抑制できる他、第２方向におけるプロジェクターの寸法を小さくできる。
上記構成によれば、投射光学装置の焦点距離ｆ１に対する反射素子の焦点距離ｆ２の比率、すなわち、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が、上記条件式を満たすことにより、投射光学装置の結像性能の低下を抑制しつつ、投射光学装置による画像の投射範囲を外装筐体から離間させることができる。例えば、上記第１投射姿勢では、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記条件式を満たすことにより、投射光学装置の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を上側にシフトさせることができる。このため、プロジェクターを構成する装置及び部材によって、画像光が遮蔽されることを抑制できる。これにより、画像光が遮蔽されないように、投射光学装置の出射側光路に対して第２方向とは反対方向に配置される光源装置を投射光学装置から大きく離す必要がない。従って、画像光の遮蔽と投射光学装置の結像性能の低下とのそれぞれを抑制できる他、第２方向におけるプロジェクターの寸法を小さくできる。
【0091】
上記一態様では、前記反射素子の焦点距離は、前記画像光の投射範囲において前記外装筐体側の端縁に入射する光線の焦点距離であってもよい。
具体的に、第１投射姿勢では、画像光の投射範囲において外装筐体側の端縁に入射する光線は、画像光の投射範囲において下側の端縁に入射する光線である。
上記構成によれば、画像光の投射範囲において外装筐体側の端縁に入射する光線が、例えば光源装置によって遮蔽されることを抑制できる。
具体的に、第１投射姿勢では、画像光の投射範囲において外装筐体側の端縁に入射する光線は、画像光の投射範囲において下側の端縁に入射する光線である。
上記構成によれば、画像光の投射範囲において外装筐体側の端縁に入射する光線が、例えば光源装置によって遮蔽されることを抑制できる。
【0092】
上記一態様では、前記外装筐体は、前記反射素子による前記画像光の反射方向に配置される第１面と、前記第１面とは反対側に配置される第２面と、前記第１面に設けられ、前記投射光学装置によって投射された前記画像光が通過する投射口と、を有し、前記第２面から前記第１面に向かう方向を第３方向とすると、前記光源装置において前記第３方向の端部は、前記投射口の端縁のうち、前記第３方向とは反対方向の端縁よりも前記第３方向に配置されていてもよい。
ここで、通常のプロジェクターでは、投射口における上記第３方向とは反対方向の部分よりも第３方向に光源装置の一部が配置されていると、投射口から投射された画像光の一部が光源装置の一部によって遮蔽されやすい。
これに対し、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記条件式を満たすことによって、投射口から投射された画像光の一部が光源装置の一部によって遮蔽されることを抑制できる。例えば、上記第１投射姿勢では、第３方向は上方向となるので、光源装置における上側の端部が、投射口の端縁のうち下方向の部分よりも上方向に配置されていても、光源装置における上側の端部によって画像光の一部が遮蔽されることを抑制できる。従って、プロジェクターの小型化を図りやすくすることができる他、外装筐体内における光源装置のレイアウト自由度を高めることができる。
ここで、通常のプロジェクターでは、投射口における上記第３方向とは反対方向の部分よりも第３方向に光源装置の一部が配置されていると、投射口から投射された画像光の一部が光源装置の一部によって遮蔽されやすい。
これに対し、「ｆ２／ｆ１」の絶対値が上記条件式を満たすことによって、投射口から投射された画像光の一部が光源装置の一部によって遮蔽されることを抑制できる。例えば、上記第１投射姿勢では、第３方向は上方向となるので、光源装置における上側の端部が、投射口の端縁のうち下方向の部分よりも上方向に配置されていても、光源装置における上側の端部によって画像光の一部が遮蔽されることを抑制できる。従って、プロジェクターの小型化を図りやすくすることができる他、外装筐体内における光源装置のレイアウト自由度を高めることができる。
【0093】
上記一態様では、ｆ２／ｆ１の絶対値は、
７．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ １５．０
を満たしてもよい。
このような構成によれば、投射光学装置の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を効果的にシフトさせることができる。従って、上記効果を好適に奏することができる。
７．０ ＜ ｜ｆ２／ｆ１｜ ＜ １５．０
を満たしてもよい。
このような構成によれば、投射光学装置の結像性能の低下を抑制しつつ、画像光の投射範囲を効果的にシフトさせることができる。従って、上記効果を好適に奏することができる。
【0094】
上記一態様では、前記投射光学装置は、前記出射側光路において前記屈曲部材と前記反射素子との間に配置される出射側屈折系レンズ群と、前記入射側光路に配置される入射側屈折系レンズ群と、を有し、前記出射側屈折系レンズ群のレンズ長をＬ１とし、前記入射側屈折系レンズ群のレンズ長をＬ２としたとき、Ｌ１／Ｌ２は、
０．８５ ＜ Ｌ１／Ｌ２ ＜ １．５
を満たしてもよい。
なお、出射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ１とは、出射側屈折系レンズ群において最も光入射側に配置されるレンズの光入射面から、最も光出射側に配置されるレンズの光出射面までの出射側屈折系レンズ群の光軸に沿う寸法である。また、入射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ２とは、入射側屈折系レンズ群において最も光入射側に配置されるレンズの光入射面から、最も光出射側に配置されるレンズの光出射面までの出射側屈折系レンズ群の光軸に沿う寸法である。
Ｌ１／Ｌ２についての上記条件式が満たされることによって、出射側屈折系レンズ群の屈折力と入射側屈折系レンズ群の屈折力とのバランスを維持でき、収差の発生を抑制できる。また、Ｌ１／Ｌ２についての上記条件式が満たされる状態にて、出射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ１を、入射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ２よりも大きくすることによって、第２方向における外装筐体の寸法を小さくできる。一方、Ｌ１／Ｌ２についての上記条件式が満たされる状態にて、出射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ１を、入射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ２よりも小さくすることによって、第１方向における外装筐体の寸法を小さくできる。従って、プロジェクターの小型化を図ることができる。
０．８５ ＜ Ｌ１／Ｌ２ ＜ １．５
を満たしてもよい。
なお、出射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ１とは、出射側屈折系レンズ群において最も光入射側に配置されるレンズの光入射面から、最も光出射側に配置されるレンズの光出射面までの出射側屈折系レンズ群の光軸に沿う寸法である。また、入射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ２とは、入射側屈折系レンズ群において最も光入射側に配置されるレンズの光入射面から、最も光出射側に配置されるレンズの光出射面までの出射側屈折系レンズ群の光軸に沿う寸法である。
Ｌ１／Ｌ２についての上記条件式が満たされることによって、出射側屈折系レンズ群の屈折力と入射側屈折系レンズ群の屈折力とのバランスを維持でき、収差の発生を抑制できる。また、Ｌ１／Ｌ２についての上記条件式が満たされる状態にて、出射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ１を、入射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ２よりも大きくすることによって、第２方向における外装筐体の寸法を小さくできる。一方、Ｌ１／Ｌ２についての上記条件式が満たされる状態にて、出射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ１を、入射側屈折系レンズ群のレンズ長Ｌ２よりも小さくすることによって、第１方向における外装筐体の寸法を小さくできる。従って、プロジェクターの小型化を図ることができる。
【0095】
上記一態様では、前記第２方向において前記光源装置と前記投射光学装置との間に配置され、前記第１方向に沿って延在するレバー部材を備え、前記出射側屈折系レンズ群と前記入射側屈折系レンズ群とのうち一方の屈折系レンズ群は、前記一方の屈折系レンズ群の光軸に沿って移動する光学調整レンズを含み、前記レバー部材は、前記光学調整レンズを前記一方の屈折系レンズ群の光軸に沿って移動させてもよい。
このような構成によれば、光源装置と投射光学装置との間の空間を利用して、光学調整レンズを移動させるレバー部材を配置できる。従って、レバー部材が他の場所に配置される場合に比べて、外装筐体内の空間を有効に利用でき、プロジェクターの小型化を図ることができる。
このような構成によれば、光源装置と投射光学装置との間の空間を利用して、光学調整レンズを移動させるレバー部材を配置できる。従って、レバー部材が他の場所に配置される場合に比べて、外装筐体内の空間を有効に利用でき、プロジェクターの小型化を図ることができる。
【0096】
上記一態様では、前記外装筐体内に配置され、前記光源装置、前記画像生成装置及び前記投射光学装置を支持する１つの支持部材を備えてもよい。
ここで、反射素子は、投射光学装置において比較的大きな部材となることから、投射光学装置の重心は、投射光学装置における反射素子側に偏りやすい。
これに対し、１つの支持部材が、投射光学装置だけでなく、光源装置及び画像生成装置を支持することによって、外装筐体に作用する荷重の偏りを抑制できる。これにより、光源装置、画像生成装置及び投射光学装置を安定して支持できる。
この他、光源装置、画像生成装置及び投射光学装置を設計上の位置に配置しやすくすることができる。従って、プロジェクターの組立工程を簡略化できる。
ここで、反射素子は、投射光学装置において比較的大きな部材となることから、投射光学装置の重心は、投射光学装置における反射素子側に偏りやすい。
これに対し、１つの支持部材が、投射光学装置だけでなく、光源装置及び画像生成装置を支持することによって、外装筐体に作用する荷重の偏りを抑制できる。これにより、光源装置、画像生成装置及び投射光学装置を安定して支持できる。
この他、光源装置、画像生成装置及び投射光学装置を設計上の位置に配置しやすくすることができる。従って、プロジェクターの組立工程を簡略化できる。
【符号の説明】
【0097】
１…プロジェクター、２…外装筐体、２１…天面（第１面）、２１１…凹部、２１２…投射口、２１３…端縁、２２…底面（第２面）、４…光源装置、４１…光源用筐体、４２…光源部、４２１…支持部材、４２２…固体発光素子、４２３…コリメーターレンズ、４３…拡散透過部、４４…光分離部、４５…第１集光素子、４６…波長変換素子、４６１…基板、４６２…波長変換層、４６３…反射層、４７…第２集光素子、４８…拡散反射素子、４８１…基板、４８２…拡散反射層、４９…位相差部、５…画像生成装置、５１…筐体、５２…均一化装置、５３…色分離装置、５３１…第１色分離素子、５３２…第１反射素子、５３３…第２色分離素子、５４…リレー装置、５４１…第２反射素子、５４２…第３反射素子、５４３…入射側レンズ、５４４…リレーレンズ、５４５…出射側レンズ、５５…光変調装置、５５Ｂ…青用光変調素子、５５Ｇ…緑用光変調素子、５５Ｒ…赤用光変調素子、５６…色合成素子、６…投射光学装置、６１…レンズ筐体、６１４…開口部、６１５…端縁、６２…入射側光路、６３…入射側レンズ群（入射側屈折系レンズ群）、６３Ａ…フォーカスレンズ（光学調整レンズ）、６４…屈曲部材、６５…出射側光路、６６…出射側レンズ群（出射側屈折系レンズ群）、６６Ａ…フォーカスレンズ、６７…反射素子、７…支持部材、８…位置調節装置、８３…第１操作部材（レバー部材）、＋Ｘ…方向（第２方向）、＋Ｙ…方向（第３方向）、＋Ｚ…方向（第１方向）。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】