JP5176457B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、画像情報に応じた画像光を形成投射するプロジェクタに関する。

従来、光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光束を投射する投射光学装置とを備えた光学装置、及び、当該光学装置を内部に収納する筐体を備えたプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタとして、光源から射出された光束を赤、緑及び青の各色光に分離する色分離光学装置と、分離された色光ごとに設けられた光変調装置としての３つの液晶パネルと、当該各液晶パネルにより変調された色光を合成する色合成光学装置としてのプリズムとを備えた、いわゆる３板式プロジェクタが挙げられる。このうち、液晶パネル及び当該液晶パネルの前後に配置される偏光板は、プロジェクタの駆動時に高温となる一方で、熱による劣化が懸念されるため、プロジェクタを安定して駆動させるために、このようなプロジェクタには、筐体外部の空気を導入して、液晶パネル及び偏光板等の冷却対象に送風する冷却装置が設けられていることが一般的である。

ここで、液晶パネル、プリズム及び投射光学装置は、形成された画像光を投射面上に適切に投射するために、それぞれ高精度に位置合わせする必要がある。このため、これら液晶パネル、プリズム及び投射光学装置を一体的に組み合わせたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のプロジェクタは、略Ｌ字状に形成されたヘッド体を備え、当該ヘッド体の水平部分に、各液晶パネルとプリズムとを組み合わせたプリズムユニットが載置され、垂直部分に投射光学装置である投射レンズが取り付けられる。このような構成により、液晶パネル及びプリズムと、投射光学装置とを一体的に組み付けることができ、互いの位置ずれを抑制することができる。なお、このようなヘッド体は、筐体を形成するロアーケースに固定される。

特開２０００−２５８８４０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、投射レンズが筐体に固定されたヘッド体に保持されているので、プロジェクタが落下するなどして筐体に衝撃が加わると、当該衝撃が投射レンズに直接伝わってしまう。このため、投射レンズの位置がずれてしまう可能性があり、プリズムにより合成された画像光が適切に投射されなくなる可能性がある。特に、投射光学装置として広角の投射レンズを用いた近接投射型のプロジェクタにおいては、光変調装置等の光軸と、投射レンズの光軸との間の歪みによる光学性能への影響が大きいので、この問題は顕著となる。

本発明の目的は、投射光学装置に対する筐体への衝撃の影響を緩和することができるプロジェクタを提供することである。

前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置、及び、変調された前記光束を投射する投射光学装置を有する光学装置と、当該光学装置を内部に収納し、外部の空気を内部に導入する吸気口を有する筐体と、前記吸気口と接続され、内部に中空の空間が形成されたダクトと、を備えたプロジェクタであって、前記ダクトは、互いに対向する一対の側部と、前記一対の側部を接続する接続部とを有し、前記中空の空間は、少なくとも前記一対の側部及び前記接続部により形成され、前記一対の側部は、前記投射光学装置を支持する支持部を有し、前記接続部は、前記ダクトを前記筐体に取り付ける取付部を有することを特徴とする。

このような光変調装置としては、液晶パネル及びデジタルミラーを用いたデバイス等を例示することができる。
本発明によれば、筐体に取り付けられるダクトにより、投射光学装置は支持される。これによれば、筐体に外部から衝撃が加わった場合でも、ダクトが衝撃を吸収するので、投射光学装置における衝撃の影響を緩和することができる。従って、筐体に衝撃が加わった場合でも、投射光学装置の位置ずれ等を抑制することができる。

ここで、投射光学装置を筐体に直接取り付ける場合には、筐体の内面から突出するボス等の取付部を設ける必要がある。このような場合、投射光学装置と筐体との間に無駄なスペースが形成されてしまう。このため、冷却対象に冷却空気を導入及び導風するためのダクトを別途設けようとすると、当該スペースを避けて配置する必要があり、プロジェクタが大型化するという問題がある。
これに対し、本発明では、投射光学装置と筐体との間にダクトを配置し、当該ダクトにより投射光学装置が支持される構成としたことにより、投射光学装置と筐体との間の空間を有効利用することができる。従って、プロジェクタの小型化を図ることができるとともに、ダクト内空間を確保することができるので、冷却対象の冷却を効率よく行うことができる。

本発明では、前記支持部は、前記投射光学装置の重心近傍を支持することが好ましい。
本発明によれば、投射光学装置の重心近傍をダクトの支持部が支持することにより、筐体の外部からの衝撃による投射光学装置の位置ずれを一層抑制することができる。従って、形成された画像光を適切に投射することができ、投射品質の劣化を抑制することができる。

本発明では、前記取付部と前記支持部とは、同軸上にないことが好ましい。
ここで、取付部と支持部とが同軸上にないとは、ダクトを一方向から見た際に、当該取付部と支持部とが重ならないことを示す。
本発明によれば、筐体に対して外部から衝撃が加わった場合に、当該衝撃が投射光学装置に伝わることを一層抑制することができる。すなわち、筐体に加わった衝撃に係る振動は、取付部を介してダクトに伝導される。この際、取付部と支持部とが同軸上にある場合には、取付部に伝わった振動が支持部に直接伝わり、ひいては、当該振動が投射光学装置に伝導されてしまうため、ダクトの緩衝効果が薄れてしまう。
これに対し、本発明では、ダクトにおける支持部と取付部とが同軸上にないので、取付部を介して伝導された振動は、ダクトに伝わった後に支持部を介して投射光学装置に伝導されることとなる。このため、振動の伝達距離を長くすることができるので、投射光学装置に伝導される振動を小さくすることができる。従って、筐体に加わった衝撃の投射光学装置に対する影響を一層確実に緩和することができる。

本発明では、前記投射光学装置は、少なくとも１つのレンズと、当該レンズを内部に収納する鏡筒を備え、前記ダクトは、前記鏡筒の外形に沿った形状を有していることが好ましい。
本発明によれば、ダクトが投射光学装置の鏡筒の外形に沿った形状、すなわち、鏡筒の筐体側の面を覆う形状を有している。このような構成のダクトが、投射光学装置と筐体との間に介装されることにより、当該ダクト内の空間を大きく形成することができる。従って、筐体に形成された吸気口から効率よく筐体外の空気を導入することができるので、効率よく冷却することができる。また、ダクトを鏡筒の外形に沿った形状とすることにより、衝撃を緩和することができる。
本発明では、前記吸気口を介して前記ダクト内に導入された空気を吐出する一対のシロッコファンを備え、前記一対のシロッコファンは、それぞれの吐出口における外周側の領域が隣り合い、かつ、それぞれの吸気口が前記ダクト内の中空となる空間を向くように、当該ダクトに取り付けられていることが好ましい。
この場合、前記筐体の内面には、前記一対のシロッコファンを支持する支持部が設けられていることが好ましい。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの外観構成〕
図１及び図２は、本実施形態に係るプロジェクタ１を正面側から見た斜視図である。詳述すると、図１及び図２は、それぞれプロジェクタ１の正面に向かって左側上方及び右側上方から見た斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクタ１は、外部機器等から入力する画像情報に応じた画像光を形成し、当該画像光をスクリーン等の投射面上に投射するものである。このプロジェクタ１は、図１及び図２に示すように、外装筐体２と、当該外装筐体２内に収納される装置本体３（図３参照）とを備えている。

〔外装筐体の構成〕
外装筐体２は、全体略直方体形状を有する合成樹脂製の筐体である。この外装筐体２は、当該外装筐体２の上部を形成するアッパーケース２１、下部を形成するロアーケース２２、及び、正面部（後述する投射光学装置４５により画像光を投射する側の部分）を形成するフロントケース２３とから構成されている。
このうち、ロアーケース２２の底面には、詳しい図示を省略するが、設置面にプロジェクタ１を設置するための脚部が突設されている。

アッパーケース２１は、上面部２１１と、当該上面部２１１から略垂下する左右の側面部２１２，２１３及び背面部２１４とを有する縦断面視略Ｕ字状に形成されている。
上面部２１１の略中央には、複数の開口２１１１が形成されており、当該開口２１１１を介して、プロジェクタ１を操作するための操作パネル上に配設された複数のキー２１１２が露出する。このようなキー２１１２として、プロジェクタ１の電源をオン／オフする電源キーや、台形歪み等の調整並びにメニュー画面の項目選択等に用いられる方向キー及び決定キー等が配設されている。

また、上面部２１１における正面側（フロントケース２３に近接する側）には、開口２１１３及び膨出部２１１４が形成されている。この開口２１１３及び膨出部２１１４が形成された領域に対応する外装筐体２の内部には投射光学装置４５が設けられており、当該開口２１１３を介して、投射光学装置４５（図２）に設けられたズーム及びフォーカス調整用のつまみ４５３（図２）が露出する。また、膨出部２１１４は、投射光学装置４５の形状に応じて面外方向に膨出するように形成されている。
更に、上面部２１１における背面側には、後述する光源装置４１１を交換するための略矩形の開口２１１５が形成され、当該開口２１１５は、カバー２１１６により覆われている。

側面部２１２，２１３のうち、プロジェクタ１を正面側から見た場合の左側に位置する側面部２１３には、図１に示すように、フロントケース２３に近接する側に、外装筐体２外の空気を内部に導入するためのスリット状の吸気口２１３１が形成されている。
また、側面部２１３とは反対側に形成された側面部２１２には、図２に示すように、外装筐体２内部の空気を外部に排出するスリット状の第一の排気口２１２１と、略矩形状の切欠２１２２とが形成されている。
このうち、切欠２１２２には、アッパーケース２１とロアーケース２２とが組み合わされた際に、ロアーケース２２に形成された排気部２２１が嵌め合わされる。なお、この排気部２２１にはスリット状の第二の排気口２２２が形成されており、当該第二の排気口２２２を介して、内部に設けられたファン６６（図３参照）により、外装筐体２内の空気が排出される。

フロントケース２３は、図２に示すように、側面部２１３側に、投射光学装置４５が露出するための略円形状の開口２３１が形成されている。この開口２３１及び投射光学装置４５を覆い、かつ、前述のアッパーケース２１に形成された膨出部２１１４に一部がかかるように、外装筐体２には、レンズカバー７（図１）が取り付けられる。
また、フロントケース２３の略中央上側には、アッパーケース２１と組み合わさって形成される略矩形の開口２３２が形成されている。この開口２３２の内部には、図示を省略したが、リモコン（図示省略）からの赤外線信号を受光する受光部が設けられており、当該開口２３２は、カバー２３３によって覆われている。

〔装置本体の構成〕
図３は、装置本体３を示す斜視図である。換言すると、図３は、図２の状態からアッパーケース２１及びフロントケース２３を取り外した状態のプロジェクタ１を示す斜視図である。
装置本体３は、外部機器等から入力した画像情報を処理し、当該画像情報に応じた画像光を形成投射するものであり、ロアーケース２２に固定されている。この装置本体３は、図３に示すように、光学装置４、電源装置５、制御装置（図示省略）及び冷却装置６を備えている。

このうち、電源装置５は、正面側にフロントケース２３に沿って配置され、外部から入力した商用交流電流を直流変換した後、昇圧及び降圧して、プロジェクタ１を構成する各電子部品に供給する。この電源装置５は、周囲が電磁シールド材５１により覆われており、これによりＥＭＩ（ElectroMagnetic Interference、電磁干渉）対策が施されている。

制御装置は、プロジェクタ１の動作を制御する。例えば、制御装置は、前述の操作パネルの各キー２１１２に対する入力操作に応じた処理を実行するほか、入力する画像情報を処理し、当該画像情報に応じた画像信号を光学装置４の後述する液晶パネル４４１に出力する。この制御装置は、詳しい図示を省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等が実装された回路基板として構成され、光学装置４の上方に配置される。

冷却装置６は、側面部２１３の吸気口２１３１を介して外装筐体２の外部から導入した空気を用いて光学装置４、電源装置５及び制御装置等を冷却し、冷却に供された空気をロアーケース２２の第一の排気口２１２１及び第二の排気口２２２を介して外部に排出する。この冷却装置６は、光学装置４を主に冷却する第一冷却系と、電源装置５を主に冷却する第二冷却系と、第一冷却系での冷却に供された空気を外装筐体２外に排出する排気系とを備えている。このうち、第１冷却系については、後に詳述する。

第二冷却系は、電源装置５近傍に設けられたファン６５を備え、当該ファン６５の駆動により、電源装置５を冷却する空気の流路が形成される。すなわち、この第二冷却系では、ファン６５が駆動すると、第一冷却系による冷却に供された空気の一部が電源装置５に導入され、当該電源装置５内に空気が流通し、当該電源装置５が冷却される。そして、電源装置５を冷却した空気は、第一の排気口２１２１より排出される。

排気系は、ロアーケース２２の排気部２２１に接続されたファン６６を備え、当該ファン６６の駆動により、外装筐体２内部から外部へと排出される空気の流路が形成される。すなわち、この排気系では、当該ファン６６の駆動により空気が排出される過程で、制御装置及び光学装置４の後述する光源装置４１１に空気が流通し、これらが冷却される。

具体的に、第１冷却系による冷却に供された空気は、ファン６６の駆動によって吸引されて、光学装置４の上方に位置する制御装置に沿って流通し、これにより、制御装置が冷却される。また、この冷却空気の一部は、光源装置４１１内に流入し、これにより、光源装置４１１が冷却される。そして、光源装置４１１を冷却した後の空気は、ファン６６により第二の排気口２２２を介して外装筐体２の外部へと排出される。

図４は、光学装置４の光学系を示す模式図である。
光学装置４は、前述の制御装置から入力する画像信号に応じた画像光を形成し、当該画像光を投射面上に投射する。この光学装置４は、外装筐体２の背面（背面部２１４）に沿って延出するとともに、当該外装筐体２の側面（側面部２１３）に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
このような光学装置４は、図４に示すように、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、投射光学装置４５と、これらを収納配置する光学部品用筐体４６とを備えて構成されている。

照明光学装置４１は、光源装置４１１、第一レンズアレイ４１２、第二レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４及び重畳レンズ４１５を備えて構成されている。
光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、当該光源ランプ４１６から射出された放射光を反射して所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、リフレクタ４１７にて収束される光束を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８とを備えている。このような光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ及び高圧水銀ランプ等を利用することができる。また、リフレクタ４１７としては、回転楕円面を有する楕円面リフレクタで構成することができるほか、回転放物面を有する放物面リフレクタで構成することも可能である。この場合には、平行化凹レンズ４１８を省略することができる。

第一レンズアレイ４１２及び第二レンズアレイ４１３は、それぞれ対応する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、第一レンズアレイ４１２は、光源装置４１１から入射した光束を複数の部分光束に分割して、第二レンズアレイ４１３近傍に結像させる。
第二レンズアレイ４１３は、光路後段に位置する重畳レンズ４１５とともに、第一レンズアレイ４１２の各小レンズから射出された像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域に結像させる。
偏光変換素子４１４は、第二レンズアレイ４１３から入射した各部分光束を、略１種類の直線偏光光に変換する。

色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２及び反射ミラー４２３を備え、照明光学装置４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。このような色分離光学装置４２により分離された３色の色光のうち、緑色光及び青色光は、集光レンズ４１９を介して緑色光用及び青色光用の入射側偏光板４４２にそれぞれ入射し、赤色光は、リレー光学装置４３及び集光レンズ４１９を介して赤色光用の入射側偏光板４４２に入射する。

リレー光学装置４３は、色分離光学装置４２で分離された赤色光を、後述する赤色光用の液晶パネル４４１Ｒまで導くものであり、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３及び反射ミラー４３２，４３４を備えている。このようなリレー光学装置４３が赤色光の光路上に配置されているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いので光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

電気光学装置４４は、入射した光束を画像信号に応じて変調してカラー画像に係る画像光を形成する。この電気光学装置４４は、光変調装置としての３つの液晶パネル４４１（赤色光側の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光側の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光側の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、各液晶パネル４４１の光路前段側に配置される３つの入射側偏光板４４２と、各液晶パネル４４１の光路後段側に配置される３つの射出側偏光板４４３と、クロスダイクロイックプリズム４４４とを備え、これらが一体的に組み合わされたユニットとして構成されている。

３つの入射側偏光板４４２は、色分離光学装置４２で分離された各色光のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収する。
３つの液晶パネル４４１は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、入力される画像情報に応じて液晶の配向状態が制御されることで、入射側偏光板４４２から射出された偏光光の偏光方向を変調する。
３つの射出側偏光板４４３は、液晶パネル４４１を介して射出された光束のうち、一定方向の偏光光（例えば、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束）を透過し、その他の光を吸収する。

クロスダイクロイックプリズム４４４は、各射出側偏光板４４３から射出された変調光を合成してカラー画像を形成する色合成光学装置である。このクロスダイクロイックプリズム４４４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有し、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。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４４１Ｇから射出され、かつ、射出側偏光板４４３を介した色光を透過し、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂから射出され、かつ、射出側偏光板４４３を介した各色光を反射する。これにより、赤色光、緑色光及び青色光が合成された画像光が形成される。

図５は、光学装置４を示す斜視図である。
投射光学装置４５は、電気光学装置４４で形成された画像光を拡大投射する。この投射光学装置４５は、図４及び図５に示すように、複数のレンズ（例えば、投射方向先端側に位置するフレネルレンズ４５１等）と、当該複数のレンズを内部に収納する鏡筒４５２とを備えた組レンズとして構成されており、本実施形態では、従来のプロジェクタに比べて投射面までの距離が短くても、従来のプロジェクタと同等の投射範囲を実現可能に構成されている。

このうち、鏡筒４５２は、図５に示すように、開口２１１３（図１参照）を介して露出するつまみ４５３を備え、当該つまみ４５３を把持した上で、鏡筒４５２を当該鏡筒４５２の軸方向を中心として回動させることにより、手動でズーム及びフォーカスを調整することができる。
また、鏡筒４５２は、当該鏡筒４５２を光学部品用筐体４６に固定するためのフランジ部４５４を備えている。このフランジ部４５４は、詳しい図示を省略したが、鏡筒４５２の軸方向に対して直交し、かつ、光学部品用筐体４６を構成する後述するヘッド体４６３に当接される当接面を有し、当該当接面の四隅には、当該ヘッド体４６３にフランジ部４５４を固定するためのねじが螺合するねじ孔が形成されている。

光学部品用筐体４６は、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した各装置４１〜４５を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する合成樹脂製の箱状部材である。この光学部品用筐体４６は、前述の各装置４１〜４３を内部に収納するための開口を有し、かつ、内部に当該各装置４１〜４３を位置決めするための複数の溝部を有する部品収納部材４６１と、当該部品収納部材４６１の開口を閉塞する蓋部材４６２と、電気光学装置４４及び投射光学装置４５が取り付けられるヘッド体４６３とを備えて構成されている。
このうち、部品収納部材４６１は、光源装置４１１を除いた光学部品を収納する本体部４６１１と、当該本体部４６１１の一方の端部に形成され、かつ、光源装置４１１を収納する光源収納部４６１２とを備えている。

ヘッド体４６３は、部品収納部材４６１における光源収納部４６１２とは反対側の端部に取り付けられる一体成形品であり、当該ヘッド体４６３は、電気光学装置４４が載置される載置部（図示省略）と、投射光学装置４５が取り付けられるレンズ取付部４６３１と、当該ヘッド体４６３をダクト６１に固定するための固定部４６３２とを備えている。
このうち、レンズ取付部４６３１は、詳しい図示を省略したが、投射光学装置４５のフランジ部４５４が当接する当接面と、当該当接面の四隅に形成された孔部とを有している。そして、当該当接面とフランジ部４５４とを当接させ、かつ、投射光学装置４５の軸方向に沿って孔部を挿通したねじをフランジ部４５４のねじ孔に螺合させることにより、ヘッド体４６３に投射光学装置４５が取り付けられる。

固定部４６３２は、レンズ取付部４６３１を挟み、かつ、当該レンズ取付部４６３１近傍に形成された２つの孔部であり、当該固定部４６３２には、上下方向にねじが挿通する。この固定部４６３２の形成位置は、ヘッド体４６３に取り付けられる投射光学装置４５の重心Ｂ（図１１参照）近傍に設定されている。そして、この固定部４６３２を挿通したねじが、後述するダクト６１に形成された支持部６１６に取り付けられることにより、投射光学装置４５を含むヘッド体４６３がダクト６１に支持固定される。

〔第一冷却系の構成〕
図６は、第一冷却系を構成するダクト６１、ファン６２，６３、取付部材６４及び導風部２２３を示す斜視図である。
第一冷却系は、図６に示すように、ダクト６１、ファン６２，６３及び取付部材６４と、ロアーケース２２に形成された導風部２２３とを備え、前述のように、主に光学装置４を冷却する。具体的に、第一冷却系では、ファン６２，６３の駆動により、アッパーケース２１の吸気口２１３１を介して外装筐体２外から導入された空気が電気光学装置４４及び偏光変換素子４１４に送出されることで、これらが冷却される。

図７及び図８は、ダクト６１をそれぞれ反対側から見た斜視図である。また、図９は、ダクト６１を示す平面図である。
このような第一冷却系を構成するダクト６１は、投射光学装置４５の鏡筒４５２におけるロアーケース２２側を覆うように形成され、当該ロアーケース２２に取り付けられるとともに、投射光学装置４５を含むヘッド体４６３を支持する。このダクト６１は、図７〜図９に示すように、一対の側部６１１，６１２と、当該側部６１１，６１２を接続する接続部６１３とを有する縦断面視略Ｕ字状を有し、内部が中空に形成されている。また、ダクト６１は、一対の側部６１１，６１２を結ぶ直線に対して直交する方向に接続部６１３の端部から延出する延出部６１４を有している。このようなダクト６１は、接続部６１３の底面６１３Ｂがロアーケース２２側を向くように配置される。

一対の側部６１１，６１２のうち、ダクト６１が外装筐体２に取り付けられた際に側面部２１３に近接する側の側部６１１には、略矩形状の開口６１１１（図８）が形成されている。この開口６１１１は、側面部２１３に形成された吸気口２１３１（図１）と略同じ寸法を有し、当該吸気口２１３１に接続されることで、吸気口２１３１から導入された外装筐体２外の空気をダクト６１内に流入させる。

一方、側部６１２には、側部６１１の高さ寸法と略同じとなる起立部６１２１が形成されている。このため、後述する支持部６１６によりヘッド体４６３が支持された際には、当該投射光学装置４５の鏡筒４５２の下方側が側部６１１，６１２及び接続部６１３により囲まれる。すなわち、ダクト６１は、鏡筒４５２の外形に沿った形状を有している。
接続部６１３は、側部６１１内に流入した空気が側部６１２側に流通できる程度の高さ寸法を有している。ダクト６１の底面側には、開口６１３１が形成されており、当該開口６１３１は、ダクト６１に２つのシロッコファン６２，６３を取り付けるための取付部材６４により覆われる。

シロッコファン６２，６３は、図６において示したように、吐出口６２１，６３１がそれぞれ底面６１３Ｂに沿って並列されるように配置されている。そして、これらファン６２，６３は、両面吸気ファンであり、ダクト６１に対向する側の吸気口６２２，６３２からの吸気は規制されていないが、当該吸気口とは反対側に位置する吸気口（図示省略）は、シール等により閉塞されている。これらファン６２，６３は、底面６１３Ｂの開口６１３１（図７）、及び、吸気口６２２，６３２に応じて取付部材６４に形成された開口６４１（図６及び図８）を介して、ダクト６１内に導入された空気を吸引し、吐出口６２１，６３１から吐出する。

なお、これらシロッコファン６２，６３は、取付部材６４を介してダクト６１に支持されるだけでなく、当該ダクト６１がロアーケース２２に取り付けられた際には、ロアーケース２２の内面に形成された突条部２２４（図１１参照）により支持される。このため、シロッコファン６２，６３は、プロジェクタ１内では、ダクト６１及び取付部材６４と、ロアーケース２２とによって挟持され、これらファン６２，６３の駆動時に生じる振動は、ダクト６１及び取付部材６４と、ロアーケース２２とに分散する。

図１０は、ロアーケース２２の内面を示す斜視図である。
ここで、シロッコファン６２，６３の各吐出口６２１，６３１は、ロアーケース２２の内面に設けられた導風部２２３に接続される。
この導風部２２３は、図１０に示すように、ロアーケース２２において、前述の電気光学装置４４の配置位置に応じて形成されており、ダクト６１の延出部６１４と組み合わさることにより、各シロッコファン６２，６３から吐出された空気を３分割する。具体的に、導風部２２３は、ロアーケース２２の内面から起立する複数の起立部２２３Ａにより形成され、かつ、各シロッコファン６２，６３から吐出された空気を分割する３つの分割部２２３１〜２２３３を有している。

このうち、分割部２２３１は、各ファン６２からの吐出空気から、液晶パネル４４１Ｇ近傍に送風する空気を分割する。また、分割部２２３２は、当該吐出空気から、液晶パネル４４１Ｒ近傍に送風する空気を分割する。更に、分割部２２３３は、当該吐出空気から、液晶パネル４４１Ｂ及び偏光変換素子４１４に送風する空気を分割する。

図７〜図９に戻り、ダクト６１の延出部６１４は、導風部２２３と組み合わさることで、当該導風部２２３で分割された空気を冷却対象である電気光学装置４４及び偏光変換装置４１４（図４）に導風する。この延出部６１４は、ダクト６１をロアーケース２２に取り付けた場合の背面側に位置する接続部６１３の端部から当該背面側に延出するように形成されている。この延出部６１４には、当該延出部６１４の延出方向先端部において起立する起立部６１４Ｒ，６１４Ｇ，６１４Ｂと、起立部６１４Ｂの下方から略Ｌ字状の延出する延出部６１４Ｐとが形成されている。

起立部６１４Ｇの下方には、分割部２２３１により分割された空気が流通する。そして、当該空気は、起立部６１４Ｇに形成された開口６１４Ｇ１を介して、当該起立部６１４Ｒの上方に位置する電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｇ及び偏光板４４２，４４３に送風される。
起立部６１４Ｒの下方には、分割部２２３２により分割された空気が流通する。そして、当該空気は、起立部６１４Ｒに形成された開口６１４Ｒ１を介して、当該起立部６１４Ｒの上方に位置する液晶パネル４４１Ｒ及び偏光板４４２，４４３に送風される。

起立部６１４Ｂの下方には、分割部２２３３により分割された空気が流通する。そして、この空気は、起立部６１４Ｂ内に導入される空気と、延出部６１４Ｐ側に導入される空気とに分けられる。このうち、起立部６１４Ｂ内に導入された空気は、起立部６１４Ｂに形成された開口６１４Ｂ１を介して、当該起立部６１４Ｂの上方に位置する液晶パネル４４１Ｂ及び偏光板４４２，４４３に送風される。また、延出部６１４Ｐ側に導入された空気は、当該延出部６１４Ｐの延出方向先端側に形成された開口６１４Ｐ１を介して、当該開口６１４Ｐ１の上方に位置する偏光変換素子４１４に送風される。
このような構成により、外装筐体２の吸気口２１３１から導入された空気は、ダクト６１を介してシロッコファン６２，６３により吸引され、液晶パネル４４１、偏光板４４２，４４３及び偏光変換素子４１４に送出され、これらを冷却する。

また、ダクト６１は、当該ダクト６１をロアーケース２２に取り付けるための取付部６１５と、当該ダクト６１によりヘッド体４６３を支持させるための支持部６１６とを備え、これら取付部６１５と支持部６１６とは、それぞれの位置が重ならないように、すなわち、それぞれが同軸上に位置しないように、互いに離間して設けられている。
具体的に、取付部６１５は、図９に示すように、平面視略矩形状の接続部６１３における四隅近傍に形成された４つの孔部であり、取付部６１５を挿通したねじがロアーケース２２に形成されたねじ孔（図示省略）に螺合することにより、ダクト６１がロアーケース２２に取り付けられる。

図１１は、投射光学装置４５の中心軸でのプロジェクタ１の縦断面を示す図である。
支持部６１６は、側部６１１，６１２の接続部６１３側の位置（中央寄りの位置）に、それぞれ形成された２つのねじ孔である。このような支持部６１６は、ヘッド体４６３の固定部４６３２に対応する位置に形成されており、支持部６１６には、当該固定部４６３２を挿通したねじが螺合する。これにより、図１１に示すように、ダクト６１が、投射光学装置４５の重心Ｂ近傍にて、当該投射光学装置４５を含むヘッド体４６３を支持する。

以上説明した本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果がある。
投射光学装置４５は、ヘッド体４６３に固定され、当該ヘッド体４６３は、外装筐体２ではなく、当該外装筐体２（ロアーケース２２）に取り付けられたダクト６１により支持される。これによれば、外装筐体２に外部から衝撃が加わった場合でも、ダクト６１が当該衝撃を吸収することができる。従って、外部からの衝撃のヘッド体４６３に対する影響を緩和することができ、当該衝撃による投射光学装置４５の位置ずれを抑制することができる。また、ダクト６１は中空であるため、より衝撃を吸収しやすい構造となっている。

また、ヘッド体４６３を支持する部材が、吸気口２１３１とファン６２，６３が取り付けられる取付部材６４とを接続するダクト６１であるので、ヘッド体４６３により保持される投射光学装置４５とロアーケース２２との間の空間を、冷却空気の導入に係るスペースとして利用することができる。従って、ヘッド体４６３をロアーケース２２に直接取り付ける場合に比べ、上述の衝撃の緩和と、プロジェクタの小型化とを同時に実現することができる。更に、吸気口２１３１からダクト６１内に外装筐体２外の空気を導入し、当該空気を冷却対象である電気光学装置４４及び偏光変換素子４１４の冷却に供することができるので、これらの冷却を効率よく行うことができる。

投射光学装置４５を保持するヘッド体４６３には、当該投射光学装置４５の重心Ｂ近傍に固定部４６３２を有し、当該固定部４６３２を挿通したねじが、ダクト６１の支持部６１６に取り付けられることで、当該ダクト６１によりヘッド体４６３が支持される。これによれば、ダクト６１が投射光学装置４５の重心Ｂ近傍にて、当該ヘッド体４６３を支持することとなる。ここで、投射光学装置４５の重量は、電気光学装置４４に比べて非常に大きいため、当該電気光学装置４４及び投射光学装置４５を保持したヘッド体４６３の重心は、投射光学装置４５の重心Ｂ近傍となる。この点においても、ダクト６１が、投射光学装置４５の重心Ｂ近傍で、ヘッド体４６３を支持することにより、外装筐体２の外部からの衝撃による投射光学装置４５の位置ずれを一層確実に抑制することができる。従って、形成された画像光を適切に投射することができ、投射品質の劣化を抑制することができる。

ダクト６１において、当該ダクト６１をロアーケース２２に取り付ける取付部６１５と、ヘッド体４６３を支持する支持部６１６とは、それぞれ同軸上にない。これによれば、外装筐体２に外部から衝撃が加わった場合に、当該衝撃による振動が取付部６１５から支持部６１６に直接伝わらず、接続部６１３を介して伝わることとなる。このため、衝撃の伝導距離を長くすることができるので、外装筐体２に加わった衝撃に係る振動が、ヘッド体４６３、ひいては、投射光学装置４５に一層伝わりにくくすることができる。従って、投射光学装置４５に対する外装筐体２への衝撃の影響を、一層確実に緩和することができる。

前述のように、ダクト６１は、投射光学装置４５の鏡筒４５２におけるロアーケース２２側を覆うように、当該鏡筒４５２の外形に沿った形状を有している。これによれば、鏡筒４５２周辺のスペースを、外装筐体２外からの空気の導入に有効に利用することができる。従って、吸気口２１３１から効率よく外装筐体２外の空気を導入することができるので、当該空気をファン６２，６３による電気光学装置４４及び偏光変換素子４１４の冷却を効率よく行うことができる。また、ダクト６１を鏡筒４５２の形状（外形）に沿った形状とすることでより衝撃を緩和することができる。

ファン６２，６３は、ダクト６１とロアーケース２２との間に配置されていることにより、当該ファン６２，６３の駆動時の振動を低減することができるほか、当該振動をダクト６１及びロアーケース２２に逃がすことができる。従って、ファン６２，６３の駆動時の振動が、ヘッド体４６３ひいては投射光学装置４５に伝えにくくすることができる。

また、シロッコファンは、軸流ファンに比べ空気の吐出圧が高いので、シロッコファン６２，６３により、電気光学装置４４及び偏光変換素子４１４に対して十分な吐出圧で空気を送風することができ、これらの冷却を効果的に行うことができる。

〔実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、ダクト６１は、投射光学装置４５を保持したヘッド体４６３を支持し、これにより、投射光学装置４５を支持するとしたが、本発明はこれに限らず、ダクト６１が投射光学装置４５を直接支持する構成としてもよい。このような場合、投射光学装置４５の鏡筒４５２に、固定部４６３２と同様の固定部を設け、当該固定部とダクト６１の支持部６１６とにより、ダクト６１が投射光学装置４５を支持するようにすればよい。

前記実施形態では、シロッコファン６２，６３は、ダクト６１の下方に位置するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、ダクト６１を介して外装筐体２の外部から導入された空気を吸引及び吐出するファンは、シロッコファンでなくともよい。また、当該ファンの配置位置も適宜設定してよく、例えば、ダクト６１の側部６１２側に取り付けられていてもよい。更に、これらシロッコファン６２，６３は、ダクト６１及びロアーケース２２のそれぞれにより挟持されていなくてもよい。

前記実施形態では、ダクト６１が備える取付部６１５は、ロアーケース２２のねじ孔に螺合するねじが挿通するねじ孔として構成され、また、支持部６１６は、ヘッド体４６３の固定部４６３２を挿通したねじが螺合するねじ孔として構成されるとしたが、本発明はこれに限らない。
例えば、取付部としてダクト６１に凸部又は凹部を形成し、ロアーケース２２に凹部又は凸部を形成し、これらを組み合わせた後、接着剤等によりそれぞれを固定することで、ロアーケース２２にダクト６１を取り付ける構成としてもよい。また、同様に、支持部としてダクト６１に凸部又は凹部を形成し、ヘッド体４６３に凹部又は凸部を形成し、これらを組み合わせた後、接着剤等によりそれぞれを固定することで、ダクト６１がヘッド体４６３を支持する構成としてもよい。更に、接続部６１３における鏡筒４５２に対向する面に、当該鏡筒４５２を支持する弾性体等の突起を設けることで、ダクト６１が投射光学装置４５を支持する構成としてもよい。すなわち、取付部及び支持部の構成は問わない。

前記実施形態では、支持部６１６は、投射光学装置４５の重心Ｂ近傍に設けられたヘッド体４６３の固定部４６３２に対応する位置に設けられ、当該支持部６１６により、ヘッド体４６３が支持されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、ダクト６１に３つ以上の支持部を設け、これら各支持部を結んで得られる多角形状の面積の中心位置に投射光学装置４５の重心Ｂが位置するように、各支持部により投射光学装置４５を支持するように構成してもよい。また、固定部及び支持部が、投射光学装置４５の重心Ｂ近傍ではなく、当該投射光学装置４５及び電気光学装置４４が取り付けられたヘッド体４６３全体の重心近傍に設けられ、当該支持部がヘッド体４６３の重心近傍を支持する構成としてもよい。

前記実施形態では、ダクト６１は、鏡筒４５２の形状に応じて縦断面視略Ｕ字状を有するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、投射光学装置４５とロアーケース２２との間に配置され、当該投射光学装置４５を支持するとともに、ロアーケース２２に取り付けられる形状を有するダクトであれば、ダクトの形状は適宜設定してよい。

前記実施形態では、プロジェクタ１は、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも、本発明を適用可能である。
また、前記実施形態では、光学装置４は平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
更に、前記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。

前記実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側及び光束射出側の偏光板４４２，４４３は省略することができる。

本発明は、プロジェクタに利用することができ、特に、投射光学装置として広角の投射レンズを備える近接投射型のプロジェクタに好適に利用することができる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタを示す斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタを示す斜視図。 前記実施形態における装置本体を示す斜視図。 前記実施形態における光学装置の光学系を示す模式図。 前記実施形態における光学装置を示す斜視図。 前記実施形態におけるダクト、ファン、取付部材及び導風部を示す斜視図。 前記実施形態におけるダクトを示す斜視図。 前記実施形態におけるダクトを示す斜視図。 前記実施形態におけるダクトを示す平面図。 前記実施形態におけるロアーケースの内面を示す斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタを示す縦断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…外装筐体（筐体）、４…光学装置、４５…投射光学装置、６…冷却装置、６１…ダクト、６２，６３…シロッコファン（ファン）、４１１…光源装置（光源）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４５１…フレネルレンズ（レンズ）、４５２…鏡筒、６１５…取付部、６１６…支持部、２１３１…吸気口、Ｂ…重心。

Claims (6)

1. 光源、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置、及び、変調された前記光束を投射する投射光学装置を有する光学装置と、
   当該光学装置を内部に収納し、外部の空気を内部に導入する吸気口を有する筐体と、
   前記吸気口と接続され、内部に中空の空間が形成されたダクトと、を備えたプロジェクタであって、
   前記ダクトは、互いに対向する一対の側部と、前記一対の側部を接続する接続部とを有し、
   前記中空の空間は、少なくとも前記一対の側部及び前記接続部により形成され、
   前記一対の側部は、前記投射光学装置を支持する支持部を有し、
   前記接続部は、前記ダクトを前記筐体に取り付ける取付部を有することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記支持部は、前記投射光学装置の重心近傍を支持することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記取付部と前記支持部とは、同軸上にないことを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記投射光学装置は、
   少なくとも１つのレンズと、当該レンズを内部に収納する鏡筒とを備え、
   前記ダクトは、前記鏡筒の外形に沿った形状を有していることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載にプロジェクタにおいて、
   前記吸気口を介して前記ダクト内に導入された空気を吐出する一対のシロッコファンを備え、
   前記一対のシロッコファンは、それぞれの吐出口における外周側の領域が隣り合い、かつ、それぞれの吸気口が前記ダクト内の中空となる空間を向くように、当該ダクトに取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。
6. 請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
   前記筐体の内面には、前記一対のシロッコファンを支持する支持部が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。

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