JP6811358B2 - Projection device and its exhaust method - Google Patents

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Description

本発明は、投影装置及びその排気方法に関する。 The present invention relates to a projection device and an exhaust method thereof.

液晶プロジェクタ等の投影装置は、光源と、光源からの光を空間変調する光変調素子と、光変調素子により変調して得られた光を投影する投影光学系と、これらを収容する筐体と、この筐体の内部の空気を筐体の外部に排出するための排気口とを備えるのが一般的である。 A projection device such as a liquid crystal projector includes a light source, a light modulation element that spatially modulates the light from the light source, a projection optical system that projects the light obtained by modulation by the light modulation element, and a housing that accommodates these. , It is common to provide an exhaust port for discharging the air inside the housing to the outside of the housing.

特許文献１には、筐体に設けられたレンズ装置の周囲から筐体内部の空気が排出される投影装置が記載されている。 Patent Document 1 describes a projection device in which air inside the housing is discharged from the periphery of the lens device provided in the housing.

特許文献２と特許文献３には、筐体における光学系が露出する側面に隣接し且つこれに垂直な側面に排気口が設けられた投影装置が記載されている。 Patent Document 2 and Patent Document 3 describe a projection device in which an exhaust port is provided on a side surface adjacent to and perpendicular to the exposed side surface of the optical system in the housing.

特許文献４には、筐体における光学系が露出する側面と、この側面の反対面とに排気口が設けられ、筐体内の空気の排出方向を、画像の投影側とその反対側とで切り替えることのできる投影装置が記載されている。 In Patent Document 4, exhaust ports are provided on the side surface of the housing where the optical system is exposed and the opposite side surface, and the air discharge direction in the housing is switched between the projection side of the image and the opposite side. A projection device that can be used is described.

特許文献５には、画像の投影方向を１８０°変えることのできる投影装置が記載されている。 Patent Document 5 describes a projection device capable of changing the projection direction of an image by 180 °.

日本国特開２０１３−１２０２４９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-120249 日本国特開２００１−０５１３４９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-051349 日本国特開２０１１−２０３５９６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-203596 日本国特開２０１０−２７１５７９号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-271579 日本国特開２０１２−０９８５０６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-098506

特許文献１に記載されているように、画像の投影方向に近い方向に排気がなされると、スクリーンに投影された画像がこの排気された空気によって陽炎のように揺らいでしまう。そのため、特許文献２と特許文献３に記載されているように、画像の投影方向と排気方向とのなす角度が９０°以上となるように排気を行うことが有効である。 As described in Patent Document 1, when exhaust is performed in a direction close to the projection direction of the image, the image projected on the screen is shaken like a heat haze by the exhausted air. Therefore, as described in Patent Documents 2 and 3, it is effective to exhaust the image so that the angle between the projection direction and the exhaust direction of the image is 90 ° or more.

しかし、特許文献５に記載されているように画像の投影方向を大きく変えることのできる投影装置を想定した場合には、画像の投影方向がどの方向であっても、投影方向と排気方向とのなす角度が９０°以上となるように排気口を設ける必要があり、装置の設計が難しくなる。 However, assuming a projection device capable of significantly changing the projection direction of an image as described in Patent Document 5, the projection direction and the exhaust direction can be determined regardless of the projection direction of the image. It is necessary to provide an exhaust port so that the angle formed is 90 ° or more, which makes the design of the device difficult.

特許文献４には、排気方向を１８０°変えることのできる構成が開示されているが、画像の投影方向は固定であり、可変とはなっていない。 Patent Document 4 discloses a configuration in which the exhaust direction can be changed by 180 °, but the projection direction of the image is fixed and not variable.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、複数の方向に画像を投影可能としながら、温風の排気による投影画像の揺らぎの発生を防ぐことのできる投影装置とその排気方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a projection device capable of projecting an image in a plurality of directions and preventing fluctuations in the projected image due to exhaust of warm air, and an exhaust method thereof. The purpose is to do.

本発明の投影装置は、光源からの光を空間変調して投影面に投影する投影装置であって、上記光源を内蔵する本体部と、上記本体部の内部と繋がる中空部を有する外周部材と、上記本体部から入射される光を上記投影面に投影するための上記中空部に配置された投影光学系と、上記外周部材の少なくとも一部を回転させて上記投影光学系からの光の投影方向を複数の方向に変えるための回転機構と、上記回転機構によって回転可能な上記外周部材の被回転部分に形成された上記本体部の内部の空気を排出するための排気口と、を有する光学ユニットと、を備え、上記排気口は、上記被回転部分における上記投影方向の反対方向を向く面に形成されているものである。 The projection device of the present invention is a projection device that spatially modulates light from a light source and projects it onto a projection surface, and includes a main body portion incorporating the light source and an outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body portion. , The projection optical system arranged in the hollow portion for projecting the light incident from the main body portion onto the projection surface, and the projection of the light from the projection optical system by rotating at least a part of the outer peripheral member. Optics having a rotating mechanism for changing directions in a plurality of directions and an exhaust port for discharging air inside the main body formed in a rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotating mechanism. A unit and the exhaust port are formed on a surface of the rotated portion facing the opposite direction of the projection direction.

本発明の投影装置の排気方法は、光源を内蔵する本体部と、上記本体部の内部と繋がる中空部を有する外周部材、上記本体部から入射される光を投影面に投影するための上記中空部に配置された投影光学系、及び上記外周部材の少なくとも一部を回転させて上記投影光学系からの光の投影方向を複数の方向に変えるための回転機構を含む光学ユニットと、を有し、上記光源からの光を空間変調して上記投影面に投影する投影装置の排気方法であって、上記回転機構によって回転可能な上記外周部材の被回転部分における上記投影方向の反対方向を向く面から、上記本体部の内部の空気を排出させるものである。 The exhaust method of the projection device of the present invention includes a main body portion having a built-in light source, an outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body portion, and the hollow portion for projecting light incident from the main body portion onto a projection surface. It has a projection optical system arranged in a unit, and an optical unit including a rotation mechanism for rotating at least a part of the outer peripheral member to change the projection direction of light from the projection optical system into a plurality of directions. A method of exhausting a projection device that spatially modulates the light from the light source and projects it onto the projection surface, which is a surface of the rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotation mechanism and faces the direction opposite to the projection direction. Therefore, the air inside the main body is discharged.

本発明によれば、複数の方向に画像を投影可能としながら、温風の排気による投影画像の揺らぎの発生を防ぐことのできる投影装置とその排気方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projection device capable of projecting an image in a plurality of directions and preventing the occurrence of fluctuations in the projected image due to the exhaust of warm air, and an exhaust method thereof.

本発明の投影装置の一実施形態であるプロジェクタ１００の外観構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the appearance structure of the projector 100 which is one Embodiment of the projection apparatus of this invention. 図１の光源ユニット１１の内部構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the internal structure of the light source unit 11 of FIG. 図１に示すプロジェクタ１００の光学ユニット６の断面模式図である。It is sectional drawing of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG. 図１に示すプロジェクタ１００の光学ユニット６の変形例の断面模式図である。It is sectional drawing which shows the modification of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG. 図１に示すプロジェクタ１００の光学ユニット６の変形例である光学ユニット６Ａの断面模式図である。It is sectional drawing of the optical unit 6A which is a modification of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の投影装置の一実施形態であるプロジェクタ１００の外観構成を示す模式図である。図２は、図１の光源ユニット１１の内部構成の一例を示す模式図である。図３は、図１に示すプロジェクタ１００の光学ユニット６の断面模式図である。図３は、本体部１から出射される光の光路に沿った面での断面を示している。 FIG. 1 is a schematic view showing an external configuration of a projector 100, which is an embodiment of a projection device of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the internal configuration of the light source unit 11 of FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG. FIG. 3 shows a cross section of the light emitted from the main body 1 along the optical path.

図１に示すように、プロジェクタ１００は、本体部１と、本体部１から突出して設けられた光学ユニット６と、を備える。 As shown in FIG. 1, the projector 100 includes a main body portion 1 and an optical unit 6 provided so as to project from the main body portion 1.

本体部１は、光学ユニット６と連結される部分に光を通すための開口１４ａ（図３参照）が形成され、この開口１４ａとは別の位置に、外気を内部に取り込むための吸気口１３（図１参照）が形成された筐体１４（図３参照）を有する。 The main body 1 is formed with an opening 14a (see FIG. 3) for passing light through a portion connected to the optical unit 6, and an intake port 13 for taking in outside air at a position different from the opening 14a. It has a housing 14 (see FIG. 3) in which (see FIG. 1) is formed.

本体部１の筐体１４の内部には、図１に示すように、光源ユニット１１と、光源ユニット１１から出射される光を画像データに基づいて空間変調する光変調素子を含む光変調ユニット１２と、吸気口１３から取り込んだ空気を、光源ユニット１１及び光変調ユニット１２等を含む熱源に当ててこの熱源を冷却するための図示省略のファンと、が設けられている。 As shown in FIG. 1, inside the housing 14 of the main body 1, an optical modulation unit 12 includes a light source unit 11 and an optical modulation element that spatially modulates the light emitted from the light source unit 11 based on image data. A fan (not shown) for applying the air taken in from the intake port 13 to a heat source including the light source unit 11 and the light modulation unit 12 to cool the heat source is provided.

図２に示す例では、光源ユニット１１は、赤色光を出射する赤色光源であるＲ光源４１ｒと、緑色光を出射する緑色光源であるＧ光源４１ｇと、青色光を出射する青色光源であるＢ光源４１ｂと、ダイクロイックプリズム４３と、Ｒ光源４１ｒとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｒと、Ｇ光源４１ｇとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｇと、Ｂ光源４１ｂとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｂと、を備えている。 In the example shown in FIG. 2, the light source unit 11 is an R light source 41r which is a red light source that emits red light, a G light source 41g which is a green light source that emits green light, and a blue light source B that emits blue light. A light source 41b, a dichroic prism 43, a collimeter lens 42r provided between the R light source 41r and the dichroic prism 43, a collimeter lens 42g provided between the G light source 41g and the dichroic prism 43, and a B light source 41b and the dichroic A collimator lens 42b provided between the prisms 43 is provided.

ダイクロイックプリズム４３は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。すなわち、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｒによって平行光化された赤色光を透過させて光変調ユニット１２の光変調素子１２ａに出射する。また、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｇによって平行光化された緑色光を反射させて光変調ユニット１２の光変調素子１２ａに出射する。さらに、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｂによって平行光化された青色光を反射させて光変調ユニット１２の光変調素子１２ａに出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。 The dichroic prism 43 is an optical member for guiding the light emitted from each of the R light source 41r, the G light source 41g, and the B light source 41b to the same optical path. That is, the dichroic prism 43 transmits the red light parallelized by the collimator lens 42r and emits it to the light modulation element 12a of the light modulation unit 12. Further, the dichroic prism 43 reflects the green light parallelized by the collimator lens 42g and emits it to the light modulation element 12a of the light modulation unit 12. Further, the dichroic prism 43 reflects the blue light parallelized by the collimator lens 42b and emits it to the light modulation element 12a of the light modulation unit 12. The optical member having such a function is not limited to the dichroic prism. For example, a cross dichroic mirror may be used.

Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂは、それぞれ、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が用いられる。光源ユニット１１に含まれる光源の数は１つ、２つ、又は４つ以上であってもよい。 As the R light source 41r, the G light source 41g, and the B light source 41b, a light emitting element such as a laser or an LED (Light Emitting Diode) is used, respectively. The number of light sources included in the light source unit 11 may be one, two, or four or more.

光変調ユニット１２に含まれる光変調素子１２ａは、図２の光源ユニット１１の構成であればＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）が例えば用いられる。光変調素子１２ａとしては、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、又は液晶表示素子等を用いることもできる。光変調ユニット１２によって空間変調された光は、筐体１４の開口１４ａを通過して光学ユニット６に入射される。 As the light modulation element 12a included in the light modulation unit 12, a DMD (Digital Micromirror Device) is used, for example, in the case of the configuration of the light source unit 11 of FIG. As the light modulation element 12a, an LCOS (Liquid crystal on silicon) element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) element, a liquid crystal display element, or the like can also be used. The light spatially modulated by the optical modulation unit 12 passes through the opening 14a of the housing 14 and is incident on the optical unit 6.

図３に示すように、光学ユニット６は、本体部１の内部と繋がる中空部２Ａを有する第一部材２と、中空部２Ａと繋がる中空部３Ａを有する第二部材３と、中空部２Ａに配置された第一ユニット２０と、中空部３Ａに配置された第二ユニット３０と、回転機構４と、を備える。 As shown in FIG. 3, the optical unit 6 includes a first member 2 having a hollow portion 2A connected to the inside of the main body portion 1, a second member 3 having a hollow portion 3A connected to the hollow portion 2A, and a hollow portion 2A. The first unit 20 arranged, the second unit 30 arranged in the hollow portion 3A, and the rotation mechanism 4 are provided.

第一部材２は、第一ユニット２０を覆う部材である。第二部材３は、第二ユニット３０を覆う部材である。第一部材２と第二部材３によって中空部２Ａ，３Ａを有する外周部材が構成されている。 The first member 2 is a member that covers the first unit 20. The second member 3 is a member that covers the second unit 30. The first member 2 and the second member 3 form an outer peripheral member having hollow portions 2A and 3A.

第一部材２は、断面外形が矩形の部材であり、開口２ａと開口２ｂが互いに垂直な面に形成されている。第一部材２は、本体部１の開口１４ａと対面する位置に開口２ａが配置される状態にて、本体部１によって支持されている。本体部１の光変調ユニット１２から出射された光は、開口１４ａ及び開口２ａを通って第一部材２の中空部２Ａに入射される。本体部１から中空部２Ａに入射される光の入射方向を方向Ｘ１と定義する。 The first member 2 is a member having a rectangular cross-sectional outer shape, and the openings 2a and 2b are formed on surfaces perpendicular to each other. The first member 2 is supported by the main body 1 in a state where the opening 2a is arranged at a position facing the opening 14a of the main body 1. The light emitted from the light modulation unit 12 of the main body 1 passes through the openings 14a and 2a and is incident on the hollow portion 2A of the first member 2. The incident direction of the light incident on the hollow portion 2A from the main body portion 1 is defined as the direction X1.

第一部材２の中空部２Ａに配置された第一ユニット２０は、本体部１から入射される光を方向Ｘ１に垂直な第一の方向である方向Ｚに反射させる第一の反射部材２２と、第一の反射部材２２と本体部１の間に配置された少なくとも１つのレンズを含む光学系２１と、これらを収容する図示省略の筐体と、を備える。 The first unit 20 arranged in the hollow portion 2A of the first member 2 has a first reflecting member 22 that reflects the light incident from the main body 1 in the direction Z, which is the first direction perpendicular to the direction X1. , An optical system 21 including at least one lens arranged between the first reflective member 22 and the main body 1, and a housing (not shown) for accommodating these.

第一の反射部材２２は、例えばハーフミラー、ビームスプリッター、又は偏光部材等によって構成される。 The first reflecting member 22 is composed of, for example, a half mirror, a beam splitter, a polarizing member, or the like.

本体部１から第一部材２に入射された方向Ｘ１に進む光は、光学系２１を通過した後、第一の反射部材２２によって反射されて方向Ｚに進む。第一部材２には、第一の反射部材２２にて反射した光の光路上に開口２ｂが形成されており、この反射した光は開口２ｂを通過して第二部材３の中空部３Ａへと進む。 The light that travels in the direction X1 incident on the first member 2 from the main body 1 passes through the optical system 21 and is then reflected by the first reflecting member 22 and travels in the direction Z. The first member 2 has an opening 2b formed on the optical path of the light reflected by the first reflecting member 22, and the reflected light passes through the opening 2b to the hollow portion 3A of the second member 3. Proceed with.

回転機構４は、第一部材２に対して第二部材３を回転自在に連結する機構である。この回転機構４によって、第二部材３は、方向Ｚに平行な回転軸（具体的には、開口２ｂの中心を通る方向Ｚに延びる軸）の回りに回転自在に構成されている。 The rotation mechanism 4 is a mechanism for rotatably connecting the second member 3 to the first member 2. By this rotation mechanism 4, the second member 3 is rotatably configured around a rotation axis parallel to the direction Z (specifically, an axis extending in the direction Z passing through the center of the opening 2b).

第二部材３は、断面外形が略Ｌ字状の部材であり、第一部材２の開口２ｂと対面する位置に開口３ａが形成されている。第一部材２の開口２ｂを通過した本体部１からの光は、この開口３ａを通って第二部材３の中空部３Ａに入射される。 The second member 3 is a member having a substantially L-shaped cross section, and an opening 3a is formed at a position facing the opening 2b of the first member 2. The light from the main body 1 that has passed through the opening 2b of the first member 2 is incident on the hollow portion 3A of the second member 3 through the opening 3a.

第二部材３の中空部３Ａに配置された第二ユニット３０は、第一部材２から入射される光（第一ユニット２０を通過した光）を方向Ｚに垂直な第二の方向である方向Ｘ２に反射させる第二の反射部材３２と、第二の反射部材３２と第一部材２の間に配置された少なくとも１つのレンズを含む光学系３１と、第二の反射部材３２により反射された光の進行方向に配置され、ここから出射される光が投影面に投影されるレンズ３４と、レンズ３４と第二の反射部材３２の間に配置された少なくとも１つのレンズを含む光学系３３と、これらを収容する図示省略の筐体と、を備える。なお、光学系３３は必須ではなく省略されてもよい。 The second unit 30 arranged in the hollow portion 3A of the second member 3 is a direction in which the light incident from the first member 2 (light that has passed through the first unit 20) is in the second direction perpendicular to the direction Z. It was reflected by a second reflective member 32 that reflects X2, an optical system 31 that includes at least one lens arranged between the second reflective member 32 and the first member 2, and a second reflective member 32. A lens 34 arranged in the traveling direction of the light and projecting the light emitted from the lens 34 onto a projection surface, and an optical system 33 including at least one lens arranged between the lens 34 and the second reflecting member 32. , A housing (not shown) for accommodating these. The optical system 33 is not essential and may be omitted.

第二の反射部材３２は、例えばハーフミラー、ビームスプリッター、又は偏光部材等によって構成される。 The second reflecting member 32 is composed of, for example, a half mirror, a beam splitter, a polarizing member, or the like.

レンズ３４は、第二部材３に形成された開口３ｂを塞ぐ形で配置されており、その一部が外部に露出した状態となっている。 The lens 34 is arranged so as to close the opening 3b formed in the second member 3, and a part of the lens 34 is exposed to the outside.

第二ユニット３０に入射した本体部１からの光は、光学系３１を通過した後、第二の反射部材３２にて反射されて方向Ｘ２に進み、その後、光学系３３を通過してレンズ３４から投影面に向けて投影される。 The light from the main body 1 incident on the second unit 30 passes through the optical system 31, is reflected by the second reflecting member 32 and travels in the direction X2, and then passes through the optical system 33 to the lens 34. Is projected toward the projection plane.

このように、第一ユニット２０と第二ユニット３０は、本体部１から入射される光を投影面に投影するための投影光学系を構成している。レンズ３４は、この投影光学系のうちの投影面に最も近い位置に配置されたレンズである。 As described above, the first unit 20 and the second unit 30 form a projection optical system for projecting the light incident from the main body 1 onto the projection surface. The lens 34 is a lens arranged at a position closest to the projection surface in the projection optical system.

光学ユニット６では、第二部材３が第一部材２に対して回転自在に構成されている。このため、第二部材３が図３に示す回転位置にあるときには、レンズ３４から投影される光の投影方向（方向Ｘ２）は、方向Ｘ１の反対方向となる。また、第二部材３が、例えば図３の状態に対し９０度回転した位置にあるときには、レンズ３４から投影される光の投影方向（方向Ｘ２）は、方向Ｘ１に垂直な方向（図３の紙面の手前方向又は奥方向）となる。また、第二部材３が、例えば図３の状態に対し１８０度回転した位置にあるときには、レンズ３４から投影される光の投影方向（方向Ｘ２）は、方向Ｘ１と同じ方向となる。 In the optical unit 6, the second member 3 is rotatably configured with respect to the first member 2. Therefore, when the second member 3 is in the rotation position shown in FIG. 3, the projection direction (direction X2) of the light projected from the lens 34 is the opposite direction of the direction X1. Further, when the second member 3 is in a position rotated by 90 degrees with respect to the state of FIG. 3, for example, the projection direction (direction X2) of the light projected from the lens 34 is a direction perpendicular to the direction X1 (FIG. 3). It is in the front direction or the back direction of the paper surface). Further, when the second member 3 is in a position rotated by 180 degrees with respect to the state of FIG. 3, for example, the projection direction (direction X2) of the light projected from the lens 34 is the same direction as the direction X1.

このように、プロジェクタ１００は、回転機構４によって外周部材の一部である第二部材３を回転させることで、投影光学系からの光の投影方向を複数の方向（上記の例では４つの方向）に変えることができるようになっている。第二部材３は、回転機構４によって回転可能な外周部材の被回転部分を構成している。 In this way, the projector 100 rotates the second member 3, which is a part of the outer peripheral member, by the rotation mechanism 4, so that the projection direction of the light from the projection optical system is set to a plurality of directions (four directions in the above example). ) Can be changed. The second member 3 constitutes a rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotation mechanism 4.

第二部材３において、レンズ３４からの光の投影方向（方向Ｘ２）の反対方向を向く面３Ｄには、本体部１の内部の空気（具体的には、ファンによって光源ユニット１１及び光変調ユニット１２等を含む熱源を冷却して得られた温風）を排出するための排気口３Ｈが形成されている。レンズ３４からの光の投影方向の反対方向とは、図３において、投影方向（方向Ｘ２）とのなす角度が９０度を超える方向のことを言う。 In the second member 3, the air inside the main body 1 (specifically, the light source unit 11 and the light modulation unit by a fan) is on the surface 3D facing the direction opposite to the projection direction (direction X2) of the light from the lens 34. An exhaust port 3H for discharging the warm air obtained by cooling the heat source including 12 and the like is formed. The direction opposite to the projection direction of the light from the lens 34 is the direction in which the angle formed by the projection direction (direction X2) exceeds 90 degrees in FIG.

第二部材３の面３Ｄは、方向Ｘ２に垂直な面を基準としてこの面に対しレンズ３４側（投影方向）に向かって傾斜する傾斜面３Ｂと、方向Ｘ２に垂直な面３Ｃとによって構成されている。 The surface 3D of the second member 3 is composed of an inclined surface 3B inclined toward the lens 34 side (projection direction) with respect to the surface perpendicular to the direction X2 and a surface 3C perpendicular to the direction X2. ing.

傾斜面３Ｂは、第二の反射部材３２の背面に位置しており、第二の反射部材３２の光反射面に平行な面となっている。この傾斜面３Ｂに排気口３Ｈが形成されている。 The inclined surface 3B is located on the back surface of the second reflecting member 32, and is a surface parallel to the light reflecting surface of the second reflecting member 32. An exhaust port 3H is formed on the inclined surface 3B.

以上のように構成されたプロジェクタ１００における本体部１の内部の空気の排気動作について説明する。本体部１の内部のファンによって光源ユニット１１及び光変調ユニット１２を冷却して得られた温かい空気である温風は、本体部１の筐体１４の開口１４ａから第一部材２の中空部２Ａを経由して、第二部材３の中空部３Ａに流れ込み、排気口３Ｈから排出される。 The air exhaust operation inside the main body 1 of the projector 100 configured as described above will be described. The warm air, which is warm air obtained by cooling the light source unit 11 and the light modulation unit 12 by the fan inside the main body 1, is introduced from the opening 14a of the housing 14 of the main body 1 to the hollow portion 2A of the first member 2. It flows into the hollow portion 3A of the second member 3 and is discharged from the exhaust port 3H.

プロジェクタ１００では、第二部材３がどの回転位置にあっても、排気口３Ｈが投影方向（Ｘ２）の反対方向を向いた状態となる。このため、どの投影方向であっても、温風が投影方向に近い方向（投影方向とのなす角度が９０度以下となる方向）に排出されるのを防いで、投影画像に揺らぎが生じるのを防ぐことができる。 In the projector 100, the exhaust port 3H is in a state of facing the opposite direction of the projection direction (X2) regardless of the rotation position of the second member 3. For this reason, regardless of the projection direction, warm air is prevented from being discharged in a direction close to the projection direction (the angle formed by the projection direction is 90 degrees or less), and the projected image fluctuates. Can be prevented.

また、プロジェクタ１００によれば、本体部１の内部の温風は、第一部材２から第二部材３に向かうときに、鉛直方向の反対方向に向かう。この構成によれば、温かい空気は上昇しやすいため、排気口３Ｈから温風を効率よく排気することができ、排気性能を向上させることができる。 Further, according to the projector 100, the warm air inside the main body 1 goes in the opposite direction in the vertical direction when going from the first member 2 to the second member 3. According to this configuration, since warm air tends to rise, warm air can be efficiently exhausted from the exhaust port 3H, and the exhaust performance can be improved.

また、プロジェクタ１００では、排気口３Ｈが傾斜面３Ｂに形成されている。傾斜面３Ｂは、温風の上昇経路に交差する形で存在するため、温風の排出を効率よく行うことができ、排気性能を向上させることができる。 Further, in the projector 100, the exhaust port 3H is formed on the inclined surface 3B. Since the inclined surface 3B exists so as to intersect the rising path of the warm air, the warm air can be efficiently discharged and the exhaust performance can be improved.

なお、プロジェクタ１００の光学ユニット６において、面３Ｄが全て方向Ｘ２に垂直な面となっていてもよい。この場合でも、この垂直な面に排気口３Ｈが形成されることで、投影方向の反対方向に向けて温風の排出を行うことができる。図３に示したように面３Ｄが傾斜面３Ｂを有する構成とすることで、光学ユニット６の小型化が可能である。 In the optical unit 6 of the projector 100, all the surfaces 3D may be surfaces perpendicular to the direction X2. Even in this case, since the exhaust port 3H is formed on this vertical surface, warm air can be discharged in the direction opposite to the projection direction. As shown in FIG. 3, the optical unit 6 can be miniaturized by having the surface 3D having the inclined surface 3B.

また、プロジェクタ１００の光学ユニット６において、図４に示すように、面３Ｃに排気口３Ｈが形成されていてもよい。図４の構成でも、投影方向の反対方向に向けて温風の排出を行うことができる。図４の構成によれば、投影方向に対して１８０度方向の異なる方向に排気を行うことができ、投影画像の揺らぎをより確実に防ぐことができる。 Further, in the optical unit 6 of the projector 100, the exhaust port 3H may be formed on the surface 3C as shown in FIG. Also in the configuration of FIG. 4, warm air can be discharged in the direction opposite to the projection direction. According to the configuration of FIG. 4, exhaust can be performed in different directions 180 degrees with respect to the projection direction, and fluctuation of the projected image can be prevented more reliably.

また、プロジェクタ１００の光学ユニット６は、本体部１からの光を２回屈曲させてから投影面に投影するものとしたが、本体部１からの光を１回屈曲させてから投影面に投影するものとしてもよい。 Further, the optical unit 6 of the projector 100 is designed to bend the light from the main body 1 twice and then project it onto the projection surface, but the light from the main body 1 is bent once and then projected onto the projection surface. It may be the one to do.

図５は、図１に示すプロジェクタ１００の光学ユニット６の変形例である光学ユニット６Ａの断面模式図である。図５に示す光学ユニット６Ａは、第一部材２が削除され、第二部材３が回転機構４によって本体部１に対し回転自在に連結されている点を除いては、光学ユニット６と同じ構成である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the optical unit 6A, which is a modification of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG. The optical unit 6A shown in FIG. 5 has the same configuration as the optical unit 6 except that the first member 2 is deleted and the second member 3 is rotatably connected to the main body 1 by the rotation mechanism 4. Is.

この光学ユニット６Ａの第二部材３は、回転機構４によって、本体部１から入射される光の入射方向である方向Ｚに平行な回転軸の回りに回転自在に構成されている。つまり、光学ユニット６Ａは、外周部材の全体を回転させて投影方向を複数の方向に変えることのできる構成である。この光学ユニット６Ａを有するプロジェクタ１００であっても、投影方向と反対方向に温風の排出が行われるため、投影画像の揺らぎを防ぐことができる。光学ユニット６Ａにおいては、方向Ｚが本体部１からの光の入射方向となり、方向Ｘ２が第一の方向となり、第二の反射部材３２が第一の反射部材として機能する。 The second member 3 of the optical unit 6A is rotatably configured by a rotation mechanism 4 around a rotation axis parallel to the direction Z, which is the incident direction of the light incident from the main body 1. That is, the optical unit 6A has a configuration in which the entire outer peripheral member can be rotated to change the projection direction in a plurality of directions. Even in the projector 100 having the optical unit 6A, since the warm air is discharged in the direction opposite to the projection direction, fluctuation of the projected image can be prevented. In the optical unit 6A, the direction Z is the incident direction of the light from the main body 1, the direction X2 is the first direction, and the second reflecting member 32 functions as the first reflecting member.

図５に示すような光学ユニット６Ａを含むプロジェクタ１００では、光学ユニット６Ａは本体部１から突出していなくてもよい。例えば、本体部１の筐体１４に凹部を形成しておき、この凹部に光学ユニット６Ａが配置される構成であってもよい。図１又は図５に示すように光学ユニット６，６Ａが本体部１から突出している構成によれば、プロジェクタ１００の設計が容易となり、製造コストを下げることができる。 In the projector 100 including the optical unit 6A as shown in FIG. 5, the optical unit 6A does not have to protrude from the main body 1. For example, a recess may be formed in the housing 14 of the main body 1 and the optical unit 6A may be arranged in the recess. According to the configuration in which the optical units 6 and 6A project from the main body 1 as shown in FIG. 1 or 5, the design of the projector 100 can be facilitated and the manufacturing cost can be reduced.

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。 As described above, the following matters are disclosed in the present specification.

（１）
光源からの光を空間変調して投影面に投影する投影装置であって、
上記光源を内蔵する本体部と、
上記本体部の内部と繋がる中空部を有する外周部材と、上記本体部から入射される光を上記投影面に投影するための上記中空部に配置された投影光学系と、上記外周部材の少なくとも一部を回転させて上記投影光学系からの光の投影方向を複数の方向に変えるための回転機構と、上記回転機構によって回転可能な上記外周部材の被回転部分に形成された上記本体部の内部の空気を排出するための排気口と、を有する光学ユニットと、を備え、
上記排気口は、上記被回転部分における上記投影方向の反対方向を向く面に形成されている投影装置。(1)
A projection device that spatially modulates the light from a light source and projects it onto a projection surface.
The main body with the above light source and
An outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body portion, a projection optical system arranged in the hollow portion for projecting light incident from the main body portion onto the projection surface, and at least one of the outer peripheral members. A rotation mechanism for rotating the portion to change the projection direction of light from the projection optical system into a plurality of directions, and the inside of the main body portion formed in the rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotation mechanism. With an exhaust port for exhausting air, and an optical unit having,
The exhaust port is a projection device formed on a surface of the rotated portion that faces in the direction opposite to the projection direction.

（２）
（１）記載の投影装置であって、
上記投影光学系は、上記本体部から入射される光を、上記光の入射方向に垂直な第一の方向に反射させる第一の反射部材を含む第一ユニットと、上記第一ユニットを通過した光を上記第一の方向に垂直な第二の方向に反射させる第二の反射部材及び上記第二の反射部材により反射された光の進行方向に配置された上記投影面に最も近いレンズを含む第二ユニットとにより構成され、
上記外周部材は、上記第一ユニットを覆う第一部材と、上記第二ユニットを覆う第二部材とにより構成され、
上記第二部材と上記第二ユニットは、上記回転機構によって、上記第一の方向に平行な回転軸の回りに回転自在に構成されており、
上記排気口は、上記第二部材に形成されている投影装置。(2)
(1) The projection device according to the above.
The projection optical system has passed through a first unit including a first reflecting member that reflects light incident from the main body in a first direction perpendicular to the incident direction of the light, and the first unit. Includes a second reflecting member that reflects light in a second direction perpendicular to the first direction and a lens closest to the projection plane arranged in the traveling direction of the light reflected by the second reflecting member. Consists of a second unit
The outer peripheral member is composed of a first member that covers the first unit and a second member that covers the second unit.
The second member and the second unit are rotatably configured around a rotation axis parallel to the first direction by the rotation mechanism.
The exhaust port is a projection device formed on the second member.

（３）
（２）記載の投影装置であって、
上記第二部材における上記反対方向を向く上記面は、上記投影方向に垂直な面に対して上記レンズ側に向かって傾斜する傾斜面を含み、上記傾斜面に上記排気口が形成されている投影装置。(3)
(2) The projection device according to the above.
The surface of the second member facing in the opposite direction includes an inclined surface that is inclined toward the lens side with respect to the surface perpendicular to the projection direction, and the projection in which the exhaust port is formed on the inclined surface. apparatus.

（４）
（３）記載の投影装置であって、
上記傾斜面は、上記第二の反射部材の背面にあり、且つ、上記第二の反射部材における光の反射面に平行である投影装置。(4)
(3) The projection device according to the above.
A projection device in which the inclined surface is on the back surface of the second reflecting member and is parallel to the light reflecting surface of the second reflecting member.

（５）
（１）記載の投影装置であって、
上記投影光学系は、上記本体部から入射される光を、上記光の入射方向に垂直な第一の方向に反射させる第一の反射部材と、上記第一の反射部材により反射された光の進行方向に配置された最も上記投影面に近い位置にあるレンズと、を含み、
上記外周部材と上記投影光学系は、上記回転機構によって、上記入射方向に平行な回転軸の回りに回転自在に構成されており、
上記排気口は、上記第一の反射部材の背面に形成されている投影装置。(5)
(1) The projection device according to the above.
The projection optical system includes a first reflecting member that reflects light incident from the main body in a first direction perpendicular to the incident direction of the light, and a light reflected by the first reflecting member. Including the lens located closest to the projection plane arranged in the traveling direction,
The outer peripheral member and the projection optical system are rotatably configured around a rotation axis parallel to the incident direction by the rotation mechanism.
The exhaust port is a projection device formed on the back surface of the first reflective member.

（６）
（１）から（５）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
上記光学ユニットは、上記本体部から突出して設けられている投影装置。(6)
The projection device according to any one of (1) to (5).
The optical unit is a projection device provided so as to project from the main body.

（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の投影装置であって、
上記本体部に含まれる上記光源を含む熱源を冷却するためのファンを上記本体部に備え、
上記排気口は、上記ファンによって上記熱源を冷却して得られる空気を排出する投影装置。(7)
The projection device according to any one of (1) to (6).
The main body is provided with a fan for cooling a heat source including the light source included in the main body.
The exhaust port is a projection device that discharges air obtained by cooling the heat source with the fan.

（８）
光源を内蔵する本体部と、上記本体部の内部と繋がる中空部を有する外周部材、上記本体部から入射される光を投影面に投影するための上記中空部に配置された投影光学系、及び上記外周部材の少なくとも一部を回転させて上記投影光学系からの光の投影方向を複数の方向に変えるための回転機構を含む光学ユニットと、を有し、上記光源からの光を空間変調して上記投影面に投影する投影装置の排気方法であって、
上記回転機構によって回転可能な上記外周部材の被回転部分における上記投影方向の反対方向を向く面から、上記本体部の内部の空気を排出させる投影装置の排気方法。(8)
A main body containing a light source, an outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body, a projection optical system arranged in the hollow portion for projecting light incident from the main body onto a projection surface, and It has an optical unit including a rotation mechanism for rotating at least a part of the outer peripheral member to change the projection direction of light from the projection optical system in a plurality of directions, and spatially modulates the light from the light source. This is an exhaust method for a projection device that projects onto the projection surface.
An exhaust method for a projection device that exhausts air inside the main body from a surface of the rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotation mechanism and that faces the direction opposite to the projection direction.

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, which naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood. In addition, each component in the above embodiment may be arbitrarily combined as long as the gist of the invention is not deviated.

なお、本出願は、２０１８年６月２５日出願の日本特許出願（特願２０１８−１２０１９７）に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。 This application is based on a Japanese patent application filed on June 25, 2018 (Japanese Patent Application No. 2018-12197), the contents of which are incorporated herein by reference.

本発明は、プロジェクタ等に適用して利便性が高く、有効である。 The present invention is highly convenient and effective when applied to a projector or the like.

１００ プロジェクタ
１ 本体部
２ 第一部材
２ａ，２ｂ 開口
２Ａ 中空部
２０ 第一ユニット
２１ 光学系
２２ 第一の反射部材
３ 第二部材
３ａ，２ｂ 開口
３Ｂ 傾斜面
３Ｃ，３Ｄ 面
３Ｈ 排気口
３Ａ 中空部
３０ 第二ユニット
３１，３３ 光学系
３２ 第二の反射部材
３４ レンズ
４ 回転機構
６，６Ａ 光学ユニット
１１ 光源ユニット
４１ｒ Ｒ光源
４１ｇ Ｇ光源
４１ｂ Ｂ光源
４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ コリメータレンズ
４３ ダイクロイックプリズム
１２ 光変調ユニット
１２ａ 光変調素子
１３ 吸気口
１４ 筐体
１４ａ 開口100 Projector 1 Main body 2 First member 2a, 2b Opening 2A Hollow part 20 First unit 21 Optical system 22 First reflective member 3 Second member 3a, 2b Opening 3B Inclined surface 3C, 3D surface 3H Exhaust port 3A Hollow part 30 Second unit 31, 33 Optical system 32 Second reflection member 34 Lens 4 Rotation mechanism 6, 6A Optical unit 11 Light source unit 41r R Light source 41g G light source 41b B Light source 42r, 42g, 42b Collimeter lens 43 Dicroic prism 12 Light modulation Unit 12a Optical modulation element 13 Intake port 14 Housing 14a Opening

Claims (8)

光源からの光を空間変調して投影面に投影する投影装置であって、
前記光源を内蔵する本体部と、
前記本体部の内部と繋がる中空部を有する外周部材と、前記本体部から入射される光を前記投影面に投影するための前記中空部に配置された投影光学系と、前記外周部材の少なくとも一部を回転させて前記投影光学系からの光の投影方向を複数の方向に変えるための回転機構と、前記回転機構によって回転可能な前記外周部材の被回転部分に形成された前記本体部の内部の空気を排出するための排気口と、を有する光学ユニットと、を備え、
前記排気口は、前記被回転部分における前記投影方向の反対方向を向く面に形成されている投影装置。A projection device that spatially modulates the light from a light source and projects it onto a projection surface.
The main body containing the light source and
An outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body portion, a projection optical system arranged in the hollow portion for projecting light incident from the main body portion onto the projection surface, and at least one of the outer peripheral members. A rotation mechanism for rotating the portion to change the projection direction of light from the projection optical system into a plurality of directions, and an inside of the main body portion formed in a rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotation mechanism. With an exhaust port for exhausting air, and an optical unit having,
The exhaust port is a projection device formed on a surface of the rotated portion that faces in the direction opposite to the projection direction. 請求項１記載の投影装置であって、
前記投影光学系は、前記本体部から入射される光を、前記光の入射方向に垂直な第一の方向に反射させる第一の反射部材を含む第一ユニットと、前記第一ユニットを通過した光を前記第一の方向に垂直な第二の方向に反射させる第二の反射部材及び前記第二の反射部材により反射された光の進行方向に配置された前記投影面に最も近いレンズを含む第二ユニットとにより構成され、
前記外周部材は、前記第一ユニットを覆う第一部材と、前記第二ユニットを覆う第二部材とにより構成され、
前記第二部材と前記第二ユニットは、前記回転機構によって、前記第一の方向に平行な回転軸の回りに回転自在に構成されており、
前記排気口は、前記第二部材に形成されている投影装置。The projection device according to claim 1.
The projection optical system has passed through a first unit including a first reflecting member that reflects light incident from the main body in a first direction perpendicular to the incident direction of the light, and the first unit. Includes a second reflecting member that reflects light in a second direction perpendicular to the first direction and a lens closest to the projection plane arranged in the traveling direction of the light reflected by the second reflecting member. Consists of a second unit
The outer peripheral member is composed of a first member that covers the first unit and a second member that covers the second unit.
The second member and the second unit are rotatably configured around a rotation axis parallel to the first direction by the rotation mechanism.
The exhaust port is a projection device formed on the second member. 請求項２記載の投影装置であって、
前記第二部材における前記反対方向を向く前記面は、前記投影方向に垂直な面に対して前記レンズ側に向かって傾斜する傾斜面を含み、前記傾斜面に前記排気口が形成されている投影装置。The projection device according to claim 2.
The surface of the second member that faces in the opposite direction includes an inclined surface that is inclined toward the lens side with respect to a surface that is perpendicular to the projection direction, and the projection in which the exhaust port is formed on the inclined surface. apparatus. 請求項３記載の投影装置であって、
前記傾斜面は、前記第二の反射部材の背面にあり、且つ、前記第二の反射部材における光の反射面に平行である投影装置。The projection device according to claim 3.
A projection device whose inclined surface is on the back surface of the second reflecting member and is parallel to the light reflecting surface of the second reflecting member. 請求項１記載の投影装置であって、
前記投影光学系は、前記本体部から入射される光を、前記光の入射方向に垂直な第一の方向に反射させる第一の反射部材と、前記第一の反射部材により反射された光の進行方向に配置された最も前記投影面に近い位置にあるレンズと、を含み、
前記外周部材と前記投影光学系は、前記回転機構によって、前記入射方向に平行な回転軸の回りに回転自在に構成されており、
前記排気口は、前記第一の反射部材の背面に形成されている投影装置。The projection device according to claim 1.
The projection optical system includes a first reflecting member that reflects light incident from the main body in a first direction perpendicular to the incident direction of the light, and a light reflected by the first reflecting member. Including the lens located closest to the projection plane arranged in the traveling direction,
The outer peripheral member and the projection optical system are rotatably configured around a rotation axis parallel to the incident direction by the rotation mechanism.
The exhaust port is a projection device formed on the back surface of the first reflective member. 請求項１から５のいずれか１項記載の投影装置であって、
前記光学ユニットは、前記本体部から突出して設けられている投影装置。The projection device according to any one of claims 1 to 5.
The optical unit is a projection device provided so as to project from the main body. 請求項１から６のいずれか１項記載の投影装置であって、
前記本体部に含まれる前記光源を含む熱源を冷却するためのファンを前記本体部に備え、
前記排気口は、前記ファンによって前記熱源を冷却して得られる空気を排出する投影装置。The projection device according to any one of claims 1 to 6.
The main body is provided with a fan for cooling a heat source including the light source included in the main body.
The exhaust port is a projection device that discharges air obtained by cooling the heat source with the fan. 光源を内蔵する本体部と、前記本体部の内部と繋がる中空部を有する外周部材、前記本体部から入射される光を投影面に投影するための前記中空部に配置された投影光学系、及び前記外周部材の少なくとも一部を回転させて前記投影光学系からの光の投影方向を複数の方向に変えるための回転機構を含む光学ユニットと、を有し、前記光源からの光を空間変調して前記投影面に投影する投影装置の排気方法であって、
前記回転機構によって回転可能な前記外周部材の被回転部分における前記投影方向の反対方向を向く面から、前記本体部の内部の空気を排出させる投影装置の排気方法。A main body containing a light source, an outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body, a projection optical system arranged in the hollow portion for projecting light incident from the main body onto a projection surface, and It has an optical unit including a rotation mechanism for rotating at least a part of the outer peripheral member to change the projection direction of light from the projection optical system in a plurality of directions, and spatially modulates the light from the light source. This is an exhaust method for a projection device that projects onto the projection surface.
An exhaust method for a projection device that exhausts air inside the main body from a surface of the rotated portion of the outer peripheral member that can be rotated by the rotation mechanism and that faces the direction opposite to the projection direction.
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