JP5988605B2

JP5988605B2 - 映像投射装置

Info

Publication number: JP5988605B2
Application number: JP2012034600A
Authority: JP
Inventors: 献一郎大倉; 治彦的馬; 講平江藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-21
Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: US20130215398A1; JP2013171152A; US8876301B2

Description

本発明は、光学エンジンから拡大投射された映像をスクリーンに表示する映像投射装置に関し、特に薄型化した映像投射装置に関するものである。

従来、キャビネットの前側に設けられたスクリーンと、キャビネット内部に配置された光学素子とを有する映像投射装置において、映像投射装置の薄型化、ローハイト化を達成するために、光学エンジンと、光学エンジンから出射された映像光を折り曲げてスクリーンに投射する平面形状の反射面を有する第１反射光学素子および光軸を中心とした回転対称形状の反射面を有する第２反射光学素子を映像光路中に設置すると共に、これらをキャビネット内にコンパクトに収容する構造が採用されている。

例えば、特許文献１には、映像投射装置において、映像光路中に、光路を折り曲げる折り返しミラーと非球面ミラーと天板ミラーをキャビネット内に設置する構造が開示されている。また、特許文献１に記載の装置は、折り返しミラーおよび非球面ミラーを搭載した光学エンジンが、スクリーンを保持するメインフレームにまとめて保持されているため、ボトムフレーム側で生じた歪みが光学エンジンを保持したメインフレームに伝わらず、スクリーン上の画像に歪が生じない構造となっている。

特開２０１１-７９４０号公報

このような映像投射装置において、スクリーンを保持するメインフレームの部品寸法ばらつきおよびメインフレームを組立てる際の組立てばらつきが発生する場合がある。この場合、スクリーン面に対する光学エンジンの角度にずれが生じたり、メインフレームの左右アンバランスが発生することで、光路が長いためにスクリーン上で特に感度の高い左下コーナー部および右下コーナー部で画面歪みが発生し、解像度（以下、フォーカスと記載する）が劣化する。また、光学エンジンに搭載された折り返しミラーを保持する部材に左右回転方向の設置ずれが生じた場合にも、スクリーンの左下コーナー部および右下コーナー部でフォーカスが劣化する。

画面歪みまたはフォーカス劣化が生じた場合、非球面ミラーおよび光学エンジンに搭載した投射レンズ部を調整するには、キャビネット後部のボトムフレームを取り外す必要があり、ボトムフレームの着脱作業に非常に時間がかかるという問題があった。また、折返しミラーは、スクリーンの後面近傍に設置されているため、キャビネット後部のボトムフレームと、折り返しミラーを搭載した光学エンジンを取外してから、別の投射治具で調整して、再度、光学エンジンをメインフレームに取付ける必要があり、簡単に調整作業を行うことができなかった。

そこで、本発明は、スクリーン上の映像に画面歪みまたはフォーカス劣化が生じた場合、光学部材の調整作業を簡単に行うことができる映像投射装置を提供することを目的とする。

本発明に係る映像投射装置は、映像光を出射する光学エンジンと、前記光学エンジンが出射した前記映像光を投射する投射レンズと、前記投射レンズが投射した前記映像光を平面形状の反射面で所定方向に反射する第１反射光学素子と、前記第１反射光学素子が反射した前記映像光を光軸を中心とした回転対称形状の反射面で所定方向に反射する第２反射光学素子と、前記第２反射光学素子が反射した前記映像光を映し出すスクリーンと、前記スクリーンの下面および後面を覆うキャビネットとを備え、前記投射レンズは、前記スクリーンにおける左右方向の略中心かつ背面部に前記スクリーンの下部へ出射する下方斜め向きに配置され、前記第１反射光学素子は、前記スクリーンにおける左右方向の略中心かつ前記キャビネット内の前下部に配置され、前記第２反射光学素子は、前記スクリーンにおける左右方向の略中心かつ前記キャビネット内の後下部に配置され、前記第２反射光学素子により反射された前記映像光は、直接前記スクリーンに映し出され、前記投射レンズと前記第１反射光学素子と前記第２反射光学素子とを一体的に連結して投射ユニットを構成する連結部材と、前記投射ユニットにおける前記スクリーンに対する前記映像光の投射角度を調整可能な第４調整部とをさらに備え、前記キャビネットの前部に、前記第４調整部が露出する第４開口部が形成されているものである。

本発明によれば、投射レンズはスクリーンの背面部に配置され、第２反射光学素子はキャビネット内の後下部に配置され、第１反射光学素子はキャビネット内の前下部に配置されたため、スクリーン上の映像に画面歪みまたはフォーカス劣化が生じた場合に、投射レンズ、第１反射光学素子、第２反射光学素子について外部から簡単に調整作業を行うことができる。

また、投射レンズ、第１反射光学素子、第２反射光学素子は、スクリーンにおける左右方向の略中心に配置され、これらを連結部材で一体的に連結することで投射ユニットが構成されるため、投射ユニットを調整する必要がある場合に、連結部材によって剛性が確保された状態で、外部から投射ユニットを左右バランス良く調整することができる。また、投射ユニットにおけるスクリーンに対する映像光の投射角度を調整可能な第４調整部を備え、キャビネットの前部に、第４調整部が露出する第４開口部が形成されているため、第４開口部を介して第４調整部の調整を簡単に行うことができる。

実施の形態に係る映像投射装置の光学レイアウトを示す概略図である。映像投写装置における要部の内部構造を示す側面図である。投射ユニットの斜視図である。映像投射装置の内部構造を示す背面斜視図である。投射レンズの調整構造を示す斜視図である。投射レンズの調整構造を示す別の方向から視た斜視図である。非球面ミラーの調整構造を示す斜視図である。非球面ミラーの調整構造を示す背面斜視図である。映像投射装置においてキャビネット意匠構造部材を取付けた状態を示す背面斜視図である。映像投射装置においてカバー部材を取付けた状態を示す背面斜視図である。映像投射装置においてバックカバーを取付けた状態を示す背面斜視図である。映像投射装置において蓋部材を取外した状態を示す要部拡大背面図である。反射ミラーが反射ミラー保持部材に保持された状態を示す斜視図である。反射ミラーユニットの斜視図である。反射ミラーユニットが反射ミラーユニット保持部材に組合わされた状態を示す背面斜視図である。反射ミラーユニットが反射ミラーユニット保持部材にネジで固定された状態を示す背面斜視図である。投射ユニットの要部拡大斜視図である。調整構造を導入した場合の投射ユニットの要部拡大斜視図である。調整構造を導入した場合において投射ユニットがフロント部構造部材に固定された状態を示す要部拡大斜視図である。調整構造を導入した場合において投射ユニットがフロント部構造部材に固定された状態を示す断面図である。映像投射装置の斜視図である。映像投射装置においてフロント意匠部材を取外した状態を示す斜視図である。映像投射装置においてフロント意匠部材を取外した状態を示す要部拡大正面図である。

＜実施の形態＞
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。最初に、映像投射装置の光学レイアウトについて説明する。図１は、実施の形態に係る映像投射装置の光学レイアウトを示す概略図である。

図１に示すように、映像投射装置は、照明光学系３００および投射光学系２００と、スクリーン１とを備えている。照明光学系３００は、光源部３０１と、レンズ３０２と、画像表示素子３０３とを備え、投射光学系２００は、投射レンズ４と、反射ミラー２（第１反射光学素子）と、非球面ミラー３（第２反射光学素子）とを備えている。光源部３０１は、例えば、ランプ光源、レーザー光源、ＬＥＤ光源などである。レンズ３０２は、光源部３０１が照射した光を集光する。画像表示素子３０３は、例えば、液晶素子またはＤＭＤ（Digital Micromirror Device）であり、レンズ３０２から出射された光を反射または透過させることにより、映像光に空間変調して出射する。

投射レンズ４は、画像表示素子３０３が出射した映像光を拡大して投射する。反射ミラー２は、投射レンズ４が投射した映像光を平面形状の反射面で所定方向に反射する。非球面ミラー３は、反射ミラー２が反射した映像光を光軸を中心とした回転対称形状の反射面で所定方向に反射する。スクリーン１は、非球面ミラー３が反射した映像光１００を映し出す。ここで、照明光学系３００を構成するレンズ３０２および画像表示素子３０３と、投射光学系２００により投射ユニット１０１が構成されている。

次に、映像投射装置の内部構造について説明する。図２は映像投写装置における要部の内部構造を示す側面図であり、図３は投射ユニット１０１の斜視図であり、図４は映像投射装置の内部構造を示す背面斜視図である。図２に示すように、映像投射装置は、図１を用いて説明した構成に加えて、スクリーン１の下面および後面を覆うキャビネット８０と、投射レンズ４と反射ミラー２と非球面ミラー３とを一体的に連結して投射ユニット１０１を構成する１対の投射ユニット構造部材１１（連結部材）とを備えている。なお、図２の紙面に向かって左方を前方とし、右方を後方として説明する。

光学エンジン５は、キャビネット８０内の後部に配置され、光学エンジンベース部材６により保持されている。また、光学エンジン５は投射レンズ４を搭載している。ここで、光学エンジン５は、図１に示した照明光学系３００のうちレンズ３０２および画像表示素子３０３に相当する部材である。非球面ミラー３は、キャビネット８０内の後部かつ下部に配置され、非球面ミラー保持部材８により保持されている。反射ミラー２は、キャビネット８０内の前部かつスクリーン１の下側に配置され、反射ミラー保持部材７により保持されている。

光学エンジンベース部材６は、光学エンジン５の強度構造部材である。図２、図３、図４に示すように、光学エンジンベース部材６の左右両端部（左右両端側）と非球面ミラー保持部材８の左右両端（左右両端側）と反射ミラー保持部材７の左右両端（左右両端側）は、１対の投射ユニット構造部材１１によりそれぞれ一体的に連結されることで、投射ユニット１０１を構成し、図２、図４に示すように、投射ユニット１０１は、キャビネット８０の左右方向中央部の下部に配置されている。１対の投射ユニット構造部材１１は寸法精度の良い板金プレス部品であるため、投射ユニット１０１における光学エンジンベース部材６、非球面ミラー保持部材８、反射ミラー保持部材７の配置位置の精度が確保される。

また、投射レンズ４と非球面ミラー３と反射ミラー２における左右方向の中心は、スクリーン１における左右方向の略中心と一致するように配置されているため、１対の投射ユニット構造部材１１は、光学エンジンベース部材６、非球面ミラー保持部材８、反射ミラー保持部材７の左右両端側をバランス良く連結することができる。投射ユニット構造部材１２が、１対の投射ユニット構造部材１１の前端を連結することで、投射ユニット１０１の強度が確保されている。

図２に示すように、光学エンジンベース部材６は、スクリーン１を後側から保持する背部構造部材９（後部構造部材）に固定され、投射ユニット構造部材１２は、スクリーン１を下側から保持するフロント部構造部材１０（前部構造部材）に固定されている。投射ユニット１０１と、映像投射装置を床面に設置するためのテレビベース部１４との間には隙間が設けられており、映像投射装置が段差のある床面に設置された場合でも、テレビベース部１４の変形に伴う外力が直接投射ユニット１０１には伝わらないため、スクリーン１上の映像に画像歪みは発生しない。

次に、図４を用いて、スクリーン１を保持する筐体フレーム構造について説明する。フロント部構造部材１０がテレビベース部１４の前端部に固定され、フレーム部材１７，１８がテレビベース部１４の後端部に固定されている。保持部材１５，１６が、フロント部構造部材１０およびフレーム部材１７，１８を連結している。フレーム部材１７，１８は、背部構造部材９を支持している。背部構造部材９の一端部はフレーム部材１９に固定され、背部構造部材９の他端部はフレーム部材２０に固定されている。

また、フレーム部材２２の一端部はフレーム部材１８に固定され、フレーム部材２２の他端部はスクリーン１の右上コーナー部に固定されている。フレーム部材２１の一端部はフレーム部材１７に固定され、フレーム部材２１の他端部はスクリーン１の左上コーナー部に固定されている。スクリーン１は、スクリーン保持部材２３，２４，２５，２６により保持されると共に、フロント部構造部材１０とフレーム部材１９，２０とフレーム部材２１，２２により支持されている。

次に、図５、図６を用いて、投射レンズ４の調整構造について説明する。図５は投射レンズ４の調整構造を示す斜視図であり、図６は投射レンズ４の調整構造を示す別の方向から視た斜視図である。図５、図６に示すように、投射レンズ４の調整構造は、投射レンズ４と、投射レンズベース部材２７と、投射レンズカバー１３と、調整リブ部４ａ（第１調整部）とを備えている。投射レンズ４は投射レンズベース部材２７により保持され、投射レンズカバー１３は投射レンズベース部材２７に固定されている。投射レンズカバー１３に開口部１３ａが形成され、開口部１３ａを介して投射レンズ４から必要な映像光のみが出射される。

投射レンズ４には、調整リブ部４ａが等間隔で設けられており、外部から工具などでつかみやすい構造となっている。工具などを用いて調整リブ部４ａを回転することで、投射レンズ４は、投射レンズベース部材２７に対して光軸上を移動し、スクリーン１上の映像のフォーカスレベルを調整することができる。調整後、投射レンズベース部材２７に固定用ネジ５６を固定することで、投射レンズ４は、投射レンズベース部材２７に対して固定される。

次に、図７、図８を用いて、非球面ミラー３の調整構造について説明する。図７は非球面ミラー３の調整構造を示す斜視図であり、図８は非球面ミラー３の調整構造を示す背面斜視図である。図７、図８に示すように、非球面ミラー３の調整構造は、非球面ミラー３と、非球面ミラー保持部材８と、非球面ミラーピボット形状保持部８ａと、バネ３１，３２，３３と、第２調整部である調整ネジ３４，３５と、バネ押付部材２８，２９，３０とを備えている。

非球面ミラー３の前端部は、非球面ミラー保持部材８の非球面ミラーピボット形状保持部８ａの先端面と当接するように配置され、非球面ミラー３の左右両端部は、非球面ミラー保持部材８に組み込まれた調整ネジ３４，３５の先端面と当接するように配置され、非球面ミラー３の後端部は、非球面ミラー保持部材８の非球面ミラーガイド形状保持部８ｂに挿入されている。非球面ミラー３における前端部および左右両端部は、バネ３１，３２，３３を介して非球面ミラー保持部材８に固定されたバネ押付部材２８，２９，３０によって、バネ押付部材２８，２９，３０よりも前方への移動が規制されている。

なお、非球面ミラー保持部材８は、アルミ、マグネシウムなどのダイキャスト品、もしくは、樹脂などの成形品であってもよい。

非球面ミラー３の調整構造においては、非球面ミラーピボット形状保持部８ａのピボット部を支点として、調整ネジ３４，３５を時計回りまたは反時計回りに回すことで、調整ネジ３４，３５の設置部が前後に移動し、非球面ミラー３の非球面ミラー保持部材８に対する角度が変化することで、スクリーン１上の映像の画像歪みを調整することができる。特に光路の長いスクリーン１の上側左右コーナー部での映像位置を補正することができる。

次に、図９〜図１２を用いて、投射レンズ４および非球面ミラー３の調整部が露出する構造について説明する。図９は映像投射装置においてキャビネット意匠構造部材３６を取付けた状態を示す背面斜視図であり、図１０は映像投射装置においてカバー部材３８を取付けた状態を示す背面斜視図であり、図１１は映像投射装置においてバックカバー３９を取付けた状態を示す背面斜視図であり、図１２は映像投射装置において蓋部材４０，４１，４２を取外した状態を示す要部拡大背面図である。

図９〜図１２に示すように、投射レンズ４および非球面ミラー３の調整部が露出する構造は、キャビネット８０の後部に開口部３８ａ，３８ｂ，３８ｃが形成された構造である。ここで、キャビネット８０は、スクリーン保持部材２３，２４，２５，２６と、キャビネット意匠構造部材３６と、キャビネット内部構造部材３７と、カバー部材３８と、バックカバー３９と、蓋部材４０，４１，４２と、フロント意匠部材６９（図２２参照）と、フロント意匠部材７０（図２３参照）とで構成されている。

図９に示すように、キャビネット意匠構造部材３６は、スクリーン保持部材２３，２４，２５，２６に固定され、キャビネット内部構造部材３７は、キャビネット意匠構造部材３６に固定されている。キャビネット内部構造部材３７の中央部には開口部３７ａが設けられ、投射ユニット１０１が開口部３７ａに配置されている。キャビネット意匠構造部材３６およびキャビネット内部構造部材３７における開口部３７ａ以外の領域は、スクリーン１とスクリーン保持部材２３，２４，２５，２６とキャビネット意匠構造部材３６とキャビネット内部構造部材３７とで遮蔽されているため、外部から映像投射装置内へゴミが進入するのを防止できる。キャビネット内部構造部材３７には、シャーシ部、光源部３０１などを配置することができる。

図１０に示すように、投射ユニット１０１の後側にカバー部材３８が設置され、キャビネット内部構造部材３７に固定されることにより、遮蔽構造を構成している。カバー部材３８（キャビネット８０の後部）には、投射レンズ４の調整リブ部４ａが露出する第１開口部である開口部３８ａと、非球面ミラー３の調整ネジ３４，３５が露出する第２開口部である開口部３８ｂ，３８ｃが形成されている。ここで、開口部３８ａは、調整リブ部４ａよりも大きな寸法に形成され、また、開口部３８ｂ，３８ｃは、調整ネジ３４，３５よりも大きな寸法に形成されている。

図１１に示すように、バックカバー３９は、キャビネット内部構造部材３７に取付けられ、シャーシ部と光源部３０１と投射ユニット１０１を覆っている。バックカバー３９には、開口部３８ａを塞ぐための蓋部材４０と、開口部３８ｂ，３８ｃを塞ぐための蓋部材４１，４２が取付けられている。蓋部材４０，４１，４２は、外部から簡単に取外すことができ、図１２に示すように、外部から調整リブ部４ａおよび調整ネジ３４，３５を調整することができる。

次に、反射ミラー２の保持構造について説明するが、最初に調整構造を導入していない場合について説明する。図１３は、反射ミラー２が反射ミラー保持部材７に保持された状態を示す斜視図である。図１３に示すように、反射ミラー２は、反射ミラー保持部材７の内側に設置され、押付部材４３，４４により保持されている。なお、反射ミラー保持部材７は、アルミ、マグネシウムなどのダイキャスト品、もしくは、アルミなどの切削品であってもよい。図３に示すように、反射ミラー保持部材７の左右両端は、１対の投射ユニット構造部材１１により挟まれた状態で固定されている。

反射ミラー２が、反射ミラー保持部材７に対して傾いた状態で取付けられた場合または反射ミラー保持部材７の寸法精度がばらついたために反射ミラー２が傾いた場合、特に光路の長いスクリーン１の上部左右コーナー部でのフォーカスが劣化し、左右でのフォーカスバランスが悪くなる。また、スクリーン１を保持するフレーム部材１９，２０，２１，２２に組立ばらつき、部品寸法ばらつきが発生した場合、投射ユニット１０１が、スクリーン１の面に対して左右アンバランスに傾いた状態で取付けられる可能性があり、特に光路の長いスクリーン１の上部左右コーナー部でのフォーカスが劣化し、左右でのフォーカスバランスが悪くなる。

次に、図１４〜図１７を用いて、反射ミラー２に調整構造を導入した場合について説明する。図１４は反射ミラーユニット５０の斜視図であり、図１５は反射ミラーユニット５０が反射ミラーユニット保持部材５１に組合わされた状態を示す背面斜視図であり、図１６は反射ミラーユニット５０が反射ミラーユニット保持部材５１にネジ５３で固定された状態を示す背面斜視図であり、図１７は投射ユニット１０１の要部拡大斜視図である。

反射ミラー２の調整構造は、反射ミラー２と、反射ミラー保持部材４５と、ピボット形状部４５ａと、バネ４６，４７と、押付部材４８，４９と、反射ミラーユニット保持部材５１と、第３調整部である調整ネジ５４，５５とを備えている。反射ミラー２は、反射ミラー保持部材４５の内側に設置された状態で押付部材４８，４９により保持され、反射ミラーユニット５０を構成している。反射ミラー保持部材４５において反射ミラー２が設置される位置よりも一端部側に、バネ４６，４７が取付けられている。また、反射ミラー保持部材４５において反射ミラー２が設置される位置よりも他端部側に、ピボット形状部４５ａが設けられている。

次に、反射ミラー保持部材４５と組合わされる反射ミラーユニット保持部材５１について説明する。図１５、図１６に示すように、反射ミラーユニット保持部材５１において反射ミラー保持部材４５のピボット形状部４５ａに対応する位置に、ピボット形状保持部５１ａが設けられている。反射ミラーユニット保持部材５１は、ピボット形状保持部５１ａとピボット形状部４５ａが嵌合された状態で、反射ミラーユニット５０と組合わされている。反射ミラーユニット保持部材５１と反射ミラーユニット５０とが組合わされた状態で、ピボット形状保持部５１ａにバネ５２が挿入され、ネジ５３で固定されている。また、調整ネジ５４，５５が反射ミラーユニット保持部材５１および反射ミラー保持部材４５に挿通されている。なお、反射ミラーユニット保持部材５１は、アルミ、マグネシウムなどのダイキャスト品、もしくは、樹脂などの成形品であってもよい。

図１７に示すように、反射ミラーユニット保持部材５１は、１対の投射ユニット構造部材１１により左右両端部を挟んだ状態で固定されている。調整ネジ５４，５５を時計回りまたは反時計回りに回すことで、反射ミラーユニット５０が、反射ミラーユニット保持部材５１のピボット形状保持部５１ａを支点として傾くことにより、反射ミラーユニット保持部材５１に対する反射ミラー２の角度が変更され、特に光路の長いスクリーン１の上部左右コーナー部でのフォーカスレベルを調整することができる。

次に、投射ユニット１０１の調整構造について説明するが、最初に、投射ユニット１０１の角度調整の必要性について説明する。図４に示すフレーム部材２１，２２の部品寸法ばらつき、組立ばらつきが発生した場合、スクリーン１の上部が前方向に倒れ傾向になったり、後ろ方向に倒れ傾向になる。このような場合には、スクリーン１の垂直面と投射ユニット１０１からの映像光との角度がずれることとなる。左右アンバランスにより、スクリーン１の上側左右コーナー部でのフォーカスアンバランスが発生している場合は、スクリーン１の垂直面に対する投射ユニット１０１からの映像光の角度がずれることで、スクリーン１の上側の片側コーナー部のフォーカスがさらに悪化することになる。このような問題点を解消するため、投射ユニット１０１の角度調整を行う必要がある。

次に、図１８、図１９、図２０を用いて、投射ユニット１０１に調整構造を導入した場合について説明する。また、図２においては、投射ユニット１０１の調整構造が導入されていないが、キャビネット８０内における投射ユニット１０１の設置位置は投射ユニット１０１の調整構造を導入した場合と同様であるため、適宜図２も用いて説明することとする。

図１８、図１９に示すように、投射ユニット１０１の調整構造は、連結部材５７と、調整ネジ６５と、略Ｕ字状の板バネ６３，６４とを備えている。連結部材５７は、ネジ５９，６０によって投射ユニット構造部材５８の中央部に固定されている。連結部材５７には、２つの長穴部５７ａ，５７ｂが形成されている。

図１９、図２０に示すように、板バネ６３の一端部がネジ６１によりフロント部構造部材６６に固定され、後方に屈曲する板バネ６３の他端部が投射ユニット構造部材５８の面に押し当てられている。板バネ６４の一端部がネジ６２によりフロント部構造部材６６に固定され、後方に屈曲する板バネ６４の他端部が投射ユニット構造部材５８の面に押し当てられている。また、調整ネジ６５は、連結部材５７に対して前後方向に進退可能に取付けられ、ネジ６７，６８は、連結部材５７の長穴部５７ａ，５７ｂを介して、フロント部構造部材６６に固定されている。このため、ネジ６７，６８を緩めた状態では、投射ユニット１０１は長穴部５７ａ，５７ｂを介して前後移動可能である。

図２０に示すように、調整ネジ６５の先端６５ａがフロント部構造部材６６の面に当接し、また、板バネ６３，６４の他端部は、投射ユニット構造部材５８の面に押し当てられているため、常に投射ユニット１０１の下部を後方に移動させる力が作用している。投射ユニット１０１の後方への移動は、調整ネジ６５により抑制されているため、投射ユニット１０１は静止している。

図２０に示すように、ネジ６７，ネジ６８を緩めた状態で、調整ネジ６５を時計周りに回すと、連結部材５７は、板バネ６３，６４の弾性力によって調整ネジ６５の頭部側に引き寄せられ、また、連結部材５７は、投射ユニット構造部材５８に固定されているので、図２に示す投射ユニット１０１の下部は、光学エンジンベース部材６と背部構造部材９の固定部付近を支点として、前方へ移動する。また、調整ネジ６５を反時計周りに回すと、連結部材５７が固定された投射ユニット構造部材５８は、板バネ６３及び板バネ６４の押力により、後方に移動する。すなわち、図２に示す投射ユニット１０１の下部は、光学エンジンベース部材６と背部構造部材９の固定部付近を支点として、後方へ移動する。

上記のように、調整ネジ６５を時計周りまたは反時計周りに回すことで、投射ユニット１０１の下部は、光学エンジンベース部材６と背部構造部材９の固定部付近を支点として、前後に移動する。これにより、スクリーン１の垂直面に対する投射ユニット１０１からの映像光の角度を調整することができる。特に光路の長いスクリーン１の上部左右コーナー部では感度が高いため、投射ユニット１０１の角度調整を行うに際して、投射ユニット１０１の下部における前後移動量を小さくすることができる。光学エンジンベース部材６と反射ミラー保持部材７と非球面ミラー保持部材８の両端は、精度の良い投射ユニット構造部材１１で連結されているので、剛性が確保された状態で投射ユニット１０１を左右バランス良く角度調整できる。投射ユニット１０１の角度調整を行った後は、図１９、図２０に示すように、ネジ６７、ネジ６８を締付けることで、投射ユニット１０１がその位置で保持される。

図２、図２０に示すように、反射ミラー２は、キャビネット８０内の前部かつスクリーン１の下部に配置されたので、映像投射装置の前側から簡単に調整ネジ５４，５５を調整することができる。また、投射ユニット１０１の調整ネジ６５をキャビネット８０内の前部かつスクリーン１の下部に位置する投射ユニット構造部材５８に設けたので、映像投射装置の前側から簡単に調整ネジ６５を調整することができる。

次に、図２１、図２２、図２３を用いて、反射ミラー２および投射ユニット１０１の調整部が露出する構造について説明する。図２１は映像投射装置の斜視図であり、図２２は映像投射装置においてフロント意匠部材６９を取外した状態を示す要部拡大正面図であり、図２３は映像投射装置においてフロント意匠部材６９を取外した状態を示す要部拡大正面図である。

図２１、図２２、図２３に示すように、反射ミラー２および投射ユニット１０１の調整部が露出する構造は、キャビネット８０の前部に開口部７０ａ，７０ｂが形成された構造である。図２１、図２２に示すように、投射ユニット１０１の前側には、フロント意匠部材７０が設けられ、フロント意匠部材７０の前側にフロント意匠部材６９が取付けられている。フロント意匠部材６９を取外した状態では、その後側に位置するフロント意匠部材７０の前面が露出する。フロント意匠部材７０（キャビネット８０の前部）には、開口部７０ａ，７０ｂが形成されている。

図２３に示すように、開口部７０ａは、調整ネジ５４よりも大きな寸法に形成され、開口部７０ａから調整ネジ５４が露出している。また、開口部７０ｂは、投射ユニット１０１において調整ネジ５５から調整ネジ６５に渡る領域よりも大きな寸法に形成され、開口部７０ｂから調整ネジ５５，６５およびネジ６７，６８が露出している。フロント意匠部材６９は、外部から簡単に取外すことができ、フロント意匠部材７０の開口部７０ａ，７０ｂから調整ネジ５４，５５が露出しているため、簡単に調整ネジ５４、５５を調整することができる。

また、開口部７０ｂから調整ネジ６５が露出しているため、簡単に調整ネジ６５を調整することができる。すなわち、外部から反射ミラー２の角度および投射ユニット１０１の角度を調整することができる。また、開口部７０ｂからネジ６７，６８も露出しているため、簡単にネジ６７，６８を調整することができ、投射ユニット１０１の角度を調整した後に、投射ユニット１０１をその位置で保持するために、ネジ６７，６８を固定することができる。ここで、開口部７０ａおよび開口部７０ｂが第３開口部に相当し、開口部７０ｂが第４開口部に相当する。なお、本実施の形態では、開口部７０ｂは第３開口部と第４開口部を兼用しているが、ネジ６７，６８が露出する第４開口部を開口部７０ｂとは別に設けてもよい。

以上のように、実施の形態に係る映像投射装置では、投射レンズ４はスクリーン１の背面部に配置され、非球面ミラー３はキャビネット８０内の後下部に配置され、反射ミラー２はキャビネット８０内の前下部に配置されたため、スクリーン１上の映像に画面歪みまたはフォーカス劣化が生じた場合に、投射レンズ４、反射ミラー２、非球面ミラー３について外部から簡単に調整作業を行うことができる。

また、投射レンズ４、反射ミラー２、非球面ミラー３は、スクリーン１における左右方向の略中心に配置され、これらを連結部材である１対の投射ユニット構造部材１１で一体的に連結することで投射ユニット１０１が構成されるため、投射ユニット１０１を調整する必要がある場合に、１対の投射ユニット構造部材１１によって剛性が確保された状態で、外部から投射ユニット１０１を左右バランス良く調整することができる。

１対の投射ユニット構造部材１１は、光学エンジンベース部材６と反射ミラー保持部材７と非球面ミラー保持部材８の左右両端側を固定しているため、投射ユニット１０１の剛性をより高めることができ、投射ユニット１０１をより精度良く調整することができる。

投射ユニット１０１は、スクリーン１を保持するフロント部構造部材６６および背部構造部材９に固定されているため、投射ユニット１０１について外部から簡単に調整作業を行うことができる。

投射レンズ４における光軸上の位置を調整可能な調整リブ部４ａを備え、キャビネット８０の後部に、調整リブ部４ａが露出する開口部３８ａが形成されているため、開口部３８ａを介して調整リブ部４ａの調整を簡単に行うことができる。

非球面ミラー３におけるスクリーン１に対する映像光の反射角度を調整可能な調整ネジ３４，３５を備え、キャビネット８０の後部に、調整ネジ３４，３５が露出する開口部３８ｂ，３８ｃが形成されているため、開口部３８ｂ，３８ｃを介して調整ネジ３４，３５の調整を簡単に行うことができる。

反射ミラー２における非球面ミラー３に対する映像光の反射角度を調整可能な調整ネジ５４，５５を備え、キャビネット８０の前部に、調整ネジ５４，５５が露出する開口部７０ａ，７０ｂが形成されているため、開口部７０ａ，７０ｂを介して調整ネジ５４，５５の調整を簡単に行うことができる。

投射ユニット１０１におけるスクリーン１に対する映像光の投射角度を調整可能な調整ネジ６５を備え、キャビネット８０の前部に、調整ネジ６５が露出する開口部７０ｂが形成されているため、開口部７０ｂを介して調整ネジ６５の調整を簡単に行うことができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１スクリーン、２反射ミラー、３非球面ミラー、４投射レンズ、４ａ調整リブ部、５光学エンジン、６光学エンジンベース部材、７反射ミラー保持部材、８非球面ミラー保持部材、９背部構造部材、１０，６６フロント部構造部材、１１投射ユニット構造部材、３４，３５，５４，５５，６５調整ネジ、３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，７０ａ，７０ｂ開口部、８０キャビネット、１０１投射ユニット。

Claims

映像光を出射する光学エンジンと、
前記光学エンジンが出射した前記映像光を投射する投射レンズと、
前記投射レンズが投射した前記映像光を平面形状の反射面で所定方向に反射する第１反射光学素子と、
前記第１反射光学素子が反射した前記映像光を光軸を中心とした回転対称形状の反射面で所定方向に反射する第２反射光学素子と、
前記第２反射光学素子が反射した前記映像光を映し出すスクリーンと、
前記スクリーンの下面および後面を覆うキャビネットとを備え、
前記投射レンズは、前記スクリーンにおける左右方向の略中心かつ背面部に前記スクリーンの下部へ出射する下方斜め向きに配置され、
前記第１反射光学素子は、前記スクリーンにおける左右方向の略中心かつ前記キャビネット内の前下部に配置され、
前記第２反射光学素子は、前記スクリーンにおける左右方向の略中心かつ前記キャビネット内の後下部に配置され、
前記第２反射光学素子により反射された前記映像光は、直接前記スクリーンに映し出され、
前記投射レンズと前記第１反射光学素子と前記第２反射光学素子とを一体的に連結して投射ユニットを構成する連結部材と、
前記投射ユニットにおける前記スクリーンに対する前記映像光の投射角度を調整可能な第４調整部とをさらに備え、
前記キャビネットの前部に、前記第４調整部が露出する第４開口部が形成されている、映像投射装置。
前記光学エンジンを保持するベース部材と、前記第１反射光学素子を保持する第１保持部材と、前記第２反射光学素子を保持する第２保持部材とをさらに備え、
前記投射レンズは前記光学エンジンに搭載され、
前記連結部材は、前記ベース部材と前記第１保持部材と前記第２保持部材の左右両端側を固定している、請求項１記載の映像投射装置。
前記スクリーンを保持する前部構造部材および後部構造部材をさらに備え、
前記投射ユニットは、前記前部構造部材および前記後部構造部材に固定されている、請求項１記載の映像投射装置。
前記投射レンズにおける光軸上の位置を調整可能な第１調整部を備え、前記キャビネットの後部に、前記第１調整部が露出する第１開口部が形成されている、請求項１記載の映像投射装置。
前記第２反射光学素子における前記スクリーンに対する前記映像光の反射角度を調整可能な第２調整部を備え、前記キャビネットの後部に、前記第２調整部が露出する第２開口部が形成されている、請求項１記載の映像投射装置。
前記第１反射光学素子における前記第２反射光学素子に対する前記映像光の反射角度を調整可能な第３調整部を備え、前記キャビネットの前部に、前記第３調整部が露出する第３開口部が形成されている、請求項１記載の映像投射装置。