WO2020003871A1 - 投影装置及びその排気方法 - Google Patents

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light
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宏信 茅野
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富士フイルム株式会社
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    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G—PHYSICS
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    • G03B21/16—Cooling; Preventing overheating
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor

Definitions

  • the present invention relates to a projection device and an exhaust method thereof.
  • a projection device such as a liquid crystal projector includes a light source, a light modulation element that spatially modulates light from the light source, a projection optical system that projects light obtained by modulation by the light modulation element, and a housing that houses these. And an exhaust port for discharging air inside the housing to the outside of the housing.
  • Patent Document 1 describes a projection device that discharges air inside a housing from around a lens device provided in the housing.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose a projector in which an exhaust port is provided on a side surface of a housing that is adjacent to a side surface on which an optical system is exposed and that is perpendicular to the side surface.
  • Patent Literature 4 an exhaust port is provided on a side surface of a housing where an optical system is exposed and an opposite surface of the side surface, and an exhaust direction of air in the housing is switched between an image projection side and an opposite side.
  • a projection device that can be used is described.
  • Patent Document 5 describes a projection device that can change the projection direction of an image by 180 °.
  • Patent Document 1 when the air is exhausted in a direction close to the projection direction of the image, the image projected on the screen fluctuates like a flame due to the exhausted air. Therefore, as described in Patent Literature 2 and Patent Literature 3, it is effective to perform exhaust so that the angle between the image projection direction and the exhaust direction is 90 ° or more.
  • 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.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a projection apparatus and an exhaust method capable of projecting an image in a plurality of directions while preventing fluctuation of a projected image due to exhaustion of warm air.
  • the purpose is to do.
  • the projection device of the present invention is a projection device that spatially modulates light from a light source and projects the light onto a projection surface, and includes a main body that incorporates the light source, and an outer peripheral member that has a hollow portion connected to the inside of the main body.
  • a projection optical system disposed in the hollow portion for projecting light incident from the main body portion onto the projection surface, and projecting light from the projection optical system by rotating at least a part of the outer peripheral member.
  • An optical system comprising: a rotating mechanism for changing a direction to 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 rotatable by the rotating mechanism. And a unit, wherein the exhaust port is formed on a surface of the rotated portion that faces in a direction opposite to the projection direction.
  • the exhaust method of the projection device may further include a main body having a light source therein, an outer peripheral member having a hollow portion connected to the inside of the main body, and the hollow for projecting light incident from the main body onto a projection surface.
  • a projection optical system disposed in the section, and an optical unit including a rotation mechanism for rotating at least a part of the outer peripheral member to change a projection direction of light from the projection optical system to a plurality of directions.
  • a method of exhausting a projection apparatus that spatially modulates light from the light source and projects the light onto the projection surface, wherein a surface of a rotated portion of the outer peripheral member rotatable by the rotation mechanism faces in a direction opposite to the projection direction.
  • the air inside the main body is discharged.
  • the present invention it is possible to provide a projection apparatus and an exhaust method capable of projecting an image in a plurality of directions while preventing fluctuation of a projected image due to exhaustion of warm air.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an external configuration of a projector 100 which is an embodiment of a projection device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an internal configuration of a light source unit 11 in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a modification of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of an optical unit 6A which is a modification of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an external configuration of a projector 100 which is an embodiment of the projection device of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the internal configuration of the light source unit 11 of FIG.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of the optical unit 6 of the projector 100 shown in FIG. FIG. 3 shows a cross section of a surface along the optical path of light emitted from the main body 1.
  • the projector 100 includes a main body 1 and an optical unit 6 protruding from the main body 1.
  • the main body 1 has an opening 14a (see FIG. 3) for transmitting light at a portion connected to the optical unit 6, and a suction port 13 for taking in outside air into the interior at a position different from the opening 14a. It has a housing 14 (see FIG. 3) in which (see FIG. 1) is formed.
  • a light source unit 11 and a light modulation unit 12 including a light modulation element that spatially modulates light emitted from the light source unit 11 based on image data are provided inside a housing 14 of the main body 1.
  • a fan (not shown) for applying air taken in from the air inlet 13 to a heat source including the light source unit 11 and the light modulation unit 12 to cool the heat source.
  • the light source unit 11 includes an R light source 41r that is a red light source that emits red light, a G light source 41g that is a green light source that emits green light, and a B light source that is a blue light source that emits blue light.
  • R light source 41r that is a red light source that emits red light
  • G light source 41g that is a green light source that emits green light
  • B light source that is a blue light source that emits blue light.
  • a collimator lens 42b provided between the prisms 43.
  • the dichroic prism 43 is an optical member for guiding 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 collimated by the collimator lens 42r and emits the red light to the light modulation element 12a of the light modulation unit 12. The dichroic prism 43 reflects the green light collimated by the collimator lens 42g and emits the green light to the light modulation element 12a of the light modulation unit 12. Further, the dichroic prism 43 reflects the blue light collimated by the collimator lens 42b and emits the blue light 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.
  • a light emitting element such as a laser or an LED (Light Emitting Diode) is used for each of the R light source 41r, the G light source 41g, and the B light source 41b.
  • the number of light sources included in the light source unit 11 may be one, two, or four or more.
  • the light modulation element 12a included in the light modulation unit 12 for example, a DMD (Digital Micromirror Device) is used in the configuration of the light source unit 11 in FIG.
  • a DMD Digital Micromirror Device
  • an LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • a liquid crystal display element or the like can be used.
  • the light spatially modulated by the light modulation unit 12 passes through the opening 14 a of the housing 14 and enters the optical unit 6.
  • the optical unit 6 includes a first member 2 having a hollow portion 2A connected to the inside of the main body 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 is disposed, the second unit 30 is disposed in the hollow portion 3A, and the rotating mechanism 4 is provided.
  • 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.
  • An outer peripheral member having hollow portions 2A and 3A is constituted by the first member 2 and the second member 3.
  • the first member 2 is a member having a rectangular cross-sectional 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.
  • Light emitted from the light modulation unit 12 of the main body 1 enters the hollow portion 2A of the first member 2 through the opening 14a and the opening 2a.
  • the incident direction of light incident on the hollow portion 2A from the main body 1 is defined as a direction X1.
  • the first unit 20 disposed in the hollow portion 2A of the first member 2 includes a first reflecting member 22 that reflects light incident from the main body 1 in a direction Z that is a first direction perpendicular to the direction X1.
  • An optical system 21 including at least one lens disposed between the first reflection member 22 and the main body 1, and a housing (not shown) for housing the optical system 21.
  • the first reflection member 22 is constituted by, for example, a half mirror, a beam splitter, a polarizing member, or the like.
  • the rotation mechanism 4 is a mechanism for rotatably connecting the second member 3 to the first member 2.
  • the second member 3 is configured to be rotatable 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).
  • the second member 3 is a member having a substantially L-shaped cross section, and an opening 3 a is formed at a position facing the opening 2 b of the first member 2. Light from the main body 1 passing 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.
  • the second unit 30 arranged in the hollow portion 3A of the second member 3 transmits light (light passing through the first unit 20) incident from the first member 2 in a direction that is a second direction perpendicular to the direction Z.
  • X2 a second reflecting member 32, an optical system 31 including at least one lens disposed between the second reflecting member 32 and the first member 2, and reflected by the second reflecting member 32
  • a lens 34 arranged in a light traveling direction, and light emitted from the lens 34 is projected on a projection surface; and an optical system 33 including at least one lens arranged between the lens 34 and the second reflection member 32.
  • a housing (not shown) for accommodating them. Note that the optical system 33 is not essential and may be omitted.
  • the second reflecting member 32 is constituted by, for example, a half mirror, a beam splitter, a polarizing member, or the like.
  • the lens 34 is disposed 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.
  • the light from the main body 1 that has entered the second unit 30 passes through the optical system 31, is reflected by the second reflecting member 32, travels in the direction X2, and then passes through the optical system 33 and passes through the lens 34. Is projected toward the projection plane.
  • the first unit 20 and the second unit 30 constitute a projection optical system for projecting the light incident from the main body 1 onto the projection surface.
  • the lens 34 is a lens disposed at a position closest to the projection plane in the projection optical system.
  • the second member 3 is configured to be rotatable with respect to the first member 2. Therefore, when the second member 3 is at the rotational position shown in FIG. 3, the projection direction (direction X2) of the light projected from the lens 34 is opposite to the direction X1.
  • the projection direction (direction X2) of the light projected from the lens 34 is a direction perpendicular to the direction X1 (the direction of FIG. 3). (Front or back of the paper).
  • the projection direction (direction X2) of the light projected from the lens 34 is the same as the direction X1.
  • the projector 100 causes the rotation mechanism 4 to rotate the second member 3 which is a part of the outer peripheral member, so that the projection direction of light from the projection optical system can be changed in a plurality of directions (in the above example, four directions). ).
  • the second member 3 constitutes a rotated portion of the outer peripheral member rotatable by the rotation mechanism 4.
  • the second member 3 air inside the main body 1 (specifically, the light source unit 11 and the light modulation unit by a fan) An exhaust port 3H for discharging hot air obtained by cooling a heat source including the heat source 12 and the like is formed.
  • the direction opposite to the projection direction of the light from the lens 34 refers to a direction in which the angle with the projection direction (direction X2) exceeds 90 degrees in FIG.
  • the surface 3D of the second member 3 is constituted by 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.
  • 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.
  • Hot 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, flows through the opening 14 a of the housing 14 of the main body 1 through the hollow portion 2 ⁇ / b> A of the first member 2. , Flows into the hollow portion 3A of the second member 3 and is discharged from the exhaust port 3H.
  • the exhaust port 3H is in a state opposite to the projection direction (X2) regardless of the rotational position of the second member 3. For this reason, in any projection direction, it is possible to prevent the warm air from being discharged in a direction close to the projection direction (a direction formed by the projection direction at an angle of 90 degrees or less) and to cause fluctuations in the projection image. Can be prevented.
  • the warm air inside the main body 1 goes from the first member 2 to the second member 3, the warm air goes in a direction opposite to the vertical direction. According to this configuration, the warm air easily rises, so that the warm air can be efficiently exhausted from the exhaust port 3H, and the exhaust performance can be improved.
  • exhaust port 3H is formed on inclined surface 3B. Since the inclined surface 3B exists so as to intersect with the rising path of the warm air, the warm air can be efficiently discharged, and the exhaust performance can be improved.
  • all of the surfaces 3D may be surfaces perpendicular to the direction X2. Even in this case, since the exhaust port 3H is formed on the vertical surface, the warm air can be discharged in the direction opposite to the projection direction. By making the surface 3D have the inclined surface 3B as shown in FIG. 3, the size of the optical unit 6 can be reduced.
  • an exhaust port 3H may be formed on the surface 3C as shown in FIG. Also in the configuration of FIG. 4, it is possible to discharge warm air in a direction opposite to the projection direction. According to the configuration of FIG. 4, the exhaust can be performed in a direction different from the projection direction by 180 degrees, and the fluctuation of the projection image can be more reliably prevented.
  • the optical unit 6 of the projector 100 bends the light from the main body 1 twice before projecting it on the projection surface. However, the optical unit 6 bends the light from the main body 1 once and projects it on the projection surface. You may do it.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an 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 omitted and the second member 3 is rotatably connected to the main body 1 by the rotating mechanism 4. It is.
  • the second member 3 of the optical unit 6A is configured to be rotatable by the rotation mechanism 4 around a rotation axis parallel to a direction Z which is an incident direction of light incident from the main body 1. That is, the optical unit 6A has a configuration in which the projection direction can be changed to a plurality of directions by rotating the entire outer peripheral member. Even in the projector 100 having the optical unit 6A, since the warm air is discharged in the direction opposite to the projection direction, the fluctuation of the projected image can be prevented.
  • the direction Z is the incident direction of light from the main body 1
  • the direction X2 is the first direction
  • the second reflecting member 32 functions as a first reflecting member.
  • the optical unit 6A does not need to protrude from the main body 1.
  • a configuration in which a concave portion is formed in the housing 14 of the main body 1 and the optical unit 6A is disposed in the concave portion may be employed. According to the configuration in which the optical units 6 and 6A protrude from the main body 1 as shown in FIG. 1 or FIG. 5, the design of the projector 100 becomes easy and the manufacturing cost can be reduced.
  • a projection device that spatially modulates light from a light source and projects the light on a projection surface
  • a main body part incorporating the light source
  • 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 on the projection surface; and at least one of the outer peripheral member.
  • the projection device (2) (1) The projection device according to (1), The projection optical system, the light incident from the main body, the first unit including a first reflecting member that reflects in a first direction perpendicular to the incident direction of the light, and passed through the first unit A second reflecting member that reflects light in a second direction perpendicular to the first direction, and a lens closest to the projection surface disposed in a traveling direction of the light reflected by the second reflecting member. And a second unit, The outer peripheral member is configured by 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 configured to be rotatable around a rotation axis parallel to the first direction by the rotation mechanism, The projection device, wherein the exhaust port is formed in the second member.
  • the projection device according to (2), The surface of the second member facing in the opposite direction includes an inclined surface inclined toward the lens with respect to a surface perpendicular to the projection direction, and the projection in which the exhaust port is formed on the inclined surface. apparatus.
  • the projection device is a first reflection 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 reflection member.
  • a lens located closest to the projection plane arranged in the traveling direction, The outer peripheral member and the projection optical system are configured to be rotatable around a rotation axis parallel to the incident direction by the rotation mechanism, The projection device, wherein the exhaust port is formed on a back surface of the first reflecting member.
  • a fan for cooling a heat source including the light source included in the main body is provided in the main body, The projection device, wherein the exhaust port discharges air obtained by cooling the heat source by the fan.
  • An exhaust method for the projection device for projecting on the projection surface An exhaust method for a projection device, wherein air inside the main body is exhausted from a surface of a rotated portion of the outer peripheral member rotatable by the rotation mechanism, the surface facing a direction opposite to the projection direction.
  • the present invention is highly convenient and effective when applied to a projector or the like.

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Abstract

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。　プロジェクタ（１００）は、光源を内蔵する本体部（１）と、本体部（１）の内部と繋がる中空部（２Ａ，３Ａ）を有する外周部材（第一部材（２）、第二部材３）、本体部（１）から入射される光を投影面に投影するための中空部（２Ａ，３Ａ）に配置された投影光学系（第一ユニット（２０）、第二ユニット３０）、第二部材（３）を回転させて投影光学系からの光の投影方向Ｘ２を複数の方向に変えるための回転機構（４）、及び第二部材（３）に形成された排気口（３Ｈ）を有する光学ユニット（６）と、を備える。排気口（３Ｈ）は、被回転部分である第二部材（３）における投影方向Ｘ２の反対方向を向く面（３Ｄ）に形成されている。

Description

投影装置及びその排気方法
　本発明は、投影装置及びその排気方法に関する。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
日本国特開２０１３－１２０２４９号公報 日本国特開２００１－０５１３４９号公報 日本国特開２０１１－２０３５９６号公報 日本国特開２０１０－２７１５７９号公報 日本国特開２０１２－０９８５０６号公報
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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。 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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
（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。
　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。
　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。
　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。
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

Claims (8)

  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、
    　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
  8. 　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。
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