JP5347346B2 - プロジェクタ - Google Patents
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Description
このプロジェクタは、光源の点灯に伴って、光源自身や内部部品の温度上昇を招き、それらの部品の性能や機能を低下させるため、その温度上昇を抑制するために、冷却ファンが備えられている(例えば、特許文献1参照)。
光学部品用筐体は、所定方向に長く延出した直方体状を有し、照明光学装置、色分離光学装置および画像形成装置(電気光学装置)等の光学部品を収納する。シロッコファンは、照明光学装置の近傍に配置され、照明光学装置に空気を送風する。軸流ファンは、照明光学装置近傍の外装筐体内の端部に配置され、照明光学装置周囲の空気を外部に排気する。
ここで、据置き状態とは、プロジェクタを床面や机上に据置いた状態のことをいう。
本実施形態のプロジェクタは、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、この画像光をスクリーン等に拡大投写する。
図1は、プロジェクタの概略構成を模式的に示す図である。
図1に示すように、プロジェクタ1は、光学ユニット2、機器本体を収納し外装を構成する外装筐体3、外装筐体3内を冷却する冷却ファン4、画像情報に各種処理を施す制御部、制御部等に電力を供給する電源ユニット(いずれも図示せず)等を備える。
光学ユニット2は、照明光学装置210、重畳レンズ220、色分離光学装置230、リレーレンズ240R,240B、偏光板250R,250G,250B、平行化レンズ260R,260G,260B、画像形成装置270、投写光学装置としての投写レンズ280、第1筐体5、第2筐体6、および保持部材7(図2参照)を備える。
光源装置211は、光源2111、リフレクタ2112、および光源用筐体2113等を有している。光源2111は、超高圧水銀ランプで構成され、光束を射出する。リフレクタ2112は、放物面鏡を有しており、光源2111から射出された放射状の光束を反射して略平行の光束として第1レンズアレイ212へと射出する。光源用筐体2113は、光源2111、リフレクタ2112を収納し、光学ユニット2に対して着脱可能に構成されている。なお、光源2111としては、超高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ2112としては、放物面鏡に限らず、楕円面鏡からなるリフレクタ2112の射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
第2レンズアレイ213は、第1レンズアレイ212の複数の第1小レンズにそれぞれ対応する複数の第2小レンズを有し、偏光変換素子214の射出側に配置される重畳レンズ220とともに、部分光束を後述する反射型液晶パネル272R,272G,272Bの表面に略重畳させる。
偏光変換素子214は、ランダム偏光の光束を一方向の偏光光に揃える機能を有しており、本実施形態では、P偏光光に揃えている。
第2筐体6は、重畳レンズ220、色分離光学装置230、リレーレンズ240R,240B、偏光板250R,250G,250Bおよび平行化レンズ260R,260G,260Bを収納する。
保持部材7(図2参照)は、第1筐体5および第2筐体6を分離して保持する。
各光学部品は、第1筐体5および第2筐体6が保持部材7に保持されることによって光軸Lに対して所定の位置に配置される。
図2、図3は、投写レンズ280を除く光学ユニット2の斜視図である。具体的に、図2は、プロジェクタ1を床面や机上に据置き、据置き状態にした際の光学ユニット2を前方上側から見た斜視図であり、図3は、後方上側から見た斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置211から光束が射出される方向を「左」(−X方向)、図2における図面視において、前を「前」(+Y方向)、上を「上」(+Z方向)として記載する。
第2筐体6は、色分離光学装置230によって分離された各色光の光軸を含む仮想平面(以下「分離光平面」という)が鉛直面(Y−Z平面)に沿うように配置されている。そして、右方向(+X方向)から第2筐体6に入射した光束は、第2筐体6の前方(+Y方向)から射出される。つまり、第2筐体6は、第1筐体5からの光束の射出方向に対して、分離光平面が略垂直になるように構成されている。このように構成することによって光学ユニット2の小型化を図ることができる。
保持部材7は、第1筐体5の下方(−Z方向)に位置する第1支持部71、および第1支持部71に取付けられ、第1筐体5と第2筐体6との間に位置する第2支持部72を有して構成される。
なお、画像形成装置270は、偏光選択素子271R,271G,271B、反射型液晶パネル272R,272G,272B、およびクロスダイクロイックプリズム273がユニットとして構成され、投写レンズ280に取付けられて第2筐体6前方(+Y方向)に配置されている。
図4は、第1筐体5および第2筐体6を保持部材7から分解した状態を示す斜視図であり、光源装置211を取り外した状態を示す図である。
図4に示すように、第1筐体5は、BMC(Bulk Molding Compound)等の高耐熱材料で箱状に形成され、下側(−Z方向)を構成する容器状の下ケース51と、上側(+Z方向)を構成する蓋状の上ケース52とを有している。なお、下ケース51および上ケース52はBMCに限らず、他の高耐熱材料、例えばガラス繊維入りの合成樹脂等であってもよい。
図4、図5に示すように、下ケース51は上側(+Z方向)が開口部となる容器状に形成されており、その略中央部には側壁513が設けられ、右側(+X方向)と左側(−X方向)とに凹部511,512が形成されている。そして、側壁513には、開口部514が形成されている。
第2筐体6は、合成樹脂製であり、図3、図4に示すように、前側(+Y方向)の上部と下部とが突出する箱状に形成され、右側(+X方向)を構成する容器状の右ケース61と、左側(−X方向)を構成する蓋状の左ケース62とを有している。
図6に示すように、右ケース61は、左側(−X方向)が開口部となる容器状に形成され、その内壁面には、左右方向(±X方向)に沿って複数の溝が設けられている。そして、左側(−X方向)端面には、略均等間隔に左ケース62を取付けるための複数のネジ穴615が設けられている。
右ケース61の前面側(+Y方向)の突出している側壁には、矩形状の透孔613R,613Bが上部(+Z方向)、下部(−Z方向)にそれぞれ形成されている。また、透孔613Rが形成されている側壁に隣接する側壁には、透孔613Gが形成されている(図6参照)。
Bダイクロイックミラー231およびRGダイクロイックミラー232は、図6に示すように、互いが略直交するようにホルダユニット20に保持されて右ケース61の後方(−Y方向)の略中央部、つまり重畳レンズ220の光束射出側に配置されている。
図7に示すように、ホルダユニット20は、Bダイクロイックミラー231、およびRGダイクロイックミラー232の位置決めを行うためのホルダ本体200と、Bダイクロイックミラー231、およびRGダイクロイックミラー232をホルダ本体200に固定するための複数の板バネSPを有して構成されている。
2枚のBダイクロイックミラー231は、互いの端面がRGダイクロイックミラー232を介して対向して配置される。そして、一方のBダイクロイックミラー231は、光束が入射する面と反対側の面が板状部204と当接し、縁部が板バネSPによって挟持されてホルダ本体200に固定され、他方のBダイクロイックミラー231は、縁部が、ホルダ本体200に設けられた図示しない突起部と当接し、板バネSPによって挟持されてホルダ本体200に固定される。
Bダイクロイックミラー231、RGダイクロイックミラー232およびホルダユニット20は、孔205にネジが挿通されて、右ケース61に固定される。
このように、重畳レンズ220、色分離光学装置230、リレーレンズ240R,240B、偏光板250R,250G,250Bおよび平行化レンズ260R,260G,260Bは、分離光平面がY−Z平面に沿うように第2筐体6に配置される。
前述したように、保持部材7は、第1支持部71および第2支持部72を備える。
図4に示すように、第1支持部71は、金属や剛性の高い合成樹脂等で直方体状に形成されており、その上面には、第1筐体5を取付けるための上方に向かって突出する複数のボス711が設けられている。ボス711には、ネジ穴712が形成されており、ネジ穴712は、下ケース51の孔517に対応する位置に設けられている。
垂直部721は、L字状の凹側となる面721Aと、その反対側の面721Bとを有し、略中央部には、照明光学装置210から射出される光束が通過する矩形状の透孔7211が形成されている。そして、透孔7211の外側には、第2筐体6を取付けるための、右ケース61の孔614に対応する複数のネジ穴7212が形成されている。
第2支持部72は、屈曲されている部位がビート加工され、垂直部721の端部が曲げ加工されて剛性を高めるように加工されている。なお、第2支持部72は、板金に限らず、他の剛性の高い材料で形成してもよい。
第2筐体6は、側壁611が垂直部721の面721Bと当接し、図示しないネジが孔614に挿通されて第2支持部72に取付けられる。
このように、第1筐体5は、第1支持部71に保持され、第2筐体6は、第2支持部72に保持され、互いが分離して保持部材7に保持されている。
(1)本実施形態のプロジェクタ1によれば、第2筐体6には、照明光学装置210の重量負荷が加わらない。これによって、光学部品を収納する光学部品用筐体が一体的に構成された場合に比べて、冷却ファン4の駆動等に伴う振動が発生した際の、色分離光学装置230や画像形成装置270等に加わる振動負荷を軽減させることが可能となる。したがって、プロジェクタ1は、画質の良好な画像光を形成して投写することが可能となる。
また、第1筐体5および第2筐体6は、一体的に構成されている場合に比べて、重量を増やさなくとも剛性を高めることができるので、軽量化を図ることが可能となる。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
第2筐体6は、画像形成装置270を収納するように構成してもよく、色分離光学装置230および画像形成装置270の、少なくとも色分離光学装置230を収納するように構成すればよい。
Claims (5)
- 光源を有する照明光学装置と、
前記照明光学装置から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、
前記複数の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調して合成し、画像光を形成する画像形成装置と、
前記照明光学装置を収納する第1筐体と、
前記色分離光学装置を収納する第2筐体と、
前記第1筐体を支持する第1支持部と、
前記第1筐体と分離して前記第2筐体を保持する第2支持部と、を備え、
前記色分離光学装置は、前記第2筐体内で、前記色分離光学装置によって分離された前記複数の色光が有する光軸を含む面が、前記照明装置から射出される光束に対して略垂直になるように配置され、
前記第2筐体は、第1ケースと、前記面に対して略垂直な方向に前記第1ケースに取り付けられる第2ケースと、を有し、
前記第2支持部は、前記第1ケースおよび前記第2ケースのうち一方を支持することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1に記載のプロジェクタであって、
前記色分離光学装置は、前記第1ケースに収納され、
前記第2支持部は、前記第1ケースを支持することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項1または請求項2に記載のプロジェクタであって、
前記照明光学装置は、
前記光源から射出された光束を複数の部分光束に分割する複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイと、
前記複数の第1小レンズにそれぞれ対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイと、を備え、
前記第1筐体は、内部に前記第1レンズアレイおよび前記第2レンズアレイがそれぞれ設置される溝部を有し、前記溝部に対応する外側の側壁近傍を前記第1支持部により支持されることを特徴とするプロジェクタ。 - 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であって、
前記画像形成装置は、反射型液晶パネルを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 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であって、
前記第1支持部および第2支持部の少なくとも一方は、当該プロジェクタの外装を構成する外装筐体と一体的に構成されていることを特徴とするプロジェクタ。
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