JP2016139080A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】経時的なフォーカスズレを抑制したプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター1は、複数のレンズおよび複数のレンズを収納する収納部を有し、光変調装置にて変調された光を投写する投写レンズ36と、投写レンズ36の光軸に交差する左右方向において、収納部の両側に立設する一対の側壁部63L,63R、および上下方向において、収納部の一方側に形成された第1開口部631と、他方側に形成された第2開口部632とを有する案内部63と、第2開口部632から空気を取り込むように、収納部の他方側に並設されるシロッコファン51と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】プロジェクター1は、複数のレンズおよび複数のレンズを収納する収納部を有し、光変調装置にて変調された光を投写する投写レンズ36と、投写レンズ36の光軸に交差する左右方向において、収納部の両側に立設する一対の側壁部63L,63R、および上下方向において、収納部の一方側に形成された第1開口部631と、他方側に形成された第2開口部632とを有する案内部63と、第2開口部632から空気を取り込むように、収納部の他方側に並設されるシロッコファン51と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、プロジェクターに関する。
従来、光源と、光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調された光を投写する投写光学装置とを備えたプロジェクターが知られている。また、複数種類の投写光学装置を交換可能とし、種類に応じて投写光学装置の温度を調整する温度調整手段を備えたプロジェクターが提案されている(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(プロジェクター)は、投射レンズ(投写光学装置)と、投射レンズの種類を判別する投射レンズ判別部と、温度調整手段としてのファンと、ファンの動作を制御する制御部と、を有している。そして、ファンは、投射レンズ判別部によって判別された結果に基づいて制御部に駆動され、投射レンズを冷却する。
しかしながら特許文献1のプロジェクターは、投射レンズを冷却するためのファンを備える構成のため、製品が大型化することや、ファンの駆動時に騒音が増すという課題があるが、特許文献1には、これらの課題については一切、記載されていない。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光源および前記光変調装置を収納する外装筐体と、を備えたプロジェクターであって、複数のレンズおよび前記複数のレンズを収納する収納部を有し、前記光変調装置にて変調された光を投写する投写光学装置と、前記投写光学装置の光軸に交差する第1方向において、前記収納部の両側に立設する一対の側壁部、および前記第1方向に交差する第2方向において、前記収納部の一方側に形成された第1開口部と、他方側に形成された第2開口部とを有する案内部と、前記第2開口部から空気を取り込むように、前記収納部の前記他方側に並設されるシロッコファンと、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、シロッコファンが駆動されると、第1開口部から案内部内に空気が流入し、この空気は、一対の側壁部に案内されて投写光学装置の両側を流通し、第2開口部からシロッコファンに吸入される。これによって、シロッコファンが駆動することにより流通する空気を、効率良く投写光学装置における温度が高くなる部位の近傍に流通させることが可能となる。よって、投写光学装置は、収納部が効率的に冷却されるので、収納部および収納部内の部材等の熱変形が抑えられる。よって、投写光学装置は、レンズの位置ズレが抑制され、フォーカスズレ等の光学性能の劣化が抑制される。
また、シロッコファンは、収納部に並設されるという、投写光学装置の周囲のデッドスペースになりがちなスペースを有効に利用して配置される。
したがって、大型化を抑制して起動直後から長時間の使用に亘って画質の良好な画像の投写が可能なプロジェクターを提供できる。また、投写光学装置に効率的に空気を流通させることが可能なので、シロッコファンの低電圧駆動による騒音の増加を抑制することが可能となる。
また、シロッコファンは、収納部に並設されるという、投写光学装置の周囲のデッドスペースになりがちなスペースを有効に利用して配置される。
したがって、大型化を抑制して起動直後から長時間の使用に亘って画質の良好な画像の投写が可能なプロジェクターを提供できる。また、投写光学装置に効率的に空気を流通させることが可能なので、シロッコファンの低電圧駆動による騒音の増加を抑制することが可能となる。
[適用例2]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記投写光学装置は、前記収納部内に配置され、遮光により光の通過を制限する絞りを有し、前記案内部は、前記光軸に沿う方向において、前記絞りを含む当該絞りの光入射側の領域の少なくとも一部の領域に形成されていることが好ましい。
この構成によれば、絞りは遮光により光を制限するので、この絞りおよび絞り近傍の部材は発熱しやすくなるが、案内部によって、この発熱しやすい部位の近傍に空気を流通させることが可能となる。よって、投写光学装置のさらに効率的な冷却が可能となるので、さらに小型のシロッコファンの採用や、さらに低騒音化が可能となる。
[適用例3]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記シロッコファンは、空気を取り込む吸入口を有し、前記吸入口が前記第2開口部に対向して配置され、前記第2開口部は、前記シロッコファンに覆われていることが好ましい。
この構成によれば、シロッコファンは、吸入口が第2開口部に対向し、この第2開口部を覆うように配置される。これによって、シロッコファンは、第2開口部以外から空気を取り込むことが抑えられるので、シロッコファンが有する吸気性能を効率良く発揮させ、投写光学装置を冷却することが可能となる。案内部とシロッコファンとの間の隙間を詰めることで、効果はより顕著なものとなる。
[適用例4]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記第2開口部の前記光軸に直交する方向の大きさは、前記一対の側壁部の内側に位置する前記投写光学装置の外径より小さいことが好ましい。
この構成によれば、側壁部に案内されて投写光学装置の両側を流通した空気を狭めて第2開口部に向かうようにすることが可能となる。すなわち、収納部の一方側の第1開口部から流入する空気を収納部の他方側にも回り込ませて流通させることが可能となる。よって、投写光学装置のより大きな領域に空気を流通させることができるので、より効率的に投写光学装置を冷却することが可能となる。
[適用例5]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記外装筐体は、当該プロジェクターが設置される設置面に対向する底面を有し、前記収納部の前記他方側は、前記底面側であることが好ましい。
この構成によれば、シロッコファンは、投写光学装置の底面側に配置される。これによって、底面側とは反対側にプロジェクターを操作するための入力操作部や、警告表示等の配置自由度を高めることや、プロジェクターの厚みの増加を抑制することが可能となる。また、厚みが厚いシロッコファンを用い、底面側が部分的に突出するように構成された場合であっても、底面は、外部から見えにくいので、製品外観上の見映えやデザイン性を損なうことなく、吸気能力や送風能力の高いシロッコファンを採用することが可能となる。
[適用例6]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記投写光学装置を支持する支持部材を備え、前記投写光学装置は、前記光軸に沿う方向において、前記収納部の光入射側端部から光射出側に離間する位置に形成されたフランジ部を有し、前記支持部材は、前記案内部を有し、前記フランジ部の光入射側に取り付けられることが好ましい。
この構成によれば、投写光学装置は、フランジ部に支持部材が取り付けられて支持される。フランジ部は、収納部の光入射側端部から光射出側に離間する位置に形成されているので、投写光学装置は、収納部の光入射側端部近傍で支持される構成に比べ、重心に近い位置で支持されることとなる。また、支持部材は、案内部を有し、フランジ部の光入射側に取り付けられるので、投写光学装置におけるフランジ部の光入射側に空気を流通させることができる。よって、重量の重い投写光学装置であっても確実に投写光学装置を支持できるとともに、簡素な構成、および省スペースで案内部を形成し、投写光学装置を冷却可能とする構成が可能となる。
[適用例7]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記シロッコファンは、前記第2開口部から取り込んだ空気を、前記外装筐体内の前記投写光学装置以外の冷却対象に送風することが好ましい。
この構成によれば、投写光学装置を冷却し、シロッコファンが取り込んだ空気は、投写光学装置以外の冷却対象に送風される。これによって、投写光学装置を冷却した空気を利用して投写光学装置とは異なる冷却対象を冷却できるので、プロジェクターは、部品点数の削減や大型化の抑制が図られつつ、フォーカスズレを抑制した画像を投写すること、および投写光学装置とは異なる冷却対象の性能を維持することが可能となる。
[適用例8]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記光源に電力を供給する電源装置を備え、前記冷却対象は、前記電源装置であることが好ましい。
この構成によれば、シロッコファンで投写光学装置および光源に電力を供給する電源装置が冷却されるので、プロジェクターは、フォーカスズレを抑制した画像の投写が可能になるとともに、画像の明るさの変動や、意図しない消灯が抑制される。
以下、本施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する。
〔プロジェクターの主な構成〕
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。図2は、プロジェクター1の断面図である。
プロジェクター1は、図1、図2に示すように、外装を構成する外装筐体2、制御部(図示省略)、光源装置31を有する光学ユニット3、光源装置31や制御部等に電力を供給する電源装置4、および光学ユニット3や電源装置4を冷却する冷却装置5を備える。なお、以下では、説明の便宜上、机上等に載置されたプロジェクター1において、投写面側を+Y方向(前方向)、後方から見たプロジェクター1の左側を+X方向(左方向)、上側を+Z方向(上方向)として記載する。また、±X方向(左右方向)は第1方向に相当し、±Z方向(上下方向)は第2方向に相当する。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。図2は、プロジェクター1の断面図である。
プロジェクター1は、図1、図2に示すように、外装を構成する外装筐体2、制御部(図示省略)、光源装置31を有する光学ユニット3、光源装置31や制御部等に電力を供給する電源装置4、および光学ユニット3や電源装置4を冷却する冷却装置5を備える。なお、以下では、説明の便宜上、机上等に載置されたプロジェクター1において、投写面側を+Y方向(前方向)、後方から見たプロジェクター1の左側を+X方向(左方向)、上側を+Z方向(上方向)として記載する。また、±X方向(左右方向)は第1方向に相当し、±Z方向(上下方向)は第2方向に相当する。
外装筐体2は、詳細な説明は省略するが、上部を構成する上ケース、下部を構成する下ケース等、複数の部材で構成され、光学ユニット3等を収納する。上ケースには、プロジェクター1を操作するための入力操作部や、警告表示が配置されている(いずれも図示省略)。下ケースは、図2に示すように、プロジェクター1が設置される設置面に対向する底面2Dを有し、この底面2Dから設置面に当接する脚部2Fが突出している。
また、外装筐体2には、外気を取り込む吸気口(図示省略)、および内部の温まった空気を外部に排気する排気口21等が設けられており、排気口21は、図2に示すように、外装筐体2の−X側の側面に形成されている。
また、外装筐体2には、外気を取り込む吸気口(図示省略)、および内部の温まった空気を外部に排気する排気口21等が設けられており、排気口21は、図2に示すように、外装筐体2の−X側の側面に形成されている。
制御部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御や、冷却装置5に備えられたファンの駆動電圧の制御等を行う。
光学ユニット3は、制御部による制御の下、光源装置31から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット3は、図1に示すように、光源装置31に加え、インテグレーター照明光学系32、色分離光学系33、リレー光学系34、光学装置35、投写光学装置としての投写レンズ36、投写レンズ36を支持する支持部材6、およびこれらの部材を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体37を備える。光学ユニット3は、図1に示すように平面視略L字状に形成され、一方の端部に光源装置31が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ36が配置される。
光学ユニット3は、図1に示すように、光源装置31に加え、インテグレーター照明光学系32、色分離光学系33、リレー光学系34、光学装置35、投写光学装置としての投写レンズ36、投写レンズ36を支持する支持部材6、およびこれらの部材を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体37を備える。光学ユニット3は、図1に示すように平面視略L字状に形成され、一方の端部に光源装置31が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ36が配置される。
光源装置31は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源311、リフレクター312等を備える。
光源装置31は、光源311から射出された光をリフレクター312にて反射し、インテグレーター照明光学系32に向けて射出する。
光源装置31は、光源311から射出された光をリフレクター312にて反射し、インテグレーター照明光学系32に向けて射出する。
インテグレーター照明光学系32は、第1レンズアレイ321、第2レンズアレイ322、偏光変換素子323、および重畳レンズ324を備える。
第1レンズアレイ321は、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源装置31から射出された光を複数の部分光に分割する。第2レンズアレイ322は、第1レンズアレイ321と略同様の構成を有しており、重畳レンズ324とともに、部分光を後述する光変調装置351に略重畳させる。偏光変換素子323は、第2レンズアレイ322から射出されたランダム光を光変調装置351で利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有している。
第1レンズアレイ321は、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源装置31から射出された光を複数の部分光に分割する。第2レンズアレイ322は、第1レンズアレイ321と略同様の構成を有しており、重畳レンズ324とともに、部分光を後述する光変調装置351に略重畳させる。偏光変換素子323は、第2レンズアレイ322から射出されたランダム光を光変調装置351で利用可能な略1種類の偏光光に揃える機能を有している。
色分離光学系33は、2枚のダイクロイックミラー331,332、および反射ミラー333を備え、インテグレーター照明光学系32から射出された光を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学系34は、入射側レンズ341、リレーレンズ343、および反射ミラー342,344を備え、色分離光学系33で分離されたR光をR光用の光変調装置351まで導く機能を有する。なお、光学ユニット3は、リレー光学系34がR光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、B光を導く構成としてもよい。
光学装置35は、各色光用に設けられた光変調装置351(R光用の光変調装置を351R、G光用の光変調装置を351G、B光用の光変調装置を351Bとする)、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム352を備える。
各光変調装置351は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、および液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を備え、各色光を画像情報に応じて変調する。詳細な説明は省略するが、各色光用の液晶パネルおよび射出側偏光板は、保持部材を介してクロスダイクロイックプリズム352に取り付けられてクロスダイクロイックプリズム352と一体的に組み立てられ、後述する支持部材6に取り付けられる。入射側偏光板は、保持部材を介して光学部品用筐体37に取り付けられる。一体的に組み立てられたクロスダイクロイックプリズム352、各色光用の液晶パネルおよび射出側偏光板を光学装置本体という。
各光変調装置351は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、および液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を備え、各色光を画像情報に応じて変調する。詳細な説明は省略するが、各色光用の液晶パネルおよび射出側偏光板は、保持部材を介してクロスダイクロイックプリズム352に取り付けられてクロスダイクロイックプリズム352と一体的に組み立てられ、後述する支持部材6に取り付けられる。入射側偏光板は、保持部材を介して光学部品用筐体37に取り付けられる。一体的に組み立てられたクロスダイクロイックプリズム352、各色光用の液晶パネルおよび射出側偏光板を光学装置本体という。
クロスダイクロイックプリズム352は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム352は、誘電体多層膜が光変調装置351R,351Bにて変調されたR光およびB光を反射し、光変調装置351Gにて変調されたG光を透過して、3色の変調光を合成する。
投写レンズ36は、光軸Axに沿って配置される複数のレンズを有して構成され、クロスダイクロイックプリズム352から射出された光をスクリーン上に拡大投写する。
図3は、投写レンズ36、支持部材6および光学装置35における光学装置本体を示す斜視図である。
投写レンズ36は、図3に示すように、複数のレンズの中で最も光路後段(最も+Y側)で、光が射出される側に位置する射出側レンズ36Lf、およびフォーカスリング362等を備える。
図3は、投写レンズ36、支持部材6および光学装置35における光学装置本体を示す斜視図である。
投写レンズ36は、図3に示すように、複数のレンズの中で最も光路後段(最も+Y側)で、光が射出される側に位置する射出側レンズ36Lf、およびフォーカスリング362等を備える。
射出側レンズ36Lfは、短焦点および広角化に寄与するレンズであり、複数のレンズの中で最も外径が大きく形成されている。また、射出側レンズ36Lfは、下側の端部がカットされたような形状を有し、投写レンズ36に入射する光は、射出側レンズ36Lfによって光軸Axよりも+Z側に傾斜した方向を中心に向かう。そして、プロジェクター1は、投写レンズ36が短焦点および広角化に寄与する射出側レンズ36Lfを備える構成により、投写面に近接して配置される近接投写が可能に構成されている。
支持部材6は、図3に示すように、投写レンズ36、および光学装置35における光学装置本体を支持し、光学部品用筐体37(図1参照)に固定される。投写レンズ36および支持部材6については、後で詳細に説明する。
電源装置4は、図1に示すように、投写レンズ36の−X側に配置され、外部の商用電源から供給された交流電力を整流し、光源311や制御部等に出力する。
電源装置4は、図2に示すように、電源ブロック41および光源駆動ブロック42を有し、電源ブロック41が光源駆動ブロック42の上方に積層して配置される。
電源ブロック41は、外部の商用電源から供給された交流電力を整流し、各種の電圧値の直流電力に変換して光源駆動ブロック42や制御部等に出力する。
光源駆動ブロックは、電源ブロックから供給される直流電流を整流、変圧して交流矩形波電流を発生させ、光源311を駆動する。
電源装置4は、図2に示すように、電源ブロック41および光源駆動ブロック42を有し、電源ブロック41が光源駆動ブロック42の上方に積層して配置される。
電源ブロック41は、外部の商用電源から供給された交流電力を整流し、各種の電圧値の直流電力に変換して光源駆動ブロック42や制御部等に出力する。
光源駆動ブロックは、電源ブロックから供給される直流電流を整流、変圧して交流矩形波電流を発生させ、光源311を駆動する。
冷却装置5は、第1冷却装置5Aおよび第2冷却装置5Bを備える。
第1冷却装置5Aは、図1、図2に示すように、投写レンズ36の下方に配置されるシロッコファン51、およびダクト部材52を備え、投写レンズ36および電源装置4を冷却する。
シロッコファン51は、羽根(図示省略)の回転中心軸51jに沿う方向から取り込んだ空気を回転接線方向に吐出するファンであり、空気を取り込む吸入口511、および取り込んだ空気を吐出する吐出口512を有している。
第1冷却装置5Aは、図1、図2に示すように、投写レンズ36の下方に配置されるシロッコファン51、およびダクト部材52を備え、投写レンズ36および電源装置4を冷却する。
シロッコファン51は、羽根(図示省略)の回転中心軸51jに沿う方向から取り込んだ空気を回転接線方向に吐出するファンであり、空気を取り込む吸入口511、および取り込んだ空気を吐出する吐出口512を有している。
第2冷却装置5Bは、電源装置4の−X側に配置された排気ファン53、および図2に示すように、ダクト部材54を備え、外装筐体2内の暖まった空気を外装筐体2の排気口21から外部に排出させる。排気ファン53は、軸流ファンで構成されている。なお、説明は省略するが、冷却装置5は、第1冷却装置5Aおよび第2冷却装置5Bに加え、外装筐体2の吸気口から外気を取り込む吸気ファンや、取り込んだ空気を光変調装置351等に導くダクト部材等を備える。第1冷却装置5Aについては、後で詳細に説明する。
ここで、投写レンズ36および支持部材6について、詳細に説明する。
図4は、投写レンズ36、支持部材6およびシロッコファン51を分離した斜視図である。図5は、投写レンズ36、支持部材6およびシロッコファン51の断面図である。なお、図4、図5は、投写レンズ36のフォーカスリング362を省略した図であり、図5は、投写レンズ36の射出側レンズ36Lf近傍、および複数のレンズの一部を省略した図である。
図4は、投写レンズ36、支持部材6およびシロッコファン51を分離した斜視図である。図5は、投写レンズ36、支持部材6およびシロッコファン51の断面図である。なお、図4、図5は、投写レンズ36のフォーカスリング362を省略した図であり、図5は、投写レンズ36の射出側レンズ36Lf近傍、および複数のレンズの一部を省略した図である。
先ず、投写レンズ36について説明する。
投写レンズ36は、複数のレンズ、フォーカスリング362に加え、図4、図5に示すように、収納部363、カム筒364、固定部材365、および絞り36Sを備える。
複数のレンズとしては、前述した射出側レンズ36Lfに加え、図5に示すように、最も光路前段(最も−Y側)で、光が入射する側に位置する入射側レンズ36Lb、および図示は省略するが、射出側レンズ36Lfと入射側レンズ36Lbとの間に配置された複数のレンズがある。
投写レンズ36は、複数のレンズ、フォーカスリング362に加え、図4、図5に示すように、収納部363、カム筒364、固定部材365、および絞り36Sを備える。
複数のレンズとしては、前述した射出側レンズ36Lfに加え、図5に示すように、最も光路前段(最も−Y側)で、光が入射する側に位置する入射側レンズ36Lb、および図示は省略するが、射出側レンズ36Lfと入射側レンズ36Lbとの間に配置された複数のレンズがある。
収納部363は、第1収納部材363Aおよび第2収納部材363Bを備え、それぞれが複数のレンズを収納する。
第1収納部材363Aは、射出側レンズ36Lfおよび射出側レンズ36Lfの−Y側(光入射側)に配置される移動可能なレンズを収納する。第1収納部材363Aは、内部に収納するレンズの大きさに応じて外径および内径が光軸Axに沿って異なる筒状に形成されている。
第1収納部材363Aは、射出側レンズ36Lfおよび射出側レンズ36Lfの−Y側(光入射側)に配置される移動可能なレンズを収納する。第1収納部材363Aは、内部に収納するレンズの大きさに応じて外径および内径が光軸Axに沿って異なる筒状に形成されている。
第2収納部材363Bは、第1収納部材363Aが収納するレンズの−Y側(光入射側)に配置されるレンズを収納する。第2収納部材363Bは、図5に示すように、第1収納部材363Aの外径より小さな外径の筒状に形成され、+Y側の端部が第1収納部材363Aの−Y側に挿入される。
カム筒364は、射出側レンズ36Lfの−Y側に配置され、第1収納部材363Aの一部が嵌挿される円筒状に形成されている。カム筒364は、第1収納部材363Aに対して回転可能に構成され、このカム筒364には、フォーカスリング362が取り付けられる。そして、フォーカスリング362が回転されると、カム筒364も回転し、第1収納部材363Aに収納されている移動可能なレンズが光軸Axに沿って移動し、フォーカスが調整される。なお、本実施形態のプロジェクター1のズーム調整は、画像処理で画像の拡大、縮小を行う電子ズームであり、外装筐体2の天面に配置された入力操作部(図示省略)やプロジェクター1を遠隔操作するためのリモートコントローラー(リモコン)の操作によって行われる。
固定部材365は、支持部材6と接続されるフランジ部365Fを有し、図4、図5に示すように、カム筒364の−Y側に配置され、第1収納部材363Aに取り付けられる。
固定部材365は、フランジ部365Fに加え、フランジ部365Fの+Y側に形成された円筒部365A、およびフランジ部365Fの−Y側に形成された円筒部365Bを有し、中央には、第1収納部材363Aが挿入される挿通孔が形成されている。
固定部材365は、フランジ部365Fに加え、フランジ部365Fの+Y側に形成された円筒部365A、およびフランジ部365Fの−Y側に形成された円筒部365Bを有し、中央には、第1収納部材363Aが挿入される挿通孔が形成されている。
フランジ部365Fは、光軸Axに沿う方向において固定部材365の略中央、すなわち、光軸Axに沿う方向において、収納部363(第2収納部材363B)の光入射側端部から光射出側に離間する位置に設けられ、平面視矩形状に形成されている。また、フランジ部365Fの四隅には、ネジ穴が形成されている。
投写レンズ36は、固定部材365が第1収納部材363Aに固定されると、第1収納部材363Aの−Y側端部近傍、および第2収納部材363Bの第1収納部材363Aに挿入されない部位が露出する。
投写レンズ36は、固定部材365が第1収納部材363Aに固定されると、第1収納部材363Aの−Y側端部近傍、および第2収納部材363Bの第1収納部材363Aに挿入されない部位が露出する。
絞り36Sは、中央に開口部を有する板材で形成されており、図5に示すように、第1収納部材363A内に配置され、遮光により光の通過を制限する。すなわち、絞り36Sは、クロスダイクロイックプリズム352から射出された光の周辺光線の射出角度や方向を調整し、投写される画像の高コントラスト化に寄与する。
次に、支持部材6について説明する。
図6は、支持部材6の斜視図であり、(a)は上方斜めから見た図、(b)は下方斜めから見た図である。
支持部材6は、図4、図6に示すように、+Y側に位置するレンズ取付部61、−Y側に位置する光学装置取付部62、およびレンズ取付部61と光学装置取付部62との間に設けられた案内部63を有している。
図6は、支持部材6の斜視図であり、(a)は上方斜めから見た図、(b)は下方斜めから見た図である。
支持部材6は、図4、図6に示すように、+Y側に位置するレンズ取付部61、−Y側に位置する光学装置取付部62、およびレンズ取付部61と光学装置取付部62との間に設けられた案内部63を有している。
レンズ取付部61は、投写レンズ36が取り付けられる部位であり、平面視における外形がフランジ部365Fの外形と略同じ形状に形成されており、中央には、固定部材365における円筒部365Bが挿通される挿通孔611が形成され、四隅には、フランジ部365Fのネジ穴に対応するネジ挿通孔が形成されている。支持部材6は、レンズ取付部61のネジ挿通孔から挿通されたネジがフランジ部365Fのネジ穴に螺合されて投写レンズ36に取り付けられる。このように、支持部材6は、フランジ部365Fの光入射側に取り付けられる。
光学装置取付部62は、光軸Axに沿う方向から見て、左右両側がレンズ取付部61より飛び出す突出部621を有し、中央には、投写レンズ36の第2収納部材363Bが挿通される挿通孔622が形成されている。また、光学装置取付部62には、挿通孔622の周囲に光学装置35を取り付けるための複数のネジ穴が形成され、突出部621には、複数のネジ挿通孔が形成されている。
投写レンズ36を支持する支持部材6は、突出部621のネジ挿通孔から挿通されたネジが光学部品用筐体37のネジ穴(図示省略)に螺合されて、光学部品用筐体37に取り付けられる。
投写レンズ36を支持する支持部材6は、突出部621のネジ挿通孔から挿通されたネジが光学部品用筐体37のネジ穴(図示省略)に螺合されて、光学部品用筐体37に取り付けられる。
案内部63は、シロッコファン51の駆動によって流通する空気を案内する機能を有している。案内部63は、図3に示すように、第2収納部材363Bの外側でレンズ取付部61と光学装置取付部62とを繋ぐように形成されている。具体的に、案内部63は、左右方向(第1方向)において、第2収納部材363Bの両側に立設する一対の側壁部63L,63R、および、図6(b)に示すように、側壁部63Lの下方の縁部と側壁部63Rの下方の縁部とを繋ぎ、第2収納部材363Bの下側に立設する底壁部63Dを有している。
側壁部63L,63Rは、第2収納部材363Bから離間し、上端が第2収納部材363Bより上方に延出している。そして、案内部63の上側には、図3に示すように、側壁部63Lと側壁部63Rとの間が開口する第1開口部631が形成され、図6(b)に示すように、底壁部63Dには、第2開口部632が形成されている。シロッコファン51は、図2に示すように、吸入口511がこの第2開口部632に対向して配置される。
案内部63は、光軸Axに沿う方向において、絞り36Sを含む絞り36Sの光入射側の領域の少なくとも一部の領域に形成されている。具体的に、本実施形態の案内部63は、図5に示すように、光軸Axに沿う方向において、絞り36Sと入射側レンズ36Lbとの間に形成されている。より具体的に、案内部63は、側壁部63L,63Rが第2収納部材363Bにおける絞り36Sと入射側レンズ36Lbとの間に配置されるレンズを収納する部位の両側に立設する。換言すると、案内部63は、側壁部63L,63Rが±X方向(第1方向)から見て、投写レンズ36の複数のレンズが収納される領域の少なくとも一部と重なるように形成される。
このように、案内部63は、光軸Axに交差する左右方向(第1方向)において、収納部363の両側に立設する一対の側壁部63L,63R、および左右方向(第1方向)に交差する上下方向(第2方向)において、収納部363の一方側に形成された第1開口部631と、他方側に形成された第2開口部632とを有している。
また、第2開口部632は、光軸Axに沿う方向が左右方向(第1方向)より長い長孔で、シロッコファン51に覆われる大きさに形成されている。また、図2に示すように、第2開口部632の光軸Axに直交する方向(第1方向)の大きさ(内径L1)は、側壁部63L,63Rの内側に位置する第2収納部材363Bの外径L2より小さく形成されている。
次に、第1冷却装置5Aについて、詳細に説明する。
前述したように、第1冷却装置5Aは、シロッコファン51、およびダクト部材52を備える。
図7は、第1冷却装置5A近傍のプロジェクター1の内部を下方から見た斜視図である。
シロッコファン51は、前述したように、吸入口511が支持部材6の第2開口部632に対向し(図2参照)、図7に示すように、吐出口512が電源装置4側を向くように配置される。このように、シロッコファン51は、上下方向(第2方向)において、収納部363に対し、第1開口部631が形成された一方側とは反対側となる他方側に並設され、第2開口部632から空気を取り込むように配置される。また、シロッコファン51は、収納部363に対し、底面2D側に配置されることになり、案内部63との隙間が詰められ、第2開口部632を覆うように配置される。
前述したように、第1冷却装置5Aは、シロッコファン51、およびダクト部材52を備える。
図7は、第1冷却装置5A近傍のプロジェクター1の内部を下方から見た斜視図である。
シロッコファン51は、前述したように、吸入口511が支持部材6の第2開口部632に対向し(図2参照)、図7に示すように、吐出口512が電源装置4側を向くように配置される。このように、シロッコファン51は、上下方向(第2方向)において、収納部363に対し、第1開口部631が形成された一方側とは反対側となる他方側に並設され、第2開口部632から空気を取り込むように配置される。また、シロッコファン51は、収納部363に対し、底面2D側に配置されることになり、案内部63との隙間が詰められ、第2開口部632を覆うように配置される。
ダクト部材52は、図7に示すように、シロッコファン51の吐出口512と電源装置4との間に形成されている。ダクト部材52は、シロッコファン51の吐出口512から吐出された空気を、第1流路52Aと第2流路52Bとに分岐させる分岐壁521が形成されている。
ダクト部材52は、図2に示すように、第1流路52Aが電源ブロック41の+X側に立ち上がるように形成され、図示は省略するが、第2流路52Bが光源駆動ブロック42の+X側に立ち上がるように形成されている。
ダクト部材52は、図2に示すように、第1流路52Aが電源ブロック41の+X側に立ち上がるように形成され、図示は省略するが、第2流路52Bが光源駆動ブロック42の+X側に立ち上がるように形成されている。
シロッコファン51が駆動されると、図2に示すように、第1開口部631から案内部63内に空気が流入し、この空気は、側壁部63L,63Rに案内されて第2収納部材363Bの両側、および第1収納部材363Aの−Y側端部近傍を流通し、第2開口部632からシロッコファン51に吸入される。シロッコファン51は、案内部63との隙間が詰められ、第2開口部632を覆うように配置されているので、第2開口部632以外から空気を取り込むことが抑えられる。
また、第2開口部632の左右方向(第1方向)における内径L1は、側壁部63L,63Rの内側に位置する第2収納部材363Bの外径L2より小さく形成されているので、第2収納部材363Bの両側を流通した空気は、第2開口部632に向かって狭められてシロッコファン51に吸入される。すなわち、第2収納部材363Bの一方側の第1開口部631から流入する空気は、第2収納部材363Bの他方側にも回り込んで第2収納部材363Bを冷却することとなる。
シロッコファン51に取り込まれた空気は、図2に示すように、吐出口512から吐出され、ダクト部材52に導かれ、第1流路52Aおよび第2流路52Bを流通する。そして、第1流路52Aを流通した空気は、電源ブロック41を冷却し、第2流路52Bを流通した空気は、光源駆動ブロック42を冷却する。
電源ブロック41および光源駆動ブロック42を冷却した空気は、排気ファン53の駆動によりダクト部材54に導かれ、排気口21から外部に排出される。
電源ブロック41および光源駆動ブロック42を冷却した空気は、排気ファン53の駆動によりダクト部材54に導かれ、排気口21から外部に排出される。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)投写レンズ36は、収納部363が効率的に冷却されるので、収納部363および収納部363内の部材等の熱変形が抑えられる。よって、投写レンズ36は、レンズの位置ズレが抑制され、フォーカスズレ等の光学性能の劣化が抑制される。また、シロッコファン51は、収納部363に並設されるという、投写レンズ36の周囲のデッドスペースになりがちなスペースを有効に利用して配置される。
したがって、大型化を抑制して起動直後から長時間の使用に亘って画質の良好な画像の投写が可能なプロジェクター1を提供できる。また、投写レンズ36に効率的に空気を流通させることが可能なので、シロッコファン51の低電圧駆動による騒音の増加を抑制することが可能となる。
(1)投写レンズ36は、収納部363が効率的に冷却されるので、収納部363および収納部363内の部材等の熱変形が抑えられる。よって、投写レンズ36は、レンズの位置ズレが抑制され、フォーカスズレ等の光学性能の劣化が抑制される。また、シロッコファン51は、収納部363に並設されるという、投写レンズ36の周囲のデッドスペースになりがちなスペースを有効に利用して配置される。
したがって、大型化を抑制して起動直後から長時間の使用に亘って画質の良好な画像の投写が可能なプロジェクター1を提供できる。また、投写レンズ36に効率的に空気を流通させることが可能なので、シロッコファン51の低電圧駆動による騒音の増加を抑制することが可能となる。
(2)絞り36Sは遮光により光を制限するので、この絞り36Sおよび絞り36S近傍の部材は発熱しやすくなるが、案内部63は、光軸Axに沿う方向において、絞り36Sと入射側レンズ36Lbとの間に形成されているので、この発熱しやすい部位の近傍に空気を流通させることが可能となる。よって、投写レンズ36のさらに効率的な冷却が可能となるので、さらに小型のシロッコファン51の採用や、さらに低騒音化が可能となる。
(3)シロッコファン51は、吸入口511が第2開口部632に対向し、この第2開口部632を覆うように配置される。これによって、シロッコファン51は、第2開口部632以外から空気を取り込むことが抑えられるので、シロッコファン51が有する吸気性能を効率良く発揮させ、投写レンズ36を冷却することが可能となる。また、シロッコファン51は、案内部63との隙間が詰められて配置されているので、効果はより顕著なものとなる。
(4)第2開口部632の第1方向における内径L1は、側壁部63L,63Rの内側に位置する第2収納部材363Bの外径L2より小さく形成され、第2収納部材363Bの一方側から流入する空気が他方側にも回り込んで流通する。これによって、第2収納部材363Bの外面のより大きな領域に空気を流通させることができるので、より効率的に投写レンズ36を冷却することが可能となる。
(5)シロッコファン51は、投写レンズ36の底面2D側に配置される。これによって、底面2D側とは反対側に入力操作部や、警告表示の配置自由度を高めることや、プロジェクター1の厚みの増加を抑制することが可能となる。また、厚みが厚いシロッコファン51を用い、底面2D側が部分的に突出するように構成された場合であっても、底面2Dは、外部から見えにくいので、製品外観上の見映えやデザイン性を損なうことなく、吸気能力や送風能力の高いシロッコファン51を採用することが可能となる。
(6)投写レンズ36は、収納部363の光入射側端部から光射出側に離間する位置に形成されたフランジ部365Fに支持部材6が取り付けられ、この支持部材6を介して光学部品用筐体37に固定される。これによって、投写レンズ36は、収納部363の光入射側端部近傍で支持される構成に比べ、重心に近い位置で支持されることとなる。また、支持部材6は、案内部63を有しているので、投写レンズ36におけるフランジ部365Fの光入射側に空気を流通させることができる。よって、短焦点に寄与する射出側レンズ36Lfを備え、重量の重い投写レンズ36であっても確実に投写レンズ36を支持できるとともに、簡素な構成、および省スペースで案内部63を形成し、投写レンズ36を冷却可能とする構成が可能となる。
(7)シロッコファン51は、第2開口部632から取り込んだ空気を電源装置4に送風する。これによって、投写レンズ36を冷却した空気を利用して電源装置4を冷却できるので、プロジェクター1は、部品点数の削減や大型化の抑制が図られつつ、フォーカスズレを抑制した画像の投写が可能になるとともに、画像の明るさの変動や、意図しない消灯が抑制される。
(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の案内部63は、光軸Axに沿う方向において、絞り36Sと入射側レンズ36Lbとの間に形成されているが、絞りを含む領域に形成してもよい。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の案内部63は、光軸Axに沿う方向において、絞り36Sと入射側レンズ36Lbとの間に形成されているが、絞りを含む領域に形成してもよい。
第1収納部材363Aと第2収納部材363Bとを一体的に形成してもよい。また、固定部材365を第1収納部材363Aと一体的に形成してもよい。
前記実施形態の投写レンズ36および案内部63は、側壁部63L,63Rと収納部363との間に空気を流通させるように構成されているが、収納部の外側に投写レンズにおける他の部材(例えば、カム筒等)が配置され、一対の側壁部とこの他の部材との間に空気が流通するように投写レンズおよび案内部を構成してもよい。
前記実施形態の案内部63は、左右方向を第1方向、上下方向を第2方向として形成されているが、これ以外の方向を第1方向、第2方向として案内部を形成してもよい。例えば、上下方向を第1方向、左右方向を第2方向として案内部を形成し、左右方向において、シロッコファンが収納部に並設されるように構成してもよい。また、左右方向に対して傾斜する方向を第1方向とし、この第1方向に交差する方向を第2方向として案内部を形成し、シロッコファンがこの第2方向において収納部に並設されるように構成してもよい。
第1開口部631を複数の孔で形成してもよい。また、シロッコファン51に覆われる大きさであれば、第2開口部632を複数の孔で形成してもよい。
前記実施形態では、短焦点に寄与する射出側レンズ36Lfを備えた投写レンズ36を例示したが、長焦点に寄与するレンズや、短焦点と長焦点との間の焦点距離を有するレンズを備えた投写レンズにも適用できる。
また、前記実施形態のプロジェクター1は、ズーム調整を電子ズームで行うように構成されているが、光学的にズーム調整可能とするレンズを備えた投写レンズにも適用できる。
また、前記実施形態のプロジェクター1は、ズーム調整を電子ズームで行うように構成されているが、光学的にズーム調整可能とするレンズを備えた投写レンズにも適用できる。
前記実施形態の投写レンズ36は、フランジ部365Fが収納部363の光入射側端部から離間した位置に形成され、案内部63がフランジ部365Fの光入射側に設けられているが、フランジ部が光入射側の端部近傍に形成され、案内部がフランジ部の光射出側に設けられるように構成してもよい。
収納部363や案内部63をアルミニウム等の金属材で形成し、放熱効果を高めるように構成してもよい。
前記実施形態では、シロッコファン51が第2開口部632から取り込んだ空気を電源装置4に送風するように構成されているが、シロッコファン51が取り込んだ空気を外装筐体2内の電源装置4以外の冷却対象(例えば、光源装置31や、光学部品等)に送風するように構成してもよい。
投写レンズ36あるいは投写レンズ36近傍の温度を検出する温度検出部を備え、制御部が温度検出部の検出結果に基づいてシロッコファン51の駆動電圧を制御するように構成してもよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、光変調装置351として透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものであってもよい。
前記実施形態の光変調装置351は、R光、G光、およびB光に対応する3つの光変調装置351R,351B,351Bを用いる、いわゆる3板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、2つまたは4つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。
光源装置31は、放電型の光源311を用いたものに限らず、その他の方式の光源や発光ダイオード、レーザー等の固体光源で構成してもよい。
1…プロジェクター、2…外装筐体、2D…底面、3…光学ユニット、4…電源装置、5…冷却装置、5A…第1冷却装置、5B…第2冷却装置、6…支持部材、31…光源装置、36…投写レンズ、36Lb…入射側レンズ、36Lf…射出側レンズ、41…電源ブロック、42…光源駆動ブロック、51…シロッコファン、61…レンズ取付部、62…光学装置取付部、63…案内部、63D…底壁部、63L,63R…側壁部、311…光源、351,351B,351G,351R…光変調装置、363…収納部、363A…第1収納部材、363B…第2収納部材、364…カム筒、365…固定部材、511…吸入口、512…吐出口、631…第1開口部、632…第2開口部。
Claims (8)
- 光源と、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光源および前記光変調装置を収納する外装筐体と、を備えたプロジェクターであって、
複数のレンズおよび前記複数のレンズを収納する収納部を有し、前記光変調装置にて変調された光を投写する投写光学装置と、
前記投写光学装置の光軸に交差する第1方向において、前記収納部の両側に立設する一対の側壁部、および前記第1方向に交差する第2方向において、前記収納部の一方側に形成された第1開口部と、他方側に形成された第2開口部とを有する案内部と、
前記第2開口部から空気を取り込むように、前記収納部の前記他方側に並設されるシロッコファンと、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターであって、
前記投写光学装置は、前記収納部内に配置され、遮光により光の通過を制限する絞りを有し、
前記案内部は、前記光軸に沿う方向において、前記絞りを含む当該絞りの光入射側の領域の少なくとも一部の領域に形成されていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1または請求項2に記載のプロジェクターであって、
前記シロッコファンは、空気を取り込む吸入口を有し、前記吸入口が前記第2開口部に対向して配置され、
前記第2開口部は、前記シロッコファンに覆われていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記第2開口部の前記光軸に直交する方向の大きさは、前記一対の側壁部の内側に位置する前記投写光学装置の外径より小さいことを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記外装筐体は、当該プロジェクターが設置される設置面に対向する底面を有し、
前記収納部の前記他方側は、前記底面側であることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記投写光学装置を支持する支持部材を備え、
前記投写光学装置は、前記光軸に沿う方向において、前記収納部の光入射側端部から光射出側に離間する位置に形成されたフランジ部を有し、
前記支持部材は、前記案内部を有し、前記フランジ部の光入射側に取り付けられることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記シロッコファンは、前記第2開口部から取り込んだ空気を、前記外装筐体内の前記投写光学装置以外の冷却対象に送風することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項7に記載のプロジェクターであって、
前記光源に電力を供給する電源装置を備え、
前記冷却対象は、前記電源装置であることを特徴とするプロジェクター。
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