JP2008058654A - 投影側光学系及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 撮像光学系に使用されている高性能の張り合わせレンズをプロジェクタの投影光学系に使用すると、プロジェクタの投影側光学系においては、画像の投影時に各レンズの温度が上昇し、プロジェクタの使用を繰り返していると、熱膨張率に差異のある異種材料を用いた張り合わせレンズでは、張合わせ面にずれが生じたり剥がれたりする虞があった。
【解決手段】 本発明は、張り合わせレンズ155を含む複数枚のレンズ93をレンズ鏡筒91に収納固定し、張り合わせレンズ155の固定箇所を熱良導体による熱伝導鏡筒部151としたレンズ鏡筒を有する投影側光学系90とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、プロジェクタ用の投影側光学系及びこの投影側光学系を備えたプロジェクタに関するものである。

今日、パーソナルコンピュータの画面に表示される画像やビデオ信号の画像、更にはメモリカードなどに記憶されている画像データによる画像などをスクリーンに投影するデータプロジェクタが多用されている。

このデータプロジェクタは、多くの場合、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の光源を用い、光源から射出された光をカラーフィルタにより3原色の光として光源側光学系により液晶やＤＭＤ（デジタル・マイクロ・デバイス）と呼ばれる表示素子に照射し、表示素子の透過光又は反射光をズーム機能を備えた投影側光学系とされるレンズ群を介してスクリーンに投影する構造とされている。

そして、このデータプロジェクタは、光源や、光源側光学系、電源回路、表示素子などの複数の発熱源を内蔵し、中でも光源は千度近くまで高温になる。このため、空冷ファンを設けて発熱源である光源装置や電源回路などを冷却する機構が組み込まれている。

このような冷却機構としては、特に高温となり且つ発熱量も多い光源装置を他の発熱源と区分するように冷却風流路を形成すると共に、光源装置よりも低温の光学系を冷却した冷却風で光源を冷却し、電源ユニットなどを光源とは異なる流路とした冷却風により冷却するものが提案されている。

例えば、特開２００５−１７３０２０号公報（特許文献１）では、筐体内の空気の流れを作るための基板や隔壁を設けて各区画流路の熱源を冷却して、多数の冷却ファンにより複数の排出孔や吸気孔から筐体内の空気を外気と入れ換えている。

そして、光源は数百度から千度近くまで高温となり、光源装置に熱吸収フィルタを用いることも行われているも、この光源装置からの光線束を透過させる光学系ユニットのレンズは、光源からの光線により温められて温度が上昇し、画像のゆらぎや焦点ズレを生じさせることがあるため、プロジェクタ筐体に取り込む外気によって冷却を施すことが行われている。

又、投影側光学系に光源からの排熱が伝達されないよう光源側光学系の光軸と投影側光学系の光軸とを交差させて光源側光学系と投影側光学系をＬ字型に配置し、光源と投影側光学系との距離を大きくしているものが多い（例えば特許文献２）。

更に、この特開２００１―１７４９２０号公報（特許文献２）では、投影口の近傍に吸気ファンを配置し、光源装置の近傍には排気ファンを配置し、これらの間に空気流路を形成することで、吸気ファンから吸気した低温の空気を各種の光学系を冷却した後、光源装置を冷却するといった投影装置の冷却機構の提案がなされている。

又、今日、撮影光学系においては、小型で収差の少ない高性能レンズとして張り合わせレンズが使用されるようになっている（例えば特許文献３）。
この張り合わせレンズは、光学ガラスのレンズに光学樹脂のレンズを張合わせ、非球面レンズとしてレンズ性能を高めているものである。
特開２００５−１７３０２０号公報 特開２００１―１７４９２０号公報 特開２００１―１０００９２号公報

近年、プロジェクタの小型化と共に高精細な映像を投影可能とすることも求められ、撮像光学系に使用されている張り合わせレンズをプロジェクタの投影光学系に使用することも試みられている。

しかし、プロジェクタの投影側光学系においては、画像の投影時に各レンズの温度が上昇し、プロジェクタの使用を繰り返していると、熱膨張率に差異のある異種材料を用いた張り合わせレンズでは、張合わせ面にずれが生じたり剥がれたりする虞があった。

本発明は、このような問題を解決するため、レンズの温度上昇を小さく抑えた投影側光学系とするものである。

本発明は、張り合わせレンズ（155）を含む複数枚のレンズをレンズ鏡筒に収納固定し、張り合わせレンズ（155）の固定箇所を熱良導体による熱伝導鏡筒部（151）としたレンズ鏡筒を有する投影側光学系（90）とするものである。

尚、熱良導体としては、アルミ合金や銅合金などの金属を用い、熱伝導鏡筒部（151）の外周には放熱フィン（153）を設けることもある。
そして、張り合わせレンズ（155）における熱膨張率の高い材質のレンズ外周を熱伝導鏡筒部（151）に密着固定することが好ましいものである。

又、本発明にかかるプロジェクタ（10）としては、投影側光学系（90）のレンズ群に張り合わせレンズ（155）を用いるものであり、張り合わせレンズ（155）を固定するレンズ鏡筒は、張り合わせレンズ（155）部分に熱伝導鏡筒部（151）を形成するものである。

本発明に係る投影側光学系は、レンズ鏡筒に熱伝導鏡筒部を備えている故、レンズの上昇温度を熱伝導鏡筒部を介して放熱し、張り合わせレンズの温度上昇を小さくし、張り合わせレンズにおけるレンズのずれや剥離を生じさせることが無く、張り合わせレンズをプロジェクタに使用することができる。

又、張り合わせレンズを使用した投影側光学系を内蔵するプロジェクタは、小型にして美麗な映像を投影することができる。

本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ10は、略直方体の筐体からなり、筐体内部には光源装置63と、光学系ユニット77と、光源装置63を冷却する冷却ファンとしてのブロア110とを備えるものである。

又、光学系ユニット77は、照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80とを備え、投影側ブロック80の投影側光学系90としては、張り合わせレンズ155を含む複数枚のレンズをレンズ鏡筒に収納固定しており、張り合わせレンズ155の固定箇所が熱良導体による熱伝導鏡筒部151とされたレンズ鏡筒を有し、少なくとも張り合わせレンズ155における熱膨張率の高いレンズの周囲を熱伝導鏡筒部151に密着固定した投影側光学系90とするものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の一つの実施例に係るプロジェクタは、図１に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる前面板12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この前面板12には複数の排気孔17を設けており、排気孔17には筐体内の光が外部に漏れないようにすると共に排熱風が投影口の前方に流れないようにするためのルーバー20を有するものである。

又、本体ケースである上面板11にはキー／インジケータ部37を設けるものであり、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを設けるものである。

更に、図示しない本体ケースの背面には、背面板にＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグやリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部等を設けているものである。

尚、図示しない本体ケースの側板である右側板14、及び、図１に示した側板である左側板15には、各々複数の吸気孔18を設けているものである。

そして、このプロジェクタ10の制御回路は、図２に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。

又、表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。

そして、表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものであり、光源装置63からの光を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系90とする投影系レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影系レンズ群の可動レンズ群96、98は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。

又、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを1フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。

そして、制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

又、本体ケースの上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。

尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されており、音声処理部47はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させることができるものである。

又、この制御部38は、電源制御回路41を制御するものであり、ランプスイッチキーが操作されると電源制御回路41により光源装置のランプ64を点灯させ、更に、冷却ファン駆動制御回路43には、光源装置等に設けた温度センサーによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマー等により光源装置のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものである。

そして、これらのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣや回路素子は、図３に示す主制御基板としての制御回路基板103に取付けるものであり、電力系の電源制御回路41はランプ電源回路ブロック101に組み込み、制御系の主制御基板とした制御回路基板103と電力系のランプ電源回路ブロック101等を取付ける電源制御回路基板102とを分けて形成しているものである。

又、このプロジェクタ10の内部構造は、図３に示したように、ランプ電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102を右側板14の近傍に配置し、図４に示すように、筐体内を区画用隔壁120により背面板13側の吸気側空間室121と前面板12側の排気側空間室122を気密に形成し、この吸気側空間室121にシロッコファンタイプのブロア110を冷却ファンとして背面板13の近傍で底面板16上に配置し、排気側空間室122にブロア110の吐出口113を配置している。

更に、排気側空間室122内に光源装置63を配置し、左側板15に沿って光学系ユニット77を配置し、照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80とで構成する光学系ユニット77の照明側ブロック78を排気側空間室122に開口連通させて光学系ユニット77の一部が排気側空間室122に位置するようにしている。

そして、光源装置63は、防爆ガラスで前面を覆ったリフレクタ65の内部に超高圧水銀ランプを放電ランプ64として設けている。
又、光学系ユニット77は、図５に示すように、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80との３つのブロックから構成されており、照明側ブロック78には、光源装置63から射出された光をカラーホイール71に反射する第１反射ミラー72と、赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタを周囲に設けてホイールモータ73により回転されるカラーホイール71と、カラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光束とするライトトンネル75を備えている。又、ライトトンネル75を貫通させるように区画用隔壁120と接続する照明側ブロック用隔壁127を備えている。

又、画像生成ブロック79は、ライトトンネル75から射出された光の向きを90度変更する第２反射ミラー74と、この第２反射ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚のレンズで形成した光源側レンズ群83及び光源側レンズ群83を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84等を有し、更に、表示素子51とするＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）や、この表示素子51を保持する表示素子ユニット等を備えている。

更に、投影側ブロック80は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系90のレンズ群を内蔵しており、投影側光学系90としては、固定鏡筒91に内蔵する固定レンズ群93と第１可動鏡筒95及び第２可動鏡筒97に内蔵する第1可動レンズ群96及び第２可動レンズ群98とにより構成し、ズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであって、レンズモータにより第1可動レンズ群96及び第２可動レンズ群98を移動させてズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。

又、光学系ユニット77と左側板15との間には投影側光学系90のズームや焦点調整等を制御する光学系制御基板86が配置されており、この光学系制御基板86が第1及び第２可動鏡筒95、97や第１及び第２可動レンズ群96、98の動作を制御することで、ズーム機能や焦点調整が可能となるものである。

又、照明側ブロック78と投影側ブロック80は、両ブロックの間に冷却用の空気流路を有するように間隙128を形成するように隣接させて配置しており、夫々のブロックの一部には外壁を備えている。又、画像生成ブロック79は、照明側ブロック78と投影側ブロック80を接続しており、光学系ユニット77は、照明側ブロック78の光軸と投影側ブロック80の光軸を平行として全体ではコの字型の形状となっている。更に、光学系ユニット77の高温となる照明側ブロック78の外壁は、熱伝導を減らすために樹脂等のように熱伝導率の低い断熱部材を用いて形成されている。

尚、アルミ等のように重量が軽く熱伝導が高い金属を用いて照明側ブロック78の外壁を形成し、照明側ブロック78の熱を外部に放熱させる構成とする場合もある。
又、照明側ブロック78の隔壁127は、ライトトンネル75近傍の上部に空気流路となる切抜き129を有している。

そして、投影側ブロック80に組み込まれる投影側光学系90としてのレンズ群は、固定レンズ群93及び可動レンズ群である第１可動レンズ群96と第２可動レンズ群98で構成され、図６の（Ａ）に示すように、オン状態光線を固定レンズ群93及び第２可動レンズ群98と第１可動レンズ群96を透過させ、オフ状態光線は図６の（Ｂ）に示すように、投影側光学系90に入射しないようにしてスクリーン上に画像を形成するものである。

更に、オン状態光線によりスクリーン上に画像を形成するに際し、第１可動レンズ群96及び第２可動レンズ群98を光軸方向に移動させてスクリーンに映し出す映像の大きさを調整するようにズーム倍率を変更すると共に、スクリーン上の画像を鮮明とするピント調整を行うものである。

尚、図６に示したように、表示素子51であるＣＣＤは、その前面がカバーガラス55で保護され、且つ、カバーガラス55の前方にコンデンサレンズ57を配置して表示素子51に照射する反射ミラーからの光を平行光線束としてＣＣＤに入射するようにしているものである。

そして、この固定レンズ群93や可動レンズ群96、98は、図７に示すように、レンズ鏡筒の内部に固定されるものであり、固定レンズ群93を構成する各レンズは、各々ストッパーリング158により固定鏡筒91内の所定位置に固定され、レンズの直径が異なるレンズを組み込む場合はスペーサーリング159を用いて固定鏡筒91の所定位置にレンズを固定しているものである。

又、光学ガラスと光学樹脂等を用いた張り合わせレンズ155は、その外周を固定鏡筒91に密着させると共に、この張り合わせレンズ155の固定箇所における固定鏡筒91は、アルミ合金や銅合金などの金属による熱良導体を用いて形成した熱伝導鏡筒部151を形成しているものである。

尚、熱伝導鏡筒部151に密着固定されている張り合わせレンズ155における凸レンズ及び凹レンズの内、その外周が広く熱伝導鏡筒部151に接触している凹レンズが光学樹脂等の熱膨張率の高いレンズである。

又、この固定鏡筒91は、金属製の筒状体を熱伝導鏡筒部151としてインサート成形により熱伝導鏡筒部151の前方又は後方や前後両側に樹脂製の筒状体を形成して合成樹脂と金属とによる連続した筒状体を形成してレンズ鏡筒とし、張り合わせレンズ155を含む複数枚のレンズを固定レンズ群93として内蔵固定するものである。

そして、第１及び第２可動レンズ群96、98は、各々第１可動鏡筒95及び第２可動鏡筒97の内部に所望のレンズが固定されるものであり、この第１可動鏡筒95は、保持筒161に収納される小径部と保持筒161から突出させた大径部Ａを有し、小径部及び大径部Ａに各々ストッパーリング158を用いてレンズを固定し、第１可動レンズ群96としているものである。

又、第１可動鏡筒95の小径部には、第１カムピン167を有し、この第１カムピン167は保持筒161の第１摺動溝163を貫通して第１カムピン167の先端を第１カム筒171のカム溝である第１カム溝173に挿入しているものである。

この第１カム溝173は、第１カム筒171の周囲に沿って螺旋状に形成され、第１摺動溝163は保持筒161の軸方向に沿って直線的に形成された溝であり、第１カム筒171を回転させることにより、第１カムピン167を第１摺動溝163に沿って第１カム溝173の螺旋傾斜に合わせて前後に移動させ、第１可動鏡筒95即ち第１可動レンズ群96を光軸に沿って前後移動させるものである。

又、第２可動レンズ群98を構成する各レンズも、ストッパーリング158により第２可動鏡筒97に固定され、第２可動鏡筒97も保持筒161に収納されて保持筒161の軸方向に直線的に形成された第２摺動溝165を貫通する第２カムピン168を有し、この第２カムピン168の先端を第２カム筒175に設けた螺旋状の第２カム溝177に挿入して第２カム筒175の回転により第２可動鏡筒97及び第２可動レンズ群98を光軸に沿って前後移動させるものである。

尚、この投影側光学系90では、固定レンズ群93に張り合わせレンズ155を組み込み、この張り合わせレンズ155の外周が密接するレンズ鏡筒である固定鏡筒91の一部を熱良導体による熱伝導鏡筒部151としているも、可動レンズ群を支持するレンズ鏡筒の内、可動鏡筒の大径部Ａなど、可動鏡筒の外周を露出可能な部分に固定するレンズを張り合わせレンズ155とし、この張り合わせレンズ155を固定する可動鏡筒の部分を熱伝導鏡筒部151とすることもある。

また、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、張り合わせレンズ155の周囲に密着するレンズ鏡筒の部分を熱伝導鏡筒部151とすると共に、この熱伝導鏡筒部151の外周に放熱フィン153を形成し、熱伝導鏡筒部151の外周面積を増大させ、放熱効果を高くすることもある。

そして、張り合わせレンズ155とする光学ガラスレンズと光学樹脂レンズの直径は、図７に示したように同一直径として材質の異なる両レンズを熱伝導鏡筒部151に固定する場合のみでなく、図８の（Ａ）や（Ｂ）に示したように直系を異ならせることもあり、直径を異ならせる場合は、熱膨張率の大きな材質のレンズの直径を大きくし、この熱膨張率の大きな材質のレンズの外周を確実に熱伝導鏡筒部151に固定するものである。

又、このような種々の熱源を冷却するブロア110は、吸込み口111を吸気側空間室121に有し、吐出口113は略正方形断面であって、区画用隔壁120に接続され、区画用隔壁120と照明側ブロック78の照明側ブロック用隔壁127によって区画された排気側空間室122にブロア110からの排風を排出するものであって、ブロア110の吸込み口111の近傍には制御回路基板103が配設されるものである。

更に、区画用隔壁120は、図５に示したように、各種光学系や各種基板等のように比較的低温の装置が配置される吸気側空間室121と、光源装置63のように高温となる装置及び光源装置63の近くに配置される第１反射ミラー72やカラーホイール71などの光源部を配置する排気側空間室122に区画している。

この区画用隔壁120は、それぞれ板状の第１隔壁123、第２隔壁124、第３隔壁125、更に、図示しないが上面隔壁、下面隔壁により構成されている。
そして、第１隔壁123は、光学系ユニット77の有する隔壁127の端部と接続しており、光学系ユニット77の有する隔壁の端部から前面板12と略平行に伸び、ブロア110の吐出口113を貫通させて、電源制御回路基板102までを隔てている。この第１隔壁123はブロア110の吐出口113からの排気を完全に排気側空間室122側に排気させるために設けられている隔壁である。

更に、第２隔壁124は、第1隔壁123の端部から電源制御回路基板102と略平行に電源制御回路基板102の端部までを隔てている。そして、第３隔壁125は、第２隔壁124の端部から前面板12と略平行に右側板14までを隔てている。この第２隔壁124と第３隔壁125は、電源制御回路基板102と排気側空間室122を区画するために設けられている隔壁である。

又、上面隔壁と下面隔壁は排気側空間室122の熱が直接に上面板11と底面板16に伝わらないように配置しているものであり、排気側空間室122と上面板11及び底面板16の間に空間を有しているものである。

尚、第１隔壁123と、第２隔壁124と、第３隔壁125は、光学系ユニット77と同様に樹脂等の断熱部材を用いている。これにより排気側空間室122内の光源装置63が発する高熱が外部に漏れるのを防ぐことができる。

次にプロジェクタ10内の空気の流れについて述べる。図５に示したように背面板13には、表示素子51が位置する場所の後方部分に吸気孔18を設け、背面板13と表示素子51を有する光学系ユニット77との間で空気の流通路を形成し、背面板13に設けた吸気孔18及び左側板15の後方に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気を背面板13に沿ってブロア110方向に流すようにしている。

そして、表示素子の後方には表示素子放熱板53を配置するものであり、制御回路基板103は２枚の制御基板としてこの２枚の制御回路基板103の間や２枚の制御回路基板103の上方又は下方において、制御回路基板103に沿って流れる空気がブロア110の吸込み口111に吸い込まれるようにしている。

従って、このブロア110のファンを回転させると、冷却ファンとしたブロア110は周辺の空気を吸込み口111より吸い込み、プロジェクタ10内部のブロア110周辺の空気を吸い込むことにより、プロジェクタ10の筐体の側板に設けた多数の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に外気を吸い込むことができるものである。

そして、左側板15や背面板13に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気の一部は、表示素子放熱板53を冷却するように背面板13と光学系ユニット77との間の空気流通路を流れ、制御回路基板103に沿って制御回路基板103の上面や下面及び制御回路基板103の相互間の空間を通ってブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。又、左側板15の吸気孔18から吸気されたその他の外気は、光学系ユニット77を冷却する。

又、右側板14の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に吸い込まれる外気は、一部はランプ電源回路ブロック101等の周囲を通って電源回路基板102を冷却しながら制御回路基板103に至り、制御回路基板103に沿って流れるようにしてブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。尚、残りの吸い込まれた外気は第１隔壁121に沿って流れブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。

そして、排気側空間室122に吹き出されるブロア110の排気は、一部がカラーホイール71に沿って流れ、大部分は高温となった光源装置63の周囲に流れる。又、光源装置63の周囲を流れる空気の一部はリフレクタ65に設けられた開口部からリフレクタ65の内部を通るように流れ、他の一部は第１反射ミラー72やカラーホイール71などの近傍を流れて光源装置63と共に光源部の各部を冷却する。

このようにして、排気側空間室122内で光源装置63やカラーホイール71を冷却した後の高温の空気は、前面板12全体に広がり、前面板12に設けられた排気孔17より排出される。そして、排気孔17にはルーバー20を取付けているため、内部の光を外部に漏れないように遮断することができると共に、外部に排出する排気温を低減させることもでき、更に、右側板14側に向かって斜めにルーバー20が取付けられているため、投影側光学系90方向に高温の排気が排出されることも防止できる。

又、光学系ユニット77の近傍での空気の流れは、図９に示すように、左側板15の吸気孔18から吸気された空気の一部は光学系ユニット77と底面板16の間の空間を流れると共に、照明側ブロック78と投影側ブロック80の間の間隙128に流れ込み、照明側ブロック78の高温の熱が投影側ブロック80に伝わることを防止する。又、間隙128に流れ込んだ空気は切抜き129より筐体内の吸気側空間室121に流れ込み、更に、ブロア110の吸い込み口111に吸気されて排気側空間室122に排気される。

本実施例によれば、光学系ユニット77を構成する照明側ブロック78と投影側ブロック80の間に空気流路とする間隙128を形成したことにより、照明側ブロック78の熱が投影側ブロック80に伝わることを防止することができ、照明側ブロック78の熱により投影側ブロック80が高温となってフォーカスがずれることや投影画像にゆらぎが生じること等を防止することができと共に、空気流路を形成したことにより、光学系ユニット77の冷却効果を高くすることができる。

そして、左側板15の吸気孔18から取り入れた外部からの新鮮な空気を投影側ブロック80の投影側光学系90の周囲に流し、投影側光学系90のレンズ鏡筒を冷却し、熱伝導鏡筒部151により張り合わせレンズ155の温度上昇を小さくすることができると共に、張り合わせレンズ155により小型の光学系ユニット77とすると共に高精細な画像の投影が可能なプロジェクタ10の全体を小型にすることも容易にできるものである。

又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。尚、冷却ファンはシロッコファンタイプのブロア110に限るものではない。

本発明の実施例に係るプロジェクタの斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの制御ブロック図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの上面板の一部を取り除いた斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの上面板を取り除いた斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの空気の流れを示す説明図。 本発明の実施例に係るプロジェクタにおける投影側光学系による画像形成を模式的に示す図。 本発明の実施例に係るプロジェクタにおける投影側光学系の一例を示す半断面図。 本発明の実施例に係る投影側光学系における張り合わせレンズ固定の他の実施例を示す図。 本発明の実施例に係る光学系ユニット近傍の空気の流れを示す図。

符号の説明

10 プロジェクタ 11 上面板
12 前面板 13 背面板
14 右側板 15 左側板
16 底面板 17 排気孔
18 吸気孔 19 レンズカバー
20 ルーバー 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 26 表示駆動部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
35 Ｉｒ受信部 36 Ｉｒ処理部
37 キー／インジケータ部 38 制御部
41 電源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ
51 表示素子 53 表示素子放熱板
55 カバーガラス 57 コンデンサレンズ
63 光源装置 64 放電ランプ
71 カラーホイール 72 第１反射ミラー
73 ホイールモータ 74 第２反射ミラー
75 ライトトンネル
77 光学系ユニット
78 照明側ブロック 79 画像生成ブロック
80 投影側ブロック
83 光源側レンズ群
84 照射ミラー
86 光学系制御基板
90 投影側光学系
91 固定鏡筒 93 固定レンズ群
95 第１可動鏡筒 96 第1可動レンズ群
97 第2可動鏡筒 98 第2可動レンズ群
101 ランプ電源回路ブロック
102 電源制御回路基板 103 制御回路基板
110 ブロア 111 吸込み口
113 吐出口 120 区画用隔壁
121 吸気側空間室 122 排気側空間室
123 第１隔壁 124 第２隔壁
125 第３隔壁 127 照明側ブロック用隔壁
128 間隙 129 切抜き
151 熱伝導鏡筒部 153 放熱フィン
155 張り合わせレンズ
158 ストッパーリング 159 スペーサーリング
161 保持筒
163 第１摺動溝 165 第２摺動溝
167 第１カムピン 168 第２カムピン
171 第１カム筒 173 第１カム溝
175 第２カム筒 177 第２カム溝

Claims (9)

1. 張り合わせレンズを含む複数枚のレンズがレンズ鏡筒に収納固定され、張り合わせレンズの固定箇所が熱良導体による熱伝導鏡筒部とされたレンズ鏡筒を有することを特徴とする投影側光学系。
2. 前記熱伝導鏡筒部は、熱良導体であるアルミ合金や銅合金などの金属により形成されていることを特徴とする請求項１に記載した投影側光学系。
3. 前記熱伝導鏡筒部は、その外周には放熱フィンを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した投影側光学系。
4. 前記張り合わせレンズにおける熱膨張率の高いレンズが、その外周を前記熱伝導鏡筒部に密着させて固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載した投影側光学系。
5. 光源装置と、
   光源側光学系と、
   表示素子と、
   投影側光学系と、
   冷却ファンと、
   ランプ電源回路やプロジェクタ制御手段とを備え、
   前記投影側光学系は、張り合わせレンズをレンズ群の内に含んでいることを特徴とするプロジェクタ。
6. 張り合わせレンズを含む複数枚のレンズがレンズ鏡筒に収納固定され、張り合わせレンズの固定箇所が熱良導体による熱伝導鏡筒部とされたレンズ鏡筒を有することを特徴とする請求項5に記載したプロジェクタ。
7. 前記熱伝導鏡筒部は、熱良導体であるアルミ合金や銅合金などの金属により形成されていることを特徴とする請求項５又は請求項6に記載したプロジェクタ。
8. 前記熱伝導鏡筒部は、その外周には放熱フィンを有していることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載したプロジェクタ。
9. 前記張り合わせレンズにおける熱膨張率の高いレンズが、その外周を前記熱伝導鏡筒部に密着させて固定されていることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれかに記載したプロジェクタ。

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