JP2007316209A - Projector - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the image quality of a projected video and to improve the durability of a projection lens by protecting the projection lens from heat. <P>SOLUTION: A light shielding part 50b formed as a nearly perpendicular surface to the optical axis of the projection lens 36; a semicircular protrusion part 50b1 formed at the lower part of the light shielding part 50b and having a larger outside diameter than that of an incident port 36b and made large enough to intercept light coming off from the incident port 36b and radiated to a lens barrel 36a out of on-light reflected by a DMD 34; and an aperture formed at the lower part of the light shielding part 50b and formed as an almost circle whose center is nearly the same as that of the circle of the semicircular protrusion part 50b1 and also as a hole smaller than the diameter of the semicircular protrusion part, while it is smaller than the diameter of a lens surface at the incident port are formed on a light shielding plate 50. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、プロジェクタに関し、特にＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式のプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector, and more particularly to a DLP (Digital Light Processing) type projector using a DMD (Digital Mirror Device).

従来、プロジェクタとしては、複数のマイクロミラーを備えるとともに、各マイクロミラーが映像データに基づいて時分割駆動されることにより、同映像データに応じた映像をスクリーンに投影させることが可能なＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えた所謂ＤＬＰ方式のプロジェクタが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a projector includes a plurality of micromirrors, and each micromirror is driven in a time-sharing manner based on video data so that a video corresponding to the video data can be projected onto a screen. A so-called DLP projector having a Mirror Device is known.

このようなＤＭＤを使用したプロジェクタでは、例えば光源にて生成された光がカラーホイル、ライトトンネル、ダブレットレンズ、ミラー、リレーレンズの順に、正規の経路を通過した光がＤＭＤに反射して投射レンズに入射する。しかしながら、光源で発生した光の全てが正規の経路を通って投射レンズに入射されるわけではなく、部材表面で反射された光などの正規の経路以外の経路を通った不要な光（迷光）が投射レンズに入射されることがあった。この迷光は、投影画面のコントラストの低下を招き、画質を低下させていた。   In such a projector using DMD, for example, light generated by a light source is reflected in the DMD in the order of color foil, light tunnel, doublet lens, mirror, and relay lens. Is incident on. However, not all of the light generated by the light source is incident on the projection lens through a regular path, and unnecessary light (stray light) that has traveled through a path other than the regular path, such as light reflected from the member surface. May be incident on the projection lens. This stray light causes a reduction in the contrast of the projection screen, which deteriorates the image quality.

このような迷光に対応するために、特許文献１には、ＣＲＴプロジェクタにおいて、ＣＲＴの発光有効画面中の無発光部分に、表面が無反射処理された部材を配したことについて記載されている。また、特許文献２には、ＤＭＤのオン時以外に反射された光が投射レンズ装置に入射しないように遮光する絞り板を備えたプロジェクタ装置について開示されている。
特開平１１−２０２４０５号 特開２００６−４７６８４号 In order to cope with such stray light, Patent Document 1 describes that in a CRT projector, a member having a surface subjected to non-reflective processing is disposed in a non-light-emitting portion in a light-emitting effective screen of the CRT. Patent Document 2 discloses a projector device including a diaphragm plate that shields light reflected when the DMD is not on, so that the light is not incident on the projection lens device.
JP-A-11-202405 JP 2006-47684 A

しかしながら、上述した従来のプロジェクタにおいては、迷光を防ぐことしか行っておらず、照射される光の熱による投射レンズに対する影響が懸念されていた。すなわち上述した特許文献１および特許文献２に記載の技術は、不要光を除去することにより画質を向上させるものであって、投射レンズに対する熱の影響については考慮されていなかった。   However, the conventional projector described above only prevents stray light, and there is a concern about the influence of the heat of the irradiated light on the projection lens. That is, the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above improve image quality by removing unnecessary light, and do not consider the influence of heat on the projection lens.

本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、熱から投射レンズを保護することで、投影画面の画質の向上、および投射レンズの耐久性向上を図ることが可能なプロジェクタの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a projector capable of improving the image quality of the projection screen and improving the durability of the projection lens by protecting the projection lens from heat. To do.

上記目的を達成するために、本発明のプロジェクタでは、光を生成する光源と、入射口より入射される光を所定のスクリーンに投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる集光レンズと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像光を生成し、同映像光を外部に投影表示するプロジェクタにおいて、上記投射レンズの鏡筒は少なくとも一部が樹脂製であり、上記投射レンズに向けて照射される光のうち、上記鏡筒に照射される光を遮光する遮光板を備える構成としてある。
すなわち、上記光源にて生成された光は上記集光レンズにて上記ＤＭＤのミラー面に集光され、上記ＤＭＤが映像信号に基づいて時分割駆動されることにより同ＤＭＤから上記投射レンズに反射される光が映像光を形成し、投射レンズを通過した映像光が外部のスクリーンをはじめとする表示面に投影表示される。このとき、上記遮光板は、上記ＤＭＤから上記投射レンズの鏡筒に向かって反射される光を遮光して同鏡筒に光が照射されることを防ぐ。さらに、上記ＤＭＤから反射された光のうち、上記鏡筒に直接反射されずともプロジェクタ内部の他の部材により反射されて同鏡筒に照射されることを防ぐ。
従って、プロジェクタの内部で発生する映像光以外の光（迷光）が上記投射レンズに入射されることを防止しつつ、上記投射レンズの入射口に照射される映像光の通過を妨げない。よって、投影表示される映像のコントラストの向上、ひいては同映像の画質向上が可能となる。また、上記鏡筒は少なくとも一部に樹脂素材が使用されており、同鏡筒に対する光を遮光することにより、同光による熱で鏡筒を含む投射レンズの樹脂部分が溶けて破損すること防止し、投射レンズの耐久性向上が見込める。さらに、同鏡筒に対する光を遮光することにより上記鏡筒の樹脂部分からのアウトガス発生を防止し、アウトガスによる投射レンズの曇りを回避し、投影表示される映像の画質低下を防止する。
上記遮光板の素材としては、薄い板状に整形可能で遮光性を備え、熱による破損やアウトガス発生の生じにくい素材が好ましく、例えばアルミニウム製の板材をアルマイト加工したものが考えられる。むろん、素材としてはこれに限られるものではなく、薄い板状に整形可能で遮光性を備えつつ安定な素材でさえあれば、いかなる素材であってもよく、アルミニウム以外の金属や、セラミック、安定な有機材料（テトラフルオロエチレンなど）が使用可能である。 In order to achieve the above object, the projector of the present invention has a light source that generates light, a projection lens that projects light incident from an incident port onto a predetermined screen, and a mirror surface including a plurality of micromirrors. A DMD in which each micromirror is driven in a time-sharing manner based on the video signal, and a condenser lens for condensing the light from the light source on the mirror surface of the DMD, and the video based on the input video signal. In the projector for generating light and projecting and displaying the same image light to the outside, at least a part of the lens barrel of the projection lens is made of resin, and among the light irradiated toward the projection lens, A light shielding plate for shielding the irradiated light is provided.
That is, the light generated by the light source is condensed on the mirror surface of the DMD by the condenser lens, and is reflected from the DMD to the projection lens by being time-division driven based on the video signal. The formed light forms image light, and the image light that has passed through the projection lens is projected and displayed on a display surface such as an external screen. At this time, the light shielding plate shields light reflected from the DMD toward the lens barrel of the projection lens to prevent the light from being irradiated to the lens barrel. Further, the light reflected from the DMD is prevented from being reflected by other members inside the projector and being irradiated to the lens barrel, even if it is not directly reflected by the lens barrel.
Accordingly, light (stray light) other than the image light generated inside the projector is prevented from entering the projection lens, and the passage of the image light applied to the entrance of the projection lens is not hindered. Therefore, it is possible to improve the contrast of the projected image, and consequently improve the image quality of the image. In addition, at least a part of the lens barrel is made of a resin material, and by shielding the light from the lens barrel, the resin portion of the projection lens including the lens barrel is prevented from being melted and damaged by the heat of the light. However, the durability of the projection lens can be improved. Further, by blocking light to the lens barrel, outgas generation from the resin portion of the lens barrel is prevented, fogging of the projection lens due to outgassing is avoided, and deterioration of the image quality of the projected and displayed image is prevented.
The material of the light shielding plate is preferably a material that can be shaped into a thin plate, has light shielding properties, and is less likely to be damaged by heat or outgassing. For example, an aluminum plate material that is anodized may be considered. Of course, the material is not limited to this, and any material can be used as long as it is a stable material that can be shaped into a thin plate and has light-shielding properties. Organic materials (such as tetrafluoroethylene) can be used.

さらに、映像の画質向上を実現するために、上記遮光板が低反射加工される構成としてもよい。すなわち、上記ＤＭＤから反射された光やプロジェクタ内部で発生する上記迷光が上記遮光板に照射されても、同照射された光の反射率が低いため上記迷光の増加が抑制される。従って、上記投射レンズに入射する迷光をさらに減少させて、画質の向上が見込める。また、上記鏡筒に照射される光も低減し、鏡筒の耐久性向上およびアウトガスの発生防止に寄与する。
上記低反射加工としては、上記遮光板に照射される光の反射率を低下させるものであればよく、表面色を黒色にしたり、表面に低反射加工を施したりすることが考えられる。具体的には、アルミニウム製の板材をアルマイト加工して陽極酸化処理により黒色にしたり、ブラスト加工して表面にざらつきを与えたり、これらを組み合わせたりすることにより実現される。 Furthermore, in order to improve the image quality of the video, the light shielding plate may be configured to be processed with low reflection. That is, even if the light reflected from the DMD or the stray light generated inside the projector is irradiated to the light shielding plate, the increase in the stray light is suppressed because the reflectance of the irradiated light is low. Therefore, it is possible to further improve the image quality by further reducing the stray light incident on the projection lens. Moreover, the light irradiated to the lens barrel is also reduced, which contributes to improving the durability of the lens barrel and preventing outgassing.
The low reflection process may be any process that reduces the reflectance of the light applied to the light shielding plate, and it is conceivable that the surface color is black or the surface is subjected to low reflection process. Specifically, it is realized by anodizing an aluminum plate material to make it black by anodizing, or blasting it to give it a rough surface, or combining these.

さらに、上記鏡筒に他の部材が接続されているときに好適な構成として、上記ＤＭＤから上記投射レンズに向けて反射される光が上記鏡筒に取り付けられる取付部材に照射されないように、上記遮光板は同取付部材を同反射される光から遮蔽する取付部材遮光部を備える構成としてもよい。
すなわち、上記鏡筒に取付部材が取り付けられているとき、上記ＤＭＤから上記投射レンズに向けて反射される光のうち、上記取付部材に向けて照射される光を上記取付部材遮光部が遮光する。従って、上記取付部材の破損を防止するとともに、同取付部材の熱による上記鏡筒の破損も防止できる。
上記取付部材は、上記投射レンズに入射する光が所定の光路を辿るように同投射レンズとプロジェクタ内部に配置される部材との位置関係を決定するためのものであり、上記鏡筒に対して所定の位置に固定される部材との接続に使用されたり、上記鏡筒自体をプロジェクタに対して固定したりすることに使用される部材である。 Furthermore, as a preferable configuration when another member is connected to the lens barrel, the light reflected from the DMD toward the projection lens is not irradiated to the mounting member attached to the lens barrel. The light shielding plate may include a mounting member light shielding portion that shields the mounting member from the reflected light.
That is, when an attachment member is attached to the lens barrel, the attachment member light-shielding portion shields light irradiated toward the attachment member from light reflected from the DMD toward the projection lens. . Accordingly, it is possible to prevent the mounting member from being damaged and to prevent the lens barrel from being damaged by the heat of the mounting member.
The mounting member is for determining a positional relationship between the projection lens and a member disposed inside the projector so that light incident on the projection lens follows a predetermined optical path, It is a member used for connecting to a member fixed at a predetermined position or for fixing the lens barrel itself to the projector.

そして、本発明のプロジェクタのより具体的な構成として、
光を生成する光源と、鏡筒が樹脂により形成されて入射口より入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、円盤状のカラーフィルタを具備するカラーホイルと、光を上記ＤＭＤのミラー面に集める凸面の集光レンズとを備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像を外部に投影表示するプロジェクタにおいて、
表面に低反射加工が施されて上記入射口に近接して配置される遮光板と、
上記投射レンズの入射口側部分と上記集光レンズと上記ＤＭＤと上記遮光板とが収納されかつ、上方を開口した略直方体上の下ケースに上方より上ケースを被せて構成されるケーシングと、
上記集光レンズを上記鏡筒に対し支持固定するために両者の間に取り付けられる金属製のレンズ支持板と、
を備え、
上記集光レンズは、上記ＤＭＤのミラー面に集光させる凸型のレンズであり、上端に上記投射レンズの入射口の外径よりも大きくかつ円弧の中心が略同一の略半円の切り欠きが形成され、同入射口の下にレンズ面が略垂直に配置されつつ同入射口の下面において同切り欠きの円弧が同入射口の外径円弧と略平行となるよう同入射口の下に配置され、
上記遮光板は、上記上ケースに対して取り付けて固定される取付部と、同取付部より略垂直下方に屈曲されて上記投射レンズの入射口と上記ＤＭＤの間に延出されてなる遮光部とから構成され、
上記遮光部は、上記投射レンズの光軸に対して略垂直かつ、左右に幅広の面として形成され、同遮光部の下端が上記集光レンズの上端の形状に沿うように形成されることにより上記切り欠きに略一致する略半円の半円突出部が形成され、さらに上記半円突出部の円の中心と中心が略同一の略円形の開口が同半円突出部の径よりも小さな孔でありつつ上記入射口のレンズ面の径よりも小さく形成され、同開口が上記ＤＭＤから上記投射レンズに対して反射される映像光を欠落なく通過させつつ、上記ＤＭＤにより反射されるオン光のうち上記入射口から外れて上記鏡筒に向かって照射される光および上記ケーシングとその内部に収容される部材表面から反射して上記鏡筒に照射されるオフ光を遮蔽し、
上記半円突出部の形成位置を除く上記遮光部の下端のいずれかの部位から略矩形に下方へ延出して突出部が形成され、同突出部は、上記レンズ支持板を上記ＤＭＤのミラー面に対して遮蔽することにより、同レンズ支持板に照射される光を遮蔽する
構成としてある。 And as a more specific configuration of the projector of the present invention,
A light source that generates light, a projection lens that projects light incident from an entrance through a lens barrel made of resin, and a mirror surface that includes a plurality of micromirrors. A time-division driven DMD, a color foil having a disk-like color filter, and a convex condenser lens that collects light on the mirror surface of the DMD, and generates an image based on an input video signal. In a projector that projects and displays the same image to the outside,
A light-shielding plate that is subjected to low-reflection processing on the surface and is disposed in the vicinity of the incident port;
A casing configured to cover an upper case from above on a lower case on a substantially rectangular parallelepiped in which an entrance side portion of the projection lens, the condensing lens, the DMD, and the light shielding plate are housed and opened upward;
A metal lens support plate attached between the two in order to support and fix the condenser lens to the lens barrel;
With
The condensing lens is a convex lens that condenses on the mirror surface of the DMD, and has a substantially semicircular cutout at the upper end that is larger than the outer diameter of the entrance of the projection lens and whose arc center is substantially the same. The lens surface is arranged substantially vertically below the entrance aperture, and the notch arc is substantially parallel to the outer diameter arc of the entrance aperture on the lower surface of the entrance aperture. Arranged,
The light shielding plate includes an attachment portion that is attached and fixed to the upper case, and a light shielding portion that is bent substantially vertically downward from the attachment portion and extends between the incident port of the projection lens and the DMD. And consists of
The light shielding portion is formed as a surface that is substantially perpendicular to the optical axis of the projection lens and wide on the left and right sides, and the lower end of the light shielding portion is formed so as to follow the shape of the upper end of the condenser lens. A semicircular projecting portion having a substantially semicircle substantially matching the notch is formed, and a substantially circular opening having substantially the same center and center of the circle of the semicircular projecting portion is smaller than the diameter of the semicircular projecting portion. On-light reflected by the DMD while being a hole and having a diameter smaller than the diameter of the lens surface of the entrance, and allowing the image light reflected from the DMD to the projection lens to pass through the opening without loss. Shielding off the light emitted toward the lens barrel from the entrance and the off-light reflected from the surface of the casing and the member accommodated in the casing and applied to the lens barrel,
A projecting portion is formed by extending downward in a substantially rectangular shape from any part of the lower end of the light-shielding portion excluding the formation position of the semicircular projecting portion, and the projecting portion forms the lens support plate on the mirror surface of the DMD. By shielding against the light, the light applied to the lens support plate is shielded.

以上説明したように本発明によれば、プロジェクタの内部で発生する映像光以外の光（迷光）が投射レンズに入射されることを防止しつつ、投射レンズの入射口に照射される映像光の通過を妨げないプロジェクタを提供することが出来る。よって、投影表示される映像のコントラストの向上、ひいては同映像の画質向上が可能となる。また、鏡筒は一般に樹脂素材が使用されており、同鏡筒に対する光を遮光することにより、同光による熱で鏡筒を含む投射レンズの樹脂部分が溶けて破損すること防止し、投射レンズの耐久性向上が見込める。さらに、同鏡筒に対する光を遮光することにより鏡筒の樹脂部分からのアウトガス発生を防止し、アウトガスによる投射レンズの曇りを回避し、投影表示される映像の画質低下を防止する。   As described above, according to the present invention, the image light irradiated to the entrance of the projection lens can be prevented while preventing light (stray light) other than the image light generated inside the projector from entering the projection lens. A projector that does not hinder passage can be provided. Therefore, it is possible to improve the contrast of the projected image, and consequently improve the image quality of the image. In addition, resin materials are generally used for the lens barrel, and by blocking the light to the lens barrel, the resin part of the projection lens including the lens barrel is prevented from melting and damaging by the heat of the light, and the projection lens Durability improvement can be expected. Further, by blocking light to the lens barrel, outgas generation from the resin portion of the lens barrel is prevented, fogging of the projection lens due to outgassing is avoided, and deterioration of the image quality of the projected and displayed image is prevented.

また請求項３にかかる発明によれば、上記投射レンズに入射する迷光をさらに減少させて、画質の向上が見込める。また、上記鏡筒に照射される光も低減し、鏡筒の耐久性向上およびアウトガスの発生防止に寄与する。
そして請求項４にかかる発明によれば、取付部材の破損を防止するとともに、同取付部材の熱による上記鏡筒の破損も防止できる。
さらに請求項１のような、より具体的な構成において、上述した請求項２〜請求項３の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to further improve the image quality by further reducing the stray light incident on the projection lens. Moreover, the light irradiated to the lens barrel is also reduced, which contributes to improving the durability of the lens barrel and preventing outgassing.
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the mounting member from being damaged and to prevent the lens barrel from being damaged by the heat of the mounting member.
Furthermore, it is needless to say that in a more specific configuration as in claim 1, the same effects as those of the inventions of claims 2 to 3 described above can be achieved.

以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）プロジェクタの構成：
（２）遮光板の構成：
（３）まとめ： Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of the projector:
(2) Configuration of light shielding plate:
(3) Summary:

（１）プロジェクタの構成：
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかるプロジェクタ１０を斜めから見て示した外観斜視図である。プロジェクタ１０は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーン等に投影表示する装置である。プロジェクタ１０は、筐体１２の前面に映像を投影するための投射レンズ３６と、筐体１２内部に備えられる光学系２０や各種基板の冷却に使用された空気を筐体１２内部から外部に排出するための吹き出し口１２ａとを有している。 (1) Configuration of the projector:
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view of the projector 10 according to the present embodiment as seen from an oblique direction. The projector 10 is a device that generates an image based on image data input from a personal computer, a video camera, or the like, and projects and displays the image on a screen or the like. The projector 10 discharges the projection lens 36 for projecting an image on the front surface of the housing 12 and the air used for cooling the optical system 20 and various substrates provided in the housing 12 from the inside of the housing 12 to the outside. And a blowout port 12a.

図２は、図１に示したプロジェクタ１０の筐体１２内部を模式的に示す上面図である。同図において、筐体１２内部の前方の一方の端には（図２においては右上側）、白色光を生成可能な光源装置２２が設けられている。光源装置２２で生成された白色光は、他方の端（図２においては左上側）に設置された光学エンジン４０に向かって照射される。光学エンジン４０は、画像生成素子としてのＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）３４や、投射レンズ３６等を具備し、光源装置２２により生成された光から画像光を生成するとともに、同画像光のスクリーンへの投影を行う。また、後方には、映像データの入力やデータ信号の入出力を行うための入出力端子を備える入出力基板１６や、外部より商用電源を供給されて各種電源電圧を生成して供給可能な電源基板１８が備えられ、中央部には入力された映像信号に基づいてＤＭＤやカラーホイルを制御する映像信号処理基板１４が立てて配置されている。   FIG. 2 is a top view schematically showing the inside of the housing 12 of the projector 10 shown in FIG. In the figure, a light source device 22 capable of generating white light is provided at one front end inside the housing 12 (upper right side in FIG. 2). The white light generated by the light source device 22 is irradiated toward the optical engine 40 installed at the other end (upper left in FIG. 2). The optical engine 40 includes a DMD (Digital Mirror Device) 34 as an image generation element, a projection lens 36, and the like, and generates image light from the light generated by the light source device 22 and outputs the image light to the screen. Perform projection. Behind, an input / output board 16 having input / output terminals for inputting video data and inputting / outputting data signals, and a power supply that can supply various commercial power supply voltages from the outside to generate various power supply voltages. A substrate 18 is provided, and a video signal processing substrate 14 for controlling the DMD and the color foil based on the input video signal is arranged upright in the center.

光源装置２２は、概略、ショートアークランプなどの点光源と同点光源の光を所定の方向に反射・集光させるランプ２２ａと、同ランプ２２ａから出射される光から赤外線と紫外線とを除去するカバーガラス２２ｂとから構成されている。すなわち、光源装置２２は光源に相当する。ランプ２２ａは、白色光を生成する点光源と同点光源から後方に出射した光を反射させる放物面形状のリフレクタとを備えており、点光源で生成された光をカラーホイル２４を介してライトトンネル２６の入り口に向けて出射させる。点光源としては、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ等を用いることが可能である。また、リフレクタとしては、例えば、放物面鏡や、楕円面鏡等を用いることが可能である。   The light source device 22 roughly includes a point light source such as a short arc lamp and a lamp 22a for reflecting and condensing light from the same point light source in a predetermined direction, and a cover for removing infrared rays and ultraviolet rays from the light emitted from the lamp 22a. Glass 22b. That is, the light source device 22 corresponds to a light source. The lamp 22 a includes a point light source that generates white light and a parabolic reflector that reflects light emitted backward from the same point light source, and the light generated by the point light source is lighted through the color foil 24. The light is emitted toward the entrance of the tunnel 26. As the point light source, for example, a halogen lamp, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, or the like can be used. Moreover, as a reflector, it is possible to use a parabolic mirror, an ellipsoidal mirror, etc., for example.

次に、光学エンジン４０について図３を参照して詳細に説明する。同図は光学エンジン４０の上ケース３８ｂを外して斜め上より見て示した斜視図である。
光学エンジン４０は、概略、円盤状のカラーフィルタを具備するカラーホイル２４と、４枚の板ガラスを張り合わせて筒状に構成したライトトンネル２６と、２枚のレンズを組み合わせたダブレットレンズ２８と、光を反射するミラー３０と、光を集める凸面のレンズのリレーレンズ３２と、ＤＭＤと投射レンズとの間であってＤＭＤに隣接した位置に配設される遮光板５０と、複数のマイクロミラーを具備するＤＭＤ３４と、光を外部のスクリーンなどに投影させる投射レンズ３６とから構成される。 Next, the optical engine 40 will be described in detail with reference to FIG. This figure is a perspective view showing the optical engine 40 as viewed from above with the upper case 38b removed.
The optical engine 40 is roughly composed of a color foil 24 having a disk-shaped color filter, a light tunnel 26 formed by laminating four plate glasses into a cylindrical shape, a doublet lens 28 combining two lenses, A mirror 30 that reflects light, a convex lens relay lens 32 that collects light, a light shielding plate 50 disposed between the DMD and the projection lens and adjacent to the DMD, and a plurality of micromirrors. And a projection lens 36 for projecting light onto an external screen or the like.

投射レンズ３６の入射口３６ｂ側部分とミラー３０とリレーレンズ３２とＤＭＤ３４と遮光板５０とはケーシング３８に収納されており、同ケーシング３８は上方を開口した略直方体上の下ケース３８ａに上方より上ケース３８ｂを被せて構成される。これによりケーシング３８は、側方に形成される孔３８ｃを除き光学的に密閉される。ケーシング３８には側面に形成された孔よりライトトンネル２６およびダブレットレンズ２８を介して光源装置２２より入射される光が導入される。孔３８ｃより導入された光は、投射レンズ３６の下側方に斜め上に鏡面を向けて配置されるミラー３０により反射されてリレーレンズ３２に照射され、リレーレンズ３２は照射された光をＤＭＤ３４のミラー面に集光照射する。   The portion of the projection lens 36 on the incident aperture 36b side, the mirror 30, the relay lens 32, the DMD 34, and the light shielding plate 50 are housed in a casing 38. The casing 38 is opened from above to a lower case 38a on a substantially rectangular parallelepiped that opens upward. The upper case 38b is covered. As a result, the casing 38 is optically sealed except for the hole 38c formed on the side. Light incident from the light source device 22 through the light tunnel 26 and the doublet lens 28 is introduced into the casing 38 through a hole formed in the side surface. The light introduced from the hole 38c is reflected by the mirror 30 disposed on the lower side of the projection lens 36 with the mirror surface obliquely upward and is irradiated to the relay lens 32. The relay lens 32 converts the irradiated light to the DMD 34. Condensed and irradiated to the mirror surface of

カラーホイル２４は、光透過可能なＲＧＢの３色のカラーフィルタが等間隔に配置された略円盤形状であり、光源装置２２からライトトンネル２６までの光路に円盤の面が位置している。このカラーホイル２４が回転することにより、光源装置２２から出射した白色光が、単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換される。むろんカラーホイル２４は、コントラスト改善と白の明るさ向上のために、ＲＧＢの他に白（透明）を加えた４セグメントカラーフィルタを使用してもよいし、色再現性を高めるためにＲＧＢにイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）を加えて６色としたものでもよい。   The color foil 24 has a substantially disk shape in which three color filters of RGB capable of transmitting light are arranged at equal intervals, and the surface of the disk is located in the optical path from the light source device 22 to the light tunnel 26. By rotating the color foil 24, white light emitted from the light source device 22 is converted into light in which each color of RGB repeats every unit time. Of course, the color foil 24 may use a 4-segment color filter in which white (transparency) is added in addition to RGB in order to improve contrast and brightness of white, and in order to improve color reproducibility, RGB is used. Yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) may be added to obtain six colors.

ライトトンネル２６は、断面視略矩形状の柱状体であり、カラーホイル２４により分離された光を後段のミラー３０へ案内する。ダブレットレンズ２８は、ライトトンネル２６からの光をミラー３０に集光させるためのものであり、ライトトンネル２６からの光に対して可視光の波長による焦点のずれ（軸上色収差）を補正しつつ集光する。ミラー３０は、ダブレットレンズ２８より出射された光を反射する。また、リレーレンズ３２はミラー３０より反射された光をＤＭＤ３４に集光させる。本実施例においては、このリレーレンズ３２が上記集光レンズを構成する。   The light tunnel 26 is a columnar body having a substantially rectangular shape in cross section, and guides the light separated by the color foil 24 to the mirror 30 at the subsequent stage. The doublet lens 28 is for condensing the light from the light tunnel 26 onto the mirror 30, and corrects the focus shift (axial chromatic aberration) due to the wavelength of visible light with respect to the light from the light tunnel 26. Condensate. The mirror 30 reflects the light emitted from the doublet lens 28. The relay lens 32 condenses the light reflected from the mirror 30 on the DMD 34. In this embodiment, the relay lens 32 constitutes the condenser lens.

ＤＭＤ３４は、ＲＧＢの各光を画像データに応じて画素毎に変調する変調素子としての複数のマイクロミラーにて構成されるミラー面を備えており、各マイクロミラーは、映像信号処理基板１４などの外部から入力される映像信号に基づいて個別に制御される。そして、反射面の角度を所定角度（例えば、＋１２度と−１２度）傾斜させることにより光源装置２２からミラー３０等を介して入射される光を投射レンズ３６に向けて反射するオンと、光を投射レンズ３６以外の方向に反射するオフの状態とに切り替えられる。具体的には、図３では、ＤＭＤ３４のミラー面上を右上方向から左下方向に延びる軸を中心に、ミラー面が右前下方向に傾けられるとオン、ミラー面が左後上方向に傾けられるとオフとなる。以下、オンのマイクロミラーにて反射される光をオン光、オフのマイクロミラーにて反射される光をオフ光とし、またオン光のうち映像を構成する部位の光を映像光とする。   The DMD 34 includes a mirror surface composed of a plurality of micromirrors as modulation elements that modulate each RGB light for each pixel in accordance with image data. Each micromirror is a video signal processing board 14 or the like. It is individually controlled based on a video signal input from the outside. Then, by turning on the angle of the reflecting surface by a predetermined angle (for example, +12 degrees and -12 degrees), the light that is incident from the light source device 22 through the mirror 30 or the like is reflected toward the projection lens 36, and the light Is switched to an off state in which the light is reflected in a direction other than the projection lens 36. Specifically, in FIG. 3, when the mirror surface is tilted in the lower right front direction about the axis extending from the upper right direction to the lower left direction on the mirror surface of the DMD 34, the mirror surface is tilted in the upper left rear direction. Turn off. Hereinafter, light reflected by the on-micromirror is referred to as on-light, light reflected from the off-micromirror is referred to as off-light, and light of a part constituting an image in the on-light is referred to as image light.

これによりＤＭＤ３４はＲＧＢ信号に基づいてミラー３０を時分割駆動し、反射された光の輝度を変化させる。すなわちＤＭＤ３４は所定の映像を形成するように投射光を加工しつつ、投射レンズ３６に向けて反射する。従って、オンの時にはリレーレンズ３２から入射する光を投射レンズ３６の入射口に向かって反射し、オフの時にはリレーレンズ３２から入射する光を投射レンズ３６の入射口から外れた斜め上方向へ反射するため直接投射レンズ３６に入射されることはない。   As a result, the DMD 34 drives the mirror 30 in a time-sharing manner based on the RGB signals, and changes the brightness of the reflected light. That is, the DMD 34 reflects the projection light 36 toward the projection lens 36 while processing the projection light so as to form a predetermined image. Therefore, light that is incident from the relay lens 32 is reflected toward the entrance of the projection lens 36 when it is on, and light that is incident from the relay lens 32 is reflected obliquely upward away from the entrance of the projection lens 36 when it is off. Therefore, it does not enter the projection lens 36 directly.

投射レンズ３６は、略円形の入射口３６ｂを有しており、その側面の鏡筒３６ａは樹脂部分（主にプラスチック）と金属部分とを有する。また、投射レンズ３６は、ＲＧＢの各色光の色収差等に起因する投影画像の不鮮明を防止する目的で、複数の集光素子を光軸方向に沿って配置した組レンズとして構成されている。そして、ＤＭＤ３４によって変調された映像光（オン光）が入射口３６ｂに入射されると、同入射された光を出射口３６ｃから投射してスクリーンに拡大投影する。   The projection lens 36 has a substantially circular incident port 36b, and the lens barrel 36a on the side surface thereof has a resin portion (mainly plastic) and a metal portion. In addition, the projection lens 36 is configured as a combined lens in which a plurality of condensing elements are arranged along the optical axis direction for the purpose of preventing unclearness of the projected image due to chromatic aberration of RGB color light. When the image light (ON light) modulated by the DMD 34 enters the incident port 36b, the incident light is projected from the output port 36c and enlarged and projected onto the screen.

（２）遮光板の配置と構成：
図４に遮光板５０の斜視図を、図５に遮光板５０とリレーレンズ３２と投射レンズ３６とＤＭＤ３４との位置関係を示す斜視図を、それぞれ示す。 (2) Arrangement and configuration of light shielding plate:
FIG. 4 is a perspective view of the light shielding plate 50, and FIG. 5 is a perspective view showing the positional relationship among the light shielding plate 50, the relay lens 32, the projection lens 36, and the DMD 34.

リレーレンズ３２は凸型のレンズであり、投射レンズ３６の入射口３６ｂの下にレンズ面が略垂直であるとともに、光軸を投射レンズ３６の光軸に対して所定角傾かせつつレンズ面を所定角ミラー３０の鏡面方向に傾けて配置され、ミラー３０の鏡面にて反射された光をＤＭＤ３４のミラー面に集光させる。また、リレーレンズ３２には、上端に投射レンズ３６の入射口３６ｂの外径よりも大きく、かつ円弧の中心が略同一の略半円の切り欠き３２ａが形成される。そして、入射口３６ｂ下面において同切り欠き３２ａの円弧が入射口３６ｂの外径円弧と略平行となるよう入射口３６ｂ下に配置される。   The relay lens 32 is a convex lens, and the lens surface is substantially vertical below the entrance 36 b of the projection lens 36, and the lens surface is tilted by a predetermined angle with respect to the optical axis of the projection lens 36. The light reflected by the mirror surface of the mirror 30 is collected on the mirror surface of the DMD 34 by being inclined with respect to the mirror surface direction of the predetermined angle mirror 30. Further, the relay lens 32 is formed with a substantially semicircular notch 32a at the upper end that is larger than the outer diameter of the entrance 36b of the projection lens 36 and whose arc center is substantially the same. The circular arc of the notch 32a is arranged below the incident port 36b on the lower surface of the incident port 36b so as to be substantially parallel to the outer diameter arc of the incident port 36b.

遮光板５０は、アルミニウム製の板材をアルマイト加工して、陽極酸化処理により黒色にした後に、ブラスト加工して表面にざらつきを与えて形成される。これにより、遮光板５０に照射された光の反射率が低くなり、遮光板５０にて遮蔽された光が再び遮光板５０の表面で反射されて迷光となることを防止する。すなわち、遮光板５０のアルマイト加工後の陽極酸化処理およびブラスト加工が、低反射加工に相当する。   The light shielding plate 50 is formed by subjecting an aluminum plate material to anodizing and blackening by anodizing, and then blasting to give a rough surface. Thereby, the reflectance of the light irradiated to the light shielding plate 50 becomes low, and the light shielded by the light shielding plate 50 is prevented from being reflected again on the surface of the light shielding plate 50 and becoming stray light. That is, the anodizing process and blasting process after the alumite processing of the light shielding plate 50 corresponds to the low reflection processing.

また、遮光板５０は、概略、上ケース３８ｂに対して取り付けて固定される取付部５０ａと、同取付部５０ａより略垂直下方に屈曲されて投射レンズの入射口とＤＭＤの間に延出されて形成される遮光部５０ｂとから構成される。遮光部５０ｂは、投射レンズの光軸に対して略垂直、かつ左右に幅広の面として形成される。そして、遮光部５０ｂの下端がリレーレンズ３２の上端の形状に沿うように形成されることにより、リレーレンズ３２の切り欠き３２ａに略一致する略半円が下方に突出する半円突出部５０ｂ１が形成される。   Further, the light shielding plate 50 is roughly attached to and fixed to the upper case 38b, and is bent substantially vertically downward from the attachment portion 50a and extends between the incident port of the projection lens and the DMD. The light shielding portion 50b is formed. The light shielding portion 50b is formed as a surface that is substantially perpendicular to the optical axis of the projection lens and wide on the left and right. And the semicircle protrusion part 50b1 from which the substantially semicircle substantially agree | coinciding with the notch 32a of the relay lens 32 protrudes below is formed so that the lower end of the light-shielding part 50b may follow the shape of the upper end of the relay lens 32. It is formed.

よって、図５に示すように、遮光板５０は、投射レンズ３６の入射口３６ｂに対して開口５０ｃを略一致させつつ遮光部５０ｂが投射レンズ３６の光軸に対して略垂直となるように配置され、その下方にリレーレンズ３２が配置される。このときリレーレンズ３２と鏡筒３６ａの間には金属製のレンズ支持板６０が取り付けられ、リレーレンズ３２を投射レンズ３６に対して支持している。このレンズ支持板６０は、上記鏡筒に取り付けられる取付部材に相当する。   Therefore, as shown in FIG. 5, the light shielding plate 50 is configured so that the light shielding portion 50 b is substantially perpendicular to the optical axis of the projection lens 36 while the opening 50 c is substantially coincident with the incident port 36 b of the projection lens 36. The relay lens 32 is disposed below the relay lens 32. At this time, a metal lens support plate 60 is attached between the relay lens 32 and the lens barrel 36 a to support the relay lens 32 with respect to the projection lens 36. The lens support plate 60 corresponds to an attachment member attached to the lens barrel.

さらに、遮光部５０ｂには半円突出部５０ｂ１と中心が略同一の開口５０ｃが、同半円突出部５０ｂ１の径よりも小さな孔として形成される。この開口５０ｃは、遮光部５０ｂの下部に形成され、投射レンズ３６の入射口３６ｂの中心とも略一致するように形成される。また、開口５０ｃが形成されることにより半円突出部５０ｂ１の外縁は、所定の幅を持つリング状円板となる。   Further, an opening 50c having substantially the same center as the semicircular protrusion 50b1 is formed in the light shielding part 50b as a hole smaller than the diameter of the semicircular protrusion 50b1. The opening 50c is formed below the light shielding portion 50b and is formed so as to substantially coincide with the center of the incident port 36b of the projection lens 36. Further, by forming the opening 50c, the outer edge of the semicircular protrusion 50b1 becomes a ring-shaped disk having a predetermined width.

つまり、開口５０ｃは、ＤＭＤ３４から投射レンズ３６に対して反射される映像光を欠落なく通過させるのに十分な大きさに形成されるとともに、入射口３６ｂのレンズ面の径よりも小さく形成される。その一方で、半円突出部５０ｂ１の外径は、入射口３６ｂの外径よりも大きく形成され、ＤＭＤ３４により反射されるオン光のうち入射口３６ｂから外れて鏡筒３６ａに向かって照射される光を遮蔽するのに十分な大きさに形成される。従って、鏡筒３６ａに対して直接照射されるオフ光は、遮光部５０ｂによって遮蔽されるとともに、上ケース３８ｂなどの光学エンジン４０を構成する部材表面から反射して鏡筒３６ａに照射されるオフ光も遮蔽する。   That is, the opening 50c is formed to have a size sufficient to pass the image light reflected from the DMD 34 to the projection lens 36 without omission and smaller than the diameter of the lens surface of the entrance 36b. . On the other hand, the outer diameter of the semicircular protrusion 50b1 is formed to be larger than the outer diameter of the incident port 36b, and is emitted from the incident port 36b out of the ON light reflected by the DMD 34 toward the lens barrel 36a. It is formed large enough to shield light. Accordingly, the off-light directly irradiated onto the lens barrel 36a is shielded by the light-shielding portion 50b and is also reflected off the surface of the member constituting the optical engine 40 such as the upper case 38b to be irradiated onto the lens barrel 36a. It also shields light.

以上のように、遮光板５０によってＤＭＤ２４から反射されるオフ光およびオン光が鏡筒３６ａに照射されるのを防ぐことにより、鏡筒３６ａの樹脂部分が光の熱によって溶けて破損する恐れを回避し、鏡筒３６ａの耐久性が向上する。また、熱によって樹脂部分から発生するガス（アウトガス）の発生が防止されるため、投射レンズ３６やリレーレンズ３２などのレンズ面およびＤＭＤ３４やミラー３０の反射面がアウトガスの付着によって曇ることがなく、投影画面の画質が向上する。   As described above, by preventing the off light and on light reflected from the DMD 24 by the light shielding plate 50 from being applied to the lens barrel 36a, the resin portion of the lens barrel 36a may be melted and damaged by the heat of light. This avoids the durability of the lens barrel 36a. Further, since generation of gas (outgas) generated from the resin portion due to heat is prevented, the lens surfaces such as the projection lens 36 and the relay lens 32 and the reflection surfaces of the DMD 34 and the mirror 30 are not clouded by the adhesion of outgas. The image quality of the projection screen is improved.

また、上述したように、遮光部５０ｂは、開口５０ｃを通過する光以外を遮蔽するため、光学エンジン４０を構成する部材表面からの反射光についても入射口３６ｂへの入射も抑制する。具体的には、例えば、ＤＭＤ３４からの反射光のうちオン光以外の反射光が、上ケース３８ｂの内表面から入射口３６ｂ方向へ反射・散乱されるが、同時に遮光部５０ｂの略矩形部分と半円突出部５０ｂ１により入射口３６ｂに対する入射が制限（減少）されるため、ＤＭＤ３４の映像光のコントラストが向上する。   Further, as described above, since the light shielding part 50b shields light other than the light passing through the opening 50c, the light reflected from the surface of the member constituting the optical engine 40 is also prevented from entering the incident port 36b. Specifically, for example, the reflected light other than the ON light among the reflected light from the DMD 34 is reflected and scattered from the inner surface of the upper case 38b toward the entrance 36b. Since the semicircular protrusion 50b1 restricts (decreases) incidence on the entrance 36b, the contrast of the image light of the DMD 34 is improved.

さらに、半円突出部５０ｂ１形成位置を除く遮光部５０ｂの下端のいずれかの部位から略矩形に下方へ延出して突出部５０ｄが形成される。この突出部５０ｄは、リレーレンズ３２を投射レンズ３６に対して固定支持するレンズ支持板６０を、ＤＭＤ３４のミラー面に対して遮蔽する。本実施例では、レンズ支持板６０が投射レンズ３６の入射口３６ｂに向かって右側の側面に位置するため、突出部５０ｄは投射レンズ３６の入射口３６ｂに向かって右側の下側端から下方に略矩形に形成される。   Further, a protruding portion 50d is formed by extending downward in a substantially rectangular shape from any part of the lower end of the light shielding portion 50b except for the position where the semicircular protruding portion 50b1 is formed. The protrusion 50 d shields the lens support plate 60 that fixes and supports the relay lens 32 with respect to the projection lens 36 from the mirror surface of the DMD 34. In the present embodiment, since the lens support plate 60 is located on the right side surface toward the incident port 36b of the projection lens 36, the protrusion 50d faces downward from the lower end on the right side toward the incident port 36b of the projection lens 36. It is formed in a substantially rectangular shape.

この突出部５０ｄは、レンズ支持板６０とＤＭＤ３４の間に位置し、ＤＭＤ３４のオフ光の直射のみならず、光学エンジン４０を構成する部材に当たって反射された光をも遮る。すなわち突出部５０ｄは、鏡筒３６ａに取り付けられるレンズ支持板６０に光が照射されないように遮蔽する位置に形成される。むろん、ＤＭＤ３４から反射される光に起因する光のみならず、ミラー３０やリレーレンズ３２、ダブレットレンズ２８などで反射・散乱されてレンズ支持板６０に照射される光をも遮蔽できるように投射レンズ方向に屈曲させたり投射レンズの側面に演出した構造を備えさせて、よりオフ光および迷光の遮蔽効率を高める形状としてもよい。   The protrusion 50d is located between the lens support plate 60 and the DMD 34 and blocks not only the direct off-light of the DMD 34 but also the light reflected by the members constituting the optical engine 40. That is, the protruding portion 50d is formed at a position where the lens support plate 60 attached to the lens barrel 36a is shielded from being irradiated with light. Of course, not only the light caused by the light reflected from the DMD 34, but also the projection lens so as to shield the light reflected and scattered by the mirror 30, the relay lens 32, the doublet lens 28, etc. and irradiating the lens support plate 60. A shape that is bent in the direction or provided on the side surface of the projection lens may be provided to further increase the shielding efficiency of off-light and stray light.

以上より突出部５０ｄが、上記ＤＭＤから上記投射レンズに向けて反射される光が上記鏡筒に取り付けられる取付部材に照射されないように、上記遮光板は同取付部材を同反射される光から遮蔽する取付部材遮光部に相当する。   As described above, the light shielding plate shields the mounting member from the reflected light so that the protrusion 50d does not irradiate the mounting member attached to the barrel with the light reflected from the DMD toward the projection lens. It corresponds to a mounting member light shielding portion.

（３）まとめ：
つまり、遮光板５０に投射レンズ３６の光軸に対して略垂直な面として形成される遮光部５０ｂと、遮光部５０ｂの下部に外径が入射口３６ｂの外径よりも大きくかつ、ＤＭＤ３４により反射されるオン光のうち入射口３６ｂから外れて鏡筒３６ａに向かって照射される光を遮蔽するのに十分な大きさの半円突出部５０ｂ１と、半円突出部５０ｂ１の円の中心と中心が略同一の略円形かつ、同半円突出部の径よりも小さな孔でありつつ上記入射口のレンズ面の径よりも小さい開口と、を形成する。 (3) Summary:
That is, the light shielding part 50b formed as a surface substantially perpendicular to the optical axis of the projection lens 36 on the light shielding plate 50, and the outer diameter of the lower part of the light shielding part 50b is larger than the outer diameter of the entrance 36b. Of the reflected on-light, the semicircular protrusion 50b1 having a sufficient size to shield the light emitted from the entrance 36b and radiating toward the lens barrel 36a, and the center of the circle of the semicircular protrusion 50b1 An opening having a substantially circular shape at the center and a hole smaller than the diameter of the semicircular projecting portion and a diameter smaller than the diameter of the lens surface of the entrance is formed.

上記目的を達成するために、本発明のプロジェクタでは、光を生成する光源と、入射口より入射される光を所定のスクリーンに投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる集光レンズと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像光を生成し、同映像光を外部に投影表示するプロジェクタにおいて、上記投射レンズの鏡筒は少なくとも一部が樹脂製であり、上記投射レンズに向けて照射される光のうち、上記鏡筒に照射される光を遮光する遮光板を備える構成としてある。
すなわち、上記光源にて生成された光は上記集光レンズにて上記ＤＭＤのミラー面に集光され、上記ＤＭＤが映像信号に基づいて時分割駆動されることにより同ＤＭＤから上記投射レンズに反射される光が映像光を形成し、投射レンズを通過した映像光が外部のスクリーンをはじめとする表示面に投影表示される。このとき、上記遮光板は、上記ＤＭＤから上記投射レンズの鏡筒に向かって反射される光を遮光して同鏡筒に光が照射されることを防ぐ。さらに、上記ＤＭＤから反射された光のうち、上記鏡筒に直接反射されずともプロジェクタ内部の他の部材により反射されて同鏡筒に照射されることを防ぐ。
従って、プロジェクタの内部で発生する映像光以外の光（迷光）が上記投射レンズに入射されることを防止しつつ、上記投射レンズの入射口に照射される映像光の通過を妨げない。よって、投影表示される映像のコントラストの向上、ひいては同映像の画質向上が可能となる。また、上記鏡筒は少なくとも一部に樹脂素材が使用されており、同鏡筒に対する光を遮光することにより、同光による熱で鏡筒を含む投射レンズの樹脂部分が溶けて破損すること防止し、投射レンズの耐久性向上が見込める。さらに、同鏡筒に対する光を遮光することにより上記鏡筒の樹脂部分からのアウトガス発生を防止し、アウトガスによる投射レンズの曇りを回避し、投影表示される映像の画質低下を防止する。
上記遮光板の素材としては、薄い板状に整形可能で遮光性を備え、熱による破損やアウトガス発生の生じにくい素材が好ましく、例えばアルミニウム製の板材をアルマイト加工したものが考えられる。むろん、素材としてはこれに限られるものではなく、薄い板状に整形可能で遮光性を備えつつ安定な素材でさえあれば、いかなる素材であってもよく、アルミニウム以外の金属や、セラミック、安定な有機材料（テトラフルオロエチレンなど）が使用可能である。 In order to achieve the above object, the projector of the present invention has a light source that generates light, a projection lens that projects light incident from an incident port onto a predetermined screen, and a mirror surface including a plurality of micromirrors. A DMD in which each micromirror is driven in a time-sharing manner based on the video signal, and a condenser lens for condensing the light from the light source on the mirror surface of the DMD, and the video based on the input video signal. In the projector for generating light and projecting and displaying the same image light to the outside, at least a part of the lens barrel of the projection lens is made of resin, and among the light irradiated toward the projection lens, A light shielding plate for shielding the irradiated light is provided.
That is, the light generated by the light source is condensed on the mirror surface of the DMD by the condenser lens, and is reflected from the DMD to the projection lens by being time-division driven based on the video signal. The formed light forms image light, and the image light that has passed through the projection lens is projected and displayed on a display surface such as an external screen. At this time, the light shielding plate shields light reflected from the DMD toward the lens barrel of the projection lens to prevent the light from being irradiated to the lens barrel. Further, the light reflected from the DMD is prevented from being reflected by other members inside the projector and being irradiated to the lens barrel, even if it is not directly reflected by the lens barrel.
Accordingly, light (stray light) other than the image light generated inside the projector is prevented from entering the projection lens, and the passage of the image light applied to the entrance of the projection lens is not hindered. Therefore, it is possible to improve the contrast of the projected image, and consequently improve the image quality of the image. In addition, at least a part of the lens barrel is made of a resin material, and by shielding the light from the lens barrel, the resin portion of the projection lens including the lens barrel is prevented from being melted and damaged by the heat of the light. However, the durability of the projection lens can be improved. Further, by blocking light to the lens barrel, outgas generation from the resin portion of the lens barrel is prevented, fogging of the projection lens due to outgassing is avoided, and deterioration of the image quality of the projected and displayed image is prevented.
The material of the light shielding plate is preferably a material that can be shaped into a thin plate, has light shielding properties, and is less likely to be damaged by heat or outgassing. For example, an aluminum plate material that is anodized may be considered. Of course, the material is not limited to this, and any material can be used as long as it is a stable material that can be shaped into a thin plate and has light-shielding properties. Organic materials (such as tetrafluoroethylene) can be used.

さらに、映像の画質向上を実現するために、上記遮光板が低反射加工される構成としてもよい。すなわち、上記ＤＭＤから反射された光やプロジェクタ内部で発生する上記迷光が上記遮光板に照射されても、同照射された光の反射率が低いため上記迷光の増加が抑制される。従って、上記投射レンズに入射する迷光をさらに減少させて、画質の向上が見込める。また、上記鏡筒に照射される光も低減し、鏡筒の耐久性向上およびアウトガスの発生防止に寄与する。
上記低反射加工としては、上記遮光板に照射される光の反射率を低下させるものであればよく、表面色を黒色にしたり、表面に低反射加工を施したりすることが考えられる。具体的には、アルミニウム製の板材をアルマイト加工して陽極酸化処理により黒色にしたり、ブラスト加工して表面にざらつきを与えたり、これらを組み合わせたりすることにより実現される。 Furthermore, in order to improve the image quality of the video, the light shielding plate may be configured to be processed with low reflection. That is, even if the light reflected from the DMD or the stray light generated inside the projector is irradiated to the light shielding plate, the increase in the stray light is suppressed because the reflectance of the irradiated light is low. Therefore, it is possible to further improve the image quality by further reducing the stray light incident on the projection lens. Moreover, the light irradiated to the lens barrel is also reduced, which contributes to improving the durability of the lens barrel and preventing outgassing.
The low reflection process may be any process that reduces the reflectance of the light applied to the light shielding plate, and it is conceivable that the surface color is black or the surface is subjected to low reflection process. Specifically, it is realized by anodizing an aluminum plate material to make it black by anodizing, or blasting it to give it a rough surface, or combining these.

さらに、上記鏡筒に他の部材が接続されているときに好適な構成として、上記ＤＭＤから上記投射レンズに向けて反射される光が上記鏡筒に取り付けられる取付部材に照射されないように、上記遮光板は同取付部材を同反射される光から遮蔽する取付部材遮光部を備える構成としてもよい。
すなわち、上記鏡筒に取付部材が取り付けられているとき、上記ＤＭＤから上記投射レンズに向けて反射される光のうち、上記取付部材に向けて照射される光を上記取付部材遮光部が遮光する。従って、上記取付部材の破損を防止するとともに、同取付部材の熱による上記鏡筒の破損も防止できる。
上記取付部材は、上記投射レンズに入射する光が所定の光路を辿るように同投射レンズとプロジェクタ内部に配置される部材との位置関係を決定するためのものであり、上記鏡筒に対して所定の位置に固定される部材との接続に使用されたり、上記鏡筒自体をプロジェクタに対して固定したりすることに使用される部材である。 Furthermore, as a preferable configuration when another member is connected to the lens barrel, the light reflected from the DMD toward the projection lens is not irradiated to the mounting member attached to the lens barrel. The light shielding plate may include a mounting member light shielding portion that shields the mounting member from the reflected light.
That is, when an attachment member is attached to the lens barrel, the attachment member light-shielding portion shields light irradiated toward the attachment member from light reflected from the DMD toward the projection lens. . Accordingly, it is possible to prevent the mounting member from being damaged and to prevent the lens barrel from being damaged by the heat of the mounting member.
The mounting member is for determining a positional relationship between the projection lens and a member disposed inside the projector so that light incident on the projection lens follows a predetermined optical path, It is a member used for connecting to a member fixed at a predetermined position or for fixing the lens barrel itself to the projector.

そして、本発明のプロジェクタのより具体的な構成として、
光を生成する光源と、鏡筒が樹脂により形成されて入射口より入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、円盤状のカラーフィルタを具備するカラーホイルと、光を上記ＤＭＤのミラー面に集める凸面の集光レンズとを備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像を外部に投影表示するプロジェクタにおいて、
表面に低反射加工が施されて上記入射口に近接して配置される遮光板と、
上記投射レンズの入射口側部分と上記集光レンズと上記ＤＭＤと上記遮光板とが収納されかつ、上方を開口した略直方体上の下ケースに上方より上ケースを被せて構成されるケーシングと、
上記集光レンズを上記鏡筒に対し支持固定するために両者の間に取り付けられる金属製のレンズ支持板と、
を備え、
上記集光レンズは、上記ＤＭＤのミラー面に集光させる凸型のレンズであり、上端に上記投射レンズの入射口の外径よりも大きくかつ円弧の中心が略同一の略半円の切り欠きが形成され、同入射口の下にレンズ面が略垂直に配置されつつ同入射口の下面において同切り欠きの円弧が同入射口の外径円弧と略平行となるよう同入射口の下に配置され、
上記遮光板は、上記上ケースに対して取り付けて固定される取付部と、同取付部より略垂直下方に屈曲されて上記投射レンズの入射口と上記ＤＭＤの間に延出されてなる遮光部とから構成され、
上記遮光部は、上記投射レンズの光軸に対して略垂直かつ、左右に幅広の面として形成され、同遮光部の下端が上記集光レンズの上端の形状に沿うように形成されることにより上記切り欠きに略一致する略半円の半円突出部が形成され、さらに上記半円突出部の円の中心と中心が略同一の略円形の開口が同半円突出部の径よりも小さな孔でありつつ上記入射口のレンズ面の径よりも小さく形成され、同開口が上記ＤＭＤから上記投射レンズに対して反射される映像光を欠落なく通過させつつ、上記ＤＭＤにより反射されるオン光のうち上記入射口から外れて上記鏡筒に向かって照射される光および上記ケーシングとその内部に収容される部材表面から反射して上記鏡筒に照射されるオフ光を遮蔽し、
上記半円突出部の形成位置を除く上記遮光部の下端のいずれかの部位から略矩形に下方へ延出して突出部が形成され、同突出部は、上記レンズ支持板を上記ＤＭＤのミラー面に対して遮蔽することにより、同レンズ支持板に照射される光を遮蔽する
構成としてある。 And as a more specific configuration of the projector of the present invention,
A light source that generates light, a projection lens that projects light incident from an entrance through a lens barrel made of resin, and a mirror surface that includes a plurality of micromirrors. A time-division driven DMD, a color foil having a disk-like color filter, and a convex condenser lens that collects light on the mirror surface of the DMD, and generates an image based on an input video signal. In a projector that projects and displays the same image to the outside,
A light-shielding plate that is subjected to low-reflection processing on the surface and is disposed in the vicinity of the incident port;
A casing configured to cover an upper case from above on a lower case on a substantially rectangular parallelepiped in which an entrance side portion of the projection lens, the condensing lens, the DMD, and the light shielding plate are housed and opened upward;
A metal lens support plate attached between the two in order to support and fix the condenser lens to the lens barrel;
With
The condensing lens is a convex lens that condenses on the mirror surface of the DMD, and has a substantially semicircular cutout at the upper end that is larger than the outer diameter of the entrance of the projection lens and whose arc center is substantially the same. The lens surface is arranged substantially vertically below the entrance aperture, and the notch arc is substantially parallel to the outer diameter arc of the entrance aperture on the lower surface of the entrance aperture. Arranged,
The light shielding plate includes an attachment portion that is attached and fixed to the upper case, and a light shielding portion that is bent substantially vertically downward from the attachment portion and extends between the incident port of the projection lens and the DMD. And consists of
The light shielding portion is formed as a surface that is substantially perpendicular to the optical axis of the projection lens and wide on the left and right sides, and the lower end of the light shielding portion is formed so as to follow the shape of the upper end of the condenser lens. A semicircular projecting portion having a substantially semicircle substantially matching the notch is formed, and a substantially circular opening having substantially the same center and center of the circle of the semicircular projecting portion is smaller than the diameter of the semicircular projecting portion. On-light reflected by the DMD while being a hole and having a diameter smaller than the diameter of the lens surface of the entrance, and allowing the image light reflected from the DMD to the projection lens to pass through the opening without loss. Shielding off the light emitted toward the lens barrel from the entrance and the off-light reflected from the surface of the casing and the member accommodated in the casing and applied to the lens barrel,
A projecting portion is formed by extending downward in a substantially rectangular shape from any part of the lower end of the light-shielding portion excluding the formation position of the semicircular projecting portion, and the projecting portion forms the lens support plate on the mirror surface of the DMD. By shielding against the light, the light applied to the lens support plate is shielded.

なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。 Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiments. It goes without saying for those skilled in the art,
・ Applying mutually interchangeable members and configurations disclosed in the above embodiments by appropriately changing the combination thereof.− Although not disclosed in the above embodiments, it is a publicly known technique and the above embodiments. The members and configurations that can be mutually replaced with the members and configurations disclosed in the above are appropriately replaced, and the combination is changed and applied. It is an embodiment of the present invention that a person skilled in the art can appropriately replace the members and configurations that can be assumed as substitutes for the members and configurations disclosed in the above-described embodiments, and change the combinations and apply them. It is disclosed as.

本実施形態にかかるプロジェクタの外観斜視図である。1 is an external perspective view of a projector according to an embodiment. プロジェクタの筐体内部を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the housing inside of a projector. 光学エンジンの上ケースを外して光学エンジン内部を示した斜視図である。It is the perspective view which removed the upper case of the optical engine and showed the inside of an optical engine. 遮光板の斜視図である。It is a perspective view of a light-shielding plate. 遮光板と投射レンズ、リレーレンズ、ＤＭＤの位置関係を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the positional relationship of a light-shielding plate, a projection lens, a relay lens, and DMD.

符号の説明Explanation of symbols

１０…プロジェクタ
１２…筐体
２０…光学系
２２…光源装置
２２ａ…ランプ
２２ｂ…カバーガラス
２４…カラーホイル
２６…ライトトンネル
２８…ダブレットレンズ
３０…ミラー
３２…リレーレンズ
３２ａ…切り欠き
３４…ＤＭＤ
３６…投射レンズ
３６ａ…鏡筒
３６ｂ…入射口
３６ｃ…出射口
３８…ケーシング
３８ａ…上ケース
３８ｂ…下ケース
４０…光学エンジン
５０…遮光板
５０ａ…取付部
５０ｂ…遮光部
５０ｂ１…半円突出部
５０ｃ…開口
５０ｄ…突出部
６０…レンズ支持板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector 12 ... Housing 20 ... Optical system 22 ... Light source device 22a ... Lamp 22b ... Cover glass 24 ... Color foil 26 ... Light tunnel 28 ... Doublet lens 30 ... Mirror 32 ... Relay lens 32a ... Notch 34 ... DMD
36 ... Projection lens 36a ... Lens barrel 36b ... Incident port 36c ... Emission port 38 ... Casing 38a ... Upper case 38b ... Lower case 40 ... Optical engine 50 ... Light shielding plate 50a ... Mounting portion 50b ... Light shielding portion 50b1 ... Semicircular protrusion 50c ... Opening 50d ... Projecting part 60 ... Lens support plate

Claims (4)

光を生成する光源と、鏡筒が樹脂により形成されて入射口より入射される光を投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、円盤状のカラーフィルタを具備するカラーホイルと、光を上記ＤＭＤのミラー面に集める凸面の集光レンズとを備え、入力される映像信号に基づいて映像を生成し、同映像を外部に投影表示するプロジェクタにおいて、
表面に低反射加工が施されて上記入射口に近接して配置される遮光板と、
上記投射レンズの入射口側部分と上記集光レンズと上記ＤＭＤと上記遮光板とが収納されかつ、上方を開口した略直方体上の下ケースに上方より上ケースを被せて構成されるケーシングと、
上記集光レンズを上記鏡筒に対し支持固定するために両者の間に取り付けられる金属製のレンズ支持板と、
を備え、
上記集光レンズは、上記ＤＭＤのミラー面に集光させる凸型のレンズであり、上端に上記投射レンズの入射口の外径よりも大きくかつ円弧の中心が略同一の略半円の切り欠きが形成され、同入射口の下にレンズ面が略垂直に配置されつつ同入射口の下面において同切り欠きの円弧が同入射口の外径円弧と略平行となるよう同入射口の下に配置され、
上記遮光板は、上記上ケースに対して取り付けて固定される取付部と、同取付部より略垂直下方に屈曲されて上記投射レンズの入射口と上記ＤＭＤの間に延出されてなる遮光部とから構成され、
上記遮光部は、上記投射レンズの光軸に対して略垂直かつ、左右に幅広の面として形成され、同遮光部の下端が上記集光レンズの上端の形状に沿うように形成されることにより上記切り欠きに略一致する略半円の半円突出部が形成され、さらに上記半円突出部の円の中心と中心が略同一の略円形の開口が同半円突出部の径よりも小さな孔でありつつ上記入射口のレンズ面の径よりも小さく形成され、同開口が上記ＤＭＤから上記投射レンズに対して反射される映像光を欠落なく通過させつつ、上記ＤＭＤにより反射されるオン光のうち上記入射口から外れて上記鏡筒に向かって照射される光および上記ケーシングとその内部に収容される部材表面から反射して上記鏡筒に照射されるオフ光を遮蔽し、
上記半円突出部の形成位置を除く上記遮光部の下端のいずれかの部位から略矩形に下方へ延出して突出部が形成され、同突出部は、上記レンズ支持板を上記ＤＭＤのミラー面に対して遮蔽することにより、同レンズ支持板に照射される光を遮蔽する
ことを特徴とするプロジェクタ。 A light source that generates light, a projection lens that projects light incident from an entrance through a lens barrel made of resin, and a mirror surface that includes a plurality of micromirrors. A time-division driven DMD, a color foil having a disk-like color filter, and a convex condenser lens that collects light on the mirror surface of the DMD, and generates an image based on an input video signal. In a projector that projects and displays the same image to the outside,
A light-shielding plate that is subjected to low-reflection processing on the surface and is disposed in the vicinity of the incident port;
A casing configured to cover an upper case from above on a lower case on a substantially rectangular parallelepiped in which an entrance side portion of the projection lens, the condensing lens, the DMD, and the light shielding plate are housed and opened upward;
A metal lens support plate attached between the two in order to support and fix the condenser lens to the lens barrel;
With
The condensing lens is a convex lens that condenses on the mirror surface of the DMD, and has a substantially semicircular cutout at the upper end that is larger than the outer diameter of the entrance of the projection lens and whose arc center is substantially the same. The lens surface is arranged substantially vertically below the entrance aperture, and the notch arc is substantially parallel to the outer diameter arc of the entrance aperture on the lower surface of the entrance aperture. Arranged,
The light shielding plate includes an attachment portion that is attached and fixed to the upper case, and a light shielding portion that is bent substantially vertically downward from the attachment portion and extends between the incident port of the projection lens and the DMD. And consists of
The light shielding portion is formed as a surface that is substantially perpendicular to the optical axis of the projection lens and wide on the left and right sides, and the lower end of the light shielding portion is formed so as to follow the shape of the upper end of the condenser lens. A semicircular projecting portion having a substantially semicircle substantially matching the notch is formed, and a substantially circular opening having substantially the same center and center of the circle of the semicircular projecting portion is smaller than the diameter of the semicircular projecting portion. On-light reflected by the DMD while being a hole and having a diameter smaller than the diameter of the lens surface of the entrance, and allowing the image light reflected from the DMD to the projection lens to pass through the opening without loss. Shielding off the light emitted toward the lens barrel from the entrance and the off-light reflected from the surface of the casing and the member accommodated in the casing and applied to the lens barrel,
A projecting portion is formed by extending downward in a substantially rectangular shape from any part of the lower end of the light-shielding portion excluding the formation position of the semicircular projecting portion, and the projecting portion forms the lens support plate on the mirror surface of the DMD. The projector is characterized in that the light irradiating the lens support plate is shielded by shielding the lens. 光を生成する光源と、入射口より入射される光を所定のスクリーンに投射する投射レンズと、複数のマイクロミラーからなるミラー面を有し、映像信号に基づいて各マイクロミラーが時分割駆動されるＤＭＤと、上記光源からの光を上記ＤＭＤのミラー面に集光させる集光レンズと、を備え、入力される映像信号に基づいて映像光を生成し、同映像光を外部に投影表示するプロジェクタにおいて、
上記投射レンズの鏡筒は少なくとも一部が樹脂製であり、
上記投射レンズに向けて照射される光のうち、上記鏡筒に照射される光を遮光する遮光板を備えることを特徴とするプロジェクタ。 It has a light source that generates light, a projection lens that projects light incident from an incident port onto a predetermined screen, and a mirror surface composed of a plurality of micromirrors, and each micromirror is driven in a time-sharing manner based on a video signal. DMD and a condensing lens that condenses the light from the light source on the mirror surface of the DMD, generates video light based on the input video signal, and projects and displays the video light to the outside In the projector,
At least a part of the lens barrel of the projection lens is made of resin,
A projector comprising: a light-shielding plate that shields light emitted to the lens barrel from light emitted toward the projection lens. 上記遮光板は、低反射加工されている
ことを特徴とする上記請求項２に記載のプロジェクタ。 The projector according to claim 2, wherein the light shielding plate is subjected to low reflection processing. 上記ＤＭＤから上記投射レンズに向けて反射される光が上記鏡筒に取り付けられる取付部材に照射されないように、上記遮光板は同取付部材を同反射される光から遮蔽する取付部材遮光部を備えることを特徴とする上記請求項２または請求項３に記載のプロジェクタ。   The light shielding plate includes an attachment member light-shielding portion that shields the attachment member from the reflected light so that light reflected from the DMD toward the projection lens is not irradiated to the attachment member attached to the lens barrel. The projector according to claim 2 or 3, wherein the projector is characterized by the above.

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