JP2008089689A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】電気光学装置の交換作業を効率化したプロジェクタを提供することである。
【解決手段】プロジェクタ1は、外装ケース2(上ケース21、下ケース23)と、光学像を形成する液晶パネル541と、画像情報が入力されるケーブル60と、ケーブル60の延びる方向に位置するケーブル60と接続するコネクタ95を有するメイン基板90と、液晶パネル541の設置される方向と逆方向の上ケース21と、上ケース21に形成されケーブル60をコネクタ95から着脱するのに必要な開口領域を有する第1開口部255と、第1開口部255を覆い開閉自在のケーブル着脱用蓋300と、ケーブル60の延びる方向と逆方向の下ケース23と、下ケース23に形成され液晶パネル541を着脱するのに必要な開口領域を有する第2開口部285と、第2開口部285を覆い開閉自在の電気光学装置着脱用蓋400と、を有する。
【選択図】図7
【解決手段】プロジェクタ1は、外装ケース2(上ケース21、下ケース23)と、光学像を形成する液晶パネル541と、画像情報が入力されるケーブル60と、ケーブル60の延びる方向に位置するケーブル60と接続するコネクタ95を有するメイン基板90と、液晶パネル541の設置される方向と逆方向の上ケース21と、上ケース21に形成されケーブル60をコネクタ95から着脱するのに必要な開口領域を有する第1開口部255と、第1開口部255を覆い開閉自在のケーブル着脱用蓋300と、ケーブル60の延びる方向と逆方向の下ケース23と、下ケース23に形成され液晶パネル541を着脱するのに必要な開口領域を有する第2開口部285と、第2開口部285を覆い開閉自在の電気光学装置着脱用蓋400と、を有する。
【選択図】図7
Description
本発明は、光源から射出される光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成された前記光学像を投射するプロジェクタに関するものである。
近年、プロジェクタの低価格化が進んだことにより、プロジェクタの普及が加速して、会社、家庭、学校、遊戯場、飲食店など様々な場所でプロジェクタが使用されている。それにより、プロジェクタは、粉塵の多い場所、タバコなどの煙の多い場所、砂埃の多い場所など、様々な環境で使用されている。従って、そのような塵埃がプロジェクタの内部に備える電気光学装置に付着して、投射映像に埃などの影が投射されたり、コントラストが低下したりするなどにより、投射映像の品質が低下してしまっている。また、電気光学装置に塵埃が付着したままプロジェクタを使用することにより、電気光学装置で発生する熱も冷却しづらくなり、電気光学装置の寿命品質も低下してしまう。
上述した原因や、正常な状態で使用していても電気光学装置の品質が低下した場合には、電気光学装置をプロジェクタから取外して、新しい電気光学装置と交換することが必要となる。
上述した原因や、正常な状態で使用していても電気光学装置の品質が低下した場合には、電気光学装置をプロジェクタから取外して、新しい電気光学装置と交換することが必要となる。
特許文献1には、液晶パネル(電気光学装置)にキャビネット(上ケース)を外す手間を省く液晶プロジェクタの構成が提示されている。詳細には、光の3原色R,G,Bに対応した液晶パネルと、液晶パネルの回転位置を調整する調整部材を備えた調整機構と、液晶パネルの出射光を合成するプリズム体とを内部に備え、キャビネットの天面で、プリズム体および液晶パネルの上方に、調整機構への調整治具が挿入可能な開口が開設され、その開口を覆う蓋体が着脱自在に取付けられるプロジェクタのキャビネットが提示されている。
上記、特許文献1の構成をプロジェクタに採用した場合、蓋体を取外して開口から調整治具を挿入し、調整機構を調整することで、液晶パネルの回転位置を調整することは可能であるが、電気光学装置を交換することまでには言及されていない。
また、現状のプロジェクタの構成において、電気光学装置を交換するには、最初にプロジェクタの外装を構成する上ケースを取外し、次に回路基板を取外し、次に電気光学装置が収容される光学素子用枠体を外装から取外す。そして、最後に光学素子用枠体の上ケースを取外すことにより、電気光学装置を取外すことができ、新しい電気光学装置に交換することが可能となる。また、交換した場合には、上述したのと逆の作業を行なうことにより、プロジェクタを完成させる必要がある。このように、電気光学装置を取外して交換するためには、プロジェクタ全体を分解して、再度、組立てるような大変な作業を必要としていた。従って、電気光学装置の交換作業は、大変非効率であった。
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、電気光学装置の交換作業を効率化したプロジェクタを提供することである。
上述した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源から射出される光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成された光学像を投射するプロジェクタであって、プロジェクタの本体を収容する外装を構成する外装ケースと、光学像を形成する電気光学装置と、電気光学装置を構成し光束が入射する方向に対して略垂直な一方向に延び画像情報が入力されるケーブルと、電気光学装置に対して電気光学装置を構成するケーブルの延びる方向に位置しケーブルと接続されて画像情報を出力するコネクト部を有する回路基板と、回路基板に対して電気光学装置の設置される方向と逆方向に位置し外装ケースを構成する第1ケースと、第1ケースに形成されケーブルをコネクト部から着脱するのに必要な開口領域を有する第1開口部と、第1開口部を覆い開閉自在に設置される第1蓋部材と、電気光学装置に対して電気光学装置を構成するケーブルの延びる方向と逆方向に位置し外装ケースを構成する第2ケースと、第2ケースに形成され電気光学装置を着脱するのに必要な開口領域を有する第2開口部と、第2開口部を覆い開閉自在に設置される第2蓋部材と、を有することを特徴とする。
このようなプロジェクタによれば、電気光学装置を取外す場合には、最初に、外装ケースを構成する第1ケースの第1開口部を覆う第1蓋部材を開く、次に、第1開口部から指または治具など挿入し、回路基板の有するコネクト部からケーブルを取外す。次に、外装ケースを構成する第2ケースの第2開口部を覆う第2蓋部材を開く、次に、第2開口部から指または治具など挿入し、電気光学装置を取外す。以上により、電気光学装置を取外すことが可能となる。また、新しい電気光学装置に交換する場合には、新しい電気光学装置を前述したのと逆の動作により組立てることで交換でき作業が完了する。従って、従来のようにプロジェクタ全体を分解して、再度、組立てるような大変な作業を必要とせず、簡単な作業により、容易に電気光学装置を交換できる。従って、電気光学装置の交換作業を効率化したプロジェクタが実現できる。
また、上述したプロジェクタにおいて、赤色光、緑色光、青色光を各々変調し、光学像を形成する3つの電気光学装置と、3つの電気光学装置を各々収容する電気光学装置収容部と、3つの電気光学装置から射出された各色光を合成する色合成光学素子と、電気光学装置収容部を保持して色合成光学素子に電気光学装置が所定の位置となるように固定する電気光学装置固定部と、色合成光学素子を固定する色合成光学素子固定部と、を有し、電気光学装置、電気光学装置収容部、電気光学装置固定部、色合成光学素子および色合成光学素子固定部を一体に構成されたユニットとして着脱することが望ましい。
このようなプロジェクタによれば、赤色光、緑色光、青色光を各々変調して光学像を形成する3つの電気光学装置を用いる場合には、電気光学装置と、電気光学装置を各々収容する電気光学装置収容部と、各色光を合成する色合成光学素子と、電気光学装置収容部を保持して色合成光学素子に電気光学装置が所定の位置となるように固定する電気光学装置固定部と、色合成光学素子を固定する色合成光学素子固定部とを一体に構成されたユニットとして着脱する。
これにより、いわゆる3板方式のプロジェクタに対して、電気光学装置を含め、電気光学装置の位置調整(光学調整)も行なわれた一体に構成されたユニットとして交換することができる。従って、簡単な作業により、容易に電気光学装置を交換でき、電気光学装置の交換作業を効率化したプロジェクタが実現できるだけでなく、光学調整されたプロジェクタとして実現できる。
また、上述したプロジェクタにおいて、プロジェクタは、光学系を構成する光学素子を収容する光学素子用筐体を有し、色合成光学素子固定部は、光学素子用筐体に固定されることが望ましい。
このようなプロジェクタによれば、上述した一体に構成されたユニットを構成する光学素子以外の他の光学素子との素子位置関係を保持する構成とすることができる。従って、画像品質を低下させないプロジェクタを実現できる。また、色合成光学素子固定部を固定するための他の部材を、プロジェクタの内部に形成する必要がないため、プロジェクタの小型化が図れる。
また、上述したプロジェクタにおいて、電気光学装置と第2ケースとの空間領域に、電気光学装置に入射する光束により発生する熱を冷却するための空気を送風するダクトが設置され、ダクトは、電気光学装置を着脱するのに必要な領域に対応する部分を着脱自在な分割ダクトとして分割して構成されていることが望ましい。
電気光学装置は、入射する光束により熱を発生する。その熱を放熱させて、電気光学装置を冷却させる必要があり、そのために、電気光学装置と第2ケースとの空間領域に、冷却するための空気を送風するダクトが設置されている場合が多い。そのような構造をとる場合には、電気光学装置を着脱するのに必要な領域に対応する部分を着脱自在な分割ダクトとして、ダクトを分割する。そして、第2蓋部材を開いた後に、この分割ダクトを第2開口部を介してダクトと分離することで、分割ダクトを取外すことができる。その後、電気光学装置の取外しが行なえることになる。従って、ダクトが電気光学装置と第2ケースとの空間領域に設置されていても、分割ダクトとして分割することにより、電気光学装置の取外しに際してはなんら問題とはならない。なお、分割ダクトは、電気光学装置を交換した後には組立てられ、ダクトから送風される空気に対して、送風の動作を行なうことができる。
また、上述したプロジェクタにおいて、着脱自在な分割ダクトは、第2蓋部材に固定されていることが望ましい。
このようなプロジェクタによれば、分割ダクトが第2蓋部材に固定されることにより、電気光学装置の交換の際、第2蓋部材を開くことにより、同時に分割ダクトもダクトから取外すことが可能となる。これにより、第2蓋部材を開いた後に、分割ダクトを取外すという作業(または、これと逆の作業)を省くことができるため、電気光学装置の交換作業を効率化したプロジェクタが実現できる。
また、上述したプロジェクタにおいて、色合成光学素子固定部は、分割ダクトから送風される空気を電気光学装置に流通させるための送風用開口部を有していることが望ましい。
このようなプロジェクタによれば、色合成光学素子固定部は、分割ダクトから送風される空気を電気光学装置に流通させるための送風用開口部を有するため、分割ダクトから送風される空気を遮ることなく電気光学装置に流通させることができる。従って、電気光学装置の冷却が安定して行なわれ、電気光学装置の光学特性を維持することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態)
(実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクタの上面側から見た概略斜視図である。図2は、プロジェクタの下面側から見た概略斜視図である。
図1、図2を参照して、プロジェクタ1の全体構成を説明する。
図1、図2を参照して、プロジェクタ1の全体構成を説明する。
プロジェクタ1は、光源としての光源ランプから出射された光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色に分離し、これらの各色光束を電気光学装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色光の変調光束を色合成光学系(プリズム)により合成して、投射レンズ3を介して投射面上(例えばスクリーン)に拡大表示する形式のものである。投射レンズ3の一部を除いて、各構成部品はプロジェクタ1の外装を構成する外装ケース2の内部に収容されている。
図1、図2を参照して、外装ケース2の構造を説明する。
外装ケース2は、プロジェクタ1の上面を覆う上ケース21と、前面を覆う前面ケース22と、底面、側面および背面を覆う下ケース23とから構成される。また、外装ケース2は、合成樹脂製である。なお、本実施形態では、上ケース21が第1ケースを構成し、下ケース23が第2ケースを構成している。
外装ケース2は、プロジェクタ1の上面を覆う上ケース21と、前面を覆う前面ケース22と、底面、側面および背面を覆う下ケース23とから構成される。また、外装ケース2は、合成樹脂製である。なお、本実施形態では、上ケース21が第1ケースを構成し、下ケース23が第2ケースを構成している。
図1に示すように、上ケース21の上面において、その後方側(投射レンズ3と逆側)の中央には、プロジェクタ1の画質などを調整するための操作パネル211が設けられている。また、上ケース21の上面の前方側(投射レンズ3側)には、投射レンズ3を中心として左右の部位に、投射レンズ3の左右位置および上下位置を調整する投射レンズ位置調整部30を構成する2つのダイヤル31,32が露出して設置されている。そして、一方のダイヤル31を回動することにより、投射レンズ3を上下に移動させることができる。また、他方のダイヤル32を回動することにより、投射レンズ3を左右に移動させることができる。
そして、上ケース21の上面において、投射レンズ位置調整部30の後方側で、操作パネル211との間には、本発明を構成する第1蓋部材としてのケーブル着脱用蓋300が略矩形状に設置されている。ケーブル着脱用蓋300のコーナ部4ヶ所は、固定用ネジ610により上ケース21に固定されている。取外す場合には、固定用ネジ610を取り、凹部301に指などを掛けて引くことで行なえる。なお、ケーブル着脱用蓋300を開閉して、内部のケーブルとコネクト部を構成するコネクタとを着脱することができる。ケーブル着脱用蓋300に関しての詳細は後述する。
前面ケース22には、変調された光束を拡大投射する投射レンズ3が前面ケース22に向かって右側に取付けられている。さらに、前面ケース22の中央には、リモートコントローラ(図示省略)からの信号を受信するリモコン受光部221が設けられている。前面ケース22に向かって左側には、プロジェクタ1の内部の温まった空気をプロジェクタ1の外部に排気するための排気用ダクト74が設けられている。
図2に示すように、下ケース23の底面の後方側(投射レンズ3と逆側)には、プロジェクタ1の内部を冷却するための空気をプロジェクタ1の外部から取り入れるための空気取入口231が設けられている。空気取入口231は、樹脂製のフィルタ交換用蓋232に設けられており、このフィルタ交換用蓋232を着脱することで、内部のフィルタ(図示省略)を交換することが可能となる。また、フィルタ交換用蓋232の右側には、光源装置の交換時に開放される光源装置交換用蓋233が設けられている。光源装置交換用蓋233を着脱することで、内部の光源装置(図示省略)を交換することが可能となる。
そして、下ケース23の底面の左側には、本発明を構成する第2蓋部材としての電気光学装置着脱用蓋400が略矩形状に設置されている。電気光学装置着脱用蓋400のコーナ部4ヶ所は、固定用ネジ620により下ケース23に固定されている。取外す場合には、固定用ネジ620を取り、凹部401に指などを掛けて引くことで行なえる。なお、電気光学装置着脱用蓋400を開閉して、内部の電気光学装置を着脱することができる。電気光学装置着脱用蓋400に関しての詳細は後述する。
下ケース23の底面には、3ヶ所の脚部234が設けられ、前方側端部となる左右の角部に調整脚部234R,234Lが設けられ、後方側端部の略中央部に固定脚部234Cが設けられている。なお、調整脚部234R,234Lの上下の進退量を調整することによって、表示画面の傾きを変更することが可能となる。
下ケース23の背面には、外部電力供給用のACインレット24や各種の入出力端子群25が配置されている。ACインレット24の横には、主電源のON/OFF動作を行なう主電源スイッチ26が配置されている。そして、この下ケース23の背面にも、前面ケース22と同様にリモコン受光部221が設けられている。
図3は、プロジェクタの内部構造を示す斜視図である。詳細には、図1に示す状態から上ケース21や前面ケース22などを取外した状態を示している。
図3を参照して、プロジェクタ1の内部構造を説明する。
図3を参照して、プロジェクタ1の内部構造を説明する。
図3に示すように、外装ケース2の内部には、プロジェクタ1の装置本体が収容されている。そして、内部の左右方向に延び、一方の端部が前方に延びる平面略L字状の光学ユニット50と、光学ユニット50の上方に設置される制御基板(図示省略)と、下ケース23の左側の内側に沿って背面側から前面側に渡って設置される電源ユニット40とを備えている。また、光学ユニット50の背面側および前面側で下ケース23の内側に沿って設置される複数の冷却ユニット70を備えている。
冷却ユニット70は、吸気用ファン71、排気用ファン72、流通用ダクト73、排気用ダクト74などを備えている。そして、吸気用ファン71が駆動することにより、冷却のための空気を、空気取入口231を介して、プロジェクタ1の外部から取り入れる(吸気する)。そして、吸気した空気は、流通用ダクト73の中を流通して送風され、光学ユニット50や電源ユニット40に吐出される。吐出された空気により、光学ユニット50や電源ユニット40で発熱した熱が放熱される。放熱されて温まった空気は、排気用ファン72の駆動により、排気用ダクト74からプロジェクタ1の外部に排気される。このような循環動作により、冷却ユニット70は、発熱する光学ユニット50や電源ユニット40を冷却する。なお、流通用ダクト73は、様々に屈曲させて形成されて、冷却する部品の近辺に空気を流通している。
図3を参照して、電源ユニット40の構成および動作を説明する。
電源ユニット40は、光源装置511および制御基板などに電力を供給するものであり、図3に示すように、電源回路を備えた電源ブロック41と、ランプ駆動ブロック42とを備えている。
電源ユニット40は、光源装置511および制御基板などに電力を供給するものであり、図3に示すように、電源回路を備えた電源ブロック41と、ランプ駆動ブロック42とを備えている。
電源ブロック41は、ACインレット24に接続された電源ケーブル(図示省略)を通して外部から供給された電力を、光源装置511を駆動するランプ駆動ブロック42および制御基板などに供給する。電源ブロック41は、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや、このトランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路などが実装された回路基板などを備える。
ランプ駆動ブロック42は、光源装置511に安定した電圧で電力を供給するための変換回路などが実装された回路基板を備え、電源ブロック41から入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロック42によって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置511に供給される。
制御基板の構成と動作を説明する。
制御基板は、光学ユニット50の上方に配置される回路基板としてのメイン基板90(図7参照)と、このメイン基板90と光源装置511が位置する光学ユニット50との間に配置されるサブ基板(図示省略)とを備えている。
制御基板は、光学ユニット50の上方に配置される回路基板としてのメイン基板90(図7参照)と、このメイン基板90と光源装置511が位置する光学ユニット50との間に配置されるサブ基板(図示省略)とを備えている。
メイン基板90は、CPU(Central Processing Unit)などの演算処理装置が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ1全体を制御する。このメイン基板90は、インターフェース基板(図示省略)から出力される信号に基づいて、後述する電気光学装置を構成する各液晶パネル541R,541G,541B(図4を参照)を駆動制御する。そして、各液晶パネル541R,541G,541Bは、光変調を実施して光学像を形成する。液晶パネル541を駆動制御する際、液晶パネル541に接続されるケーブル60を介して信号の伝達を行なう。また、ケーブル60は、メイン基板90に実装されるコネクト部を構成するコネクタ95と脱着可能に接続される。
また、メイン基板90は、操作パネル211やリモコン受光部221から入力された操作信号を入力し、この操作信号に基づいてプロジェクタ1の構成部に適宜、制御指令を出力する。インターフェース基板は、入出力端子群25からの入出力信号を処理する回路基板である。
サブ基板は、冷却ユニット70を構成する吸気用ファン71や排気用ファン72を駆動するためのファン駆動回路が実装された基板であり、メイン基板90と電気的に接続され、メイン基板90から出力される制御信号を入力することで、吸気用ファン71や排気用ファン72を駆動させる。
図4は、光学ユニットの光学系を模式的に示す図である。
図3、図4を参照して、光学ユニット50の構成を説明する。
光学ユニット50は、光源装置511から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ3を介してスクリーン上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット50の光学系5は、図4に示すように、インテグレータ照明光学系51と、色分離光学系52と、リレー光学系53と、電気光学装置と、色合成光学系とから構成される。また、電気光学装置と色合成光学系とは一体に構成されユニット化した光学装置100として構成されている。
図3、図4を参照して、光学ユニット50の構成を説明する。
光学ユニット50は、光源装置511から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ3を介してスクリーン上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット50の光学系5は、図4に示すように、インテグレータ照明光学系51と、色分離光学系52と、リレー光学系53と、電気光学装置と、色合成光学系とから構成される。また、電気光学装置と色合成光学系とは一体に構成されユニット化した光学装置100として構成されている。
光学ユニット50は、前記光学系51,52,53を構成する各光学素子などを収容して固定する光学素子用筐体55を備えている。詳細には、光学素子用筐体55は、上収容枠体55Aと、下収容枠体55Bとで構成される。そして、下収容枠体55Bには、光源装置511、光学系51,52,53を構成する各光学素子および投射レンズ3を固定する後述するヘッド体58を案内して収容している。
そして、上収容枠体55Aは、下収容枠体55Bの上方から、下収容枠体55Bに収容する光学素子を狭持するように載置し、固定用ネジ(図示省略)により下収容枠体55Bに固定される。この構成により、各光学素子は、光学素子用筐体55に収容され固定されることで光学ユニット50が完成する。なお、光学素子用筐体55は、下ケース23の内面側に固定用ネジ(図示省略)により固定される。
なお、光学装置100は、後述する色合成光学素子固定部としてのプリズム固定板130により、光学素子用筐体55の下収容枠体55Bに固定用ネジ600(図7参照)により固定される。
ヘッド体58は、側面略L字状で、マグネシウム合金の一体成形品で形成されている。このヘッド体58に、投射レンズ3が収容されて固定される。また、ヘッド体58は、投射レンズ3の外周部に、前述した投射レンズ3の上下位置および左右位置を調整する投射レンズ位置調整部30(ダイヤル31,32を含む)を構成する機構部品を収容して固定している。
図4を参照して、光学系5の構成と動作を説明する。
図4に示すように、インテグレータ照明光学系51は、光源から射出された光束を照明光軸Lに直交する面内における輝度分布を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系51は、光源装置511、第1レンズアレイ512、第2レンズアレイ513、偏光変換素子514、および重畳レンズ515を備えて構成される。
図4に示すように、インテグレータ照明光学系51は、光源から射出された光束を照明光軸Lに直交する面内における輝度分布を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系51は、光源装置511、第1レンズアレイ512、第2レンズアレイ513、偏光変換素子514、および重畳レンズ515を備えて構成される。
光源装置511は、放射光源としての光源ランプ511A、リフレクタ511B、リフレクタ511Bの光束射出面を覆う防爆ガラス511C、および、光源ランプ511Aとリフレクタ511Bと防爆ガラス511Cとを収容して固定する光源用筐体511Dを備えて構成されている。そして、光源ランプ511Aから射出された放射状の光束は、リフレクタ511Bで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ511Aとして、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ511Bとして、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ511Aとしては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ511Bとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタ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1レンズアレイ512は、照明光軸L方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ511Aから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第2レンズアレイ513は、第1レンズアレイ512と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第2レンズアレイ513は、重畳レンズ515とともに、第1レンズアレイ512の各小レンズの像を光学装置100の後述する電気光学装置(液晶パネル541)上に結像させる機能を有する。
第2レンズアレイ513は、第1レンズアレイ512と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第2レンズアレイ513は、重畳レンズ515とともに、第1レンズアレイ512の各小レンズの像を光学装置100の後述する電気光学装置(液晶パネル541)上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子514は、第2レンズアレイ513からの光を略1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置100での光の利用効率が高められている。偏光変換素子514によって略1種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ515によって最終的に光学装置100の後述する液晶パネル541上に略重畳される。
色分離光学系52は、2枚のダイクロイックミラー521,522と、反射ミラー523とを備える。インテグレータ照明光学系51から射出された複数の部分光束は、2枚のダイクロイックミラー521,522により赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離される。
リレー光学系53は、入射側レンズ531と、リレーレンズ533と、反射ミラー532,535とを備えている。このリレー光学系53は、色分離光学系52で分離された色光である青色光を光学装置100の後述する青色光用の液晶パネル541まで導く機能を有している。
この際、色分離光学系52のダイクロイックミラー521では、インテグレータ照明光学系51から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー521によって反射した赤色光は、反射ミラー523で反射し、平行化レンズ519を通って、赤色光用の液晶パネル541に到達する。この平行化レンズ519は、第2レンズアレイ513から射出された各部分光束を照明光軸Lに対して平行な光束に変換する。青色光および緑色光用の液晶パネル541の光入射側に設けられた平行化レンズ519も同様である。
ダイクロイックミラー521を透過した青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー522によって反射し、平行化レンズ519を通って、緑色光用の液晶パネル541に到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー522を透過してリレー光学系53を通り、さらに平行化レンズ519を通って、青色光用の液晶パネル541に到達する。なお、青色光にリレー光学系53が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ531に入射した部分光束をそのまま、平行化レンズ519に伝えるためである。なお、リレー光学系53には、3つの色光の中で、青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
光学装置100は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置100は、色分離光学系52で分離された各色光が入射される光学素子としての3つの入射側偏光板542(赤色光用をR光用入射側偏光板542R、緑色光用をG光用入射側偏光板542G、青色光用をB光用入射側偏光板542Bとする)を備える。また、各入射側偏光板542の後段に設置される電気光学装置を構成する3つの液晶パネル541(赤色光用をR光用液晶パネル541R、緑色光用をG光用液晶パネル541G、青色光用をB光用液晶パネル541Bとする)を備える。また、各液晶パネル541の後段に設置される3つの射出側偏光板543(赤色光用をR光用射出側偏光板543R、緑色光用をG光用射出側偏光板543G、青色光用をB光用射出側偏光板543Bとする)と色合成光学系を構成する1つのクロスダイクロイックプリズム545とを備える。
なお、本実施形態での光学装置100において、3つの入射側偏光板542R,542G,542Bは、光学装置100として一体に構成されてはおらず、リレー光学系53の後段で、光学素子用筐体55に収容され固定される。
液晶パネル541(541R,541G,541B)は、例えば、ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor)をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル541は、入射側偏光板542を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。また、スイッチング素子に画像情報を伝達するケーブル60(図5参照)が各液晶パネル541R,541G,541Bに接続されて固定されている。電気光学装置は、液晶パネル541とケーブル60とを有して構成されている。
なお、ケーブル60は、液晶パネル541に光束が入射する方向に対して略垂直な一方向に延びている。また、液晶パネル541は矩形状をなしており、ケーブル60は、その一辺に接続されている。
入射側偏光板542は、色分離光学系52で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板543も、入射側偏光板542と略同様に構成され、液晶パネル541から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板543が透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板542で透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
色合成光学素子としてのクロスダイクロイックプリズム545は、射出側偏光板543から射出される色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム545には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム545によって合成された色光は、投射レンズ3の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム545から射出された映像光はカラー画像として、投射レンズ3により拡大され、スクリーンに投射される。
上述した液晶パネル541(541R,541G,541B)および射出側偏光板543(543R,543G,543B)は、後述する電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠120を介在してクロスダイクロイックプリズム545に固定されて光学装置100を構成する。その光学装置100は、後述する色合成光学素子固定部としてのプリズム固定板130により、光学素子用筐体55の下収容枠体55Bに固定用ネジ600(図7参照)により固定される構造となる。
図5は、光学装置の概略斜視図である。図6は、光学装置の概略組立図である。
なお、本実施形態の場合、光学装置100を構成するクロスダイクロイックプリズム545の3方の側面部には、3つの液晶パネル541(541R,541G,541B)が固定されるのであるが、図6においては、説明をわかり易くするために、R光用液晶パネル541Rのみを図示している。
図5、図6を参照して、光学装置100の構成を説明する。
なお、本実施形態の場合、光学装置100を構成するクロスダイクロイックプリズム545の3方の側面部には、3つの液晶パネル541(541R,541G,541B)が固定されるのであるが、図6においては、説明をわかり易くするために、R光用液晶パネル541Rのみを図示している。
図5、図6を参照して、光学装置100の構成を説明する。
図5、図6に示すように、光学装置100は、色合成光学素子固定部としてのプリズム固定板130をベースとして、プリズム固定板130の所定の位置に、色合成光学素子としてのクロスダイクロイックプリズム545を固定する。そして、クロスダイクロイックプリズム545の3方の側面部545R,545G,545Bに、電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠120を基準に固定される電気光学装置を構成する液晶パネル541(541R,541G,541B)が各々所定の位置に調整されて固定される構造となっている。
光学装置100の光学素子としての構成は、本実施形態の場合、液晶パネル541(541R,541G,541B)と、射出側偏光板543(543R,543G,543B)と、クロスダイクロイックプリズム545とで構成されている。
図6を参照して、概略の光学装置100の構成を説明する。
電気光学装置を構成する液晶パネル541(541R)は、電気光学装置収容部としての液晶パネル収容枠110に収容される。そして、液晶パネル収容枠110は、電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠120により、クロスダイクロイックプリズム545の側面部545Rに液晶パネル541(541R)に対する光学調整を行い固定される。また、液晶パネル固定枠120には、射出側偏光板543(543R)も固定される。
電気光学装置を構成する液晶パネル541(541R)は、電気光学装置収容部としての液晶パネル収容枠110に収容される。そして、液晶パネル収容枠110は、電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠120により、クロスダイクロイックプリズム545の側面部545Rに液晶パネル541(541R)に対する光学調整を行い固定される。また、液晶パネル固定枠120には、射出側偏光板543(543R)も固定される。
この構成は、G光用液晶パネル541G、B光用液晶パネル541Bに対しても液晶パネル541Rと同様に構成されて、クロスダイクロイックプリズム545の側面部545G,545Bに各々、液晶パネル541G,541Bに対する光学調整を行い固定される。G光用射出側偏光板543G、B光用射出側偏光板543Bも同様に固定される。
図6を参照して、光学装置100の詳細な構成と組立方法を説明する。
なお、液晶パネル541をクロスダイクロイックプリズム545に固定する説明に関しては、R光用液晶パネル541Rを用いて説明を行なうが、G光用液晶パネル541G、B光用液晶パネル541Bも同様となる。
なお、液晶パネル541をクロスダイクロイックプリズム545に固定する説明に関しては、R光用液晶パネル541Rを用いて説明を行なうが、G光用液晶パネル541G、B光用液晶パネル541Bも同様となる。
液晶パネル収容枠110は、収容枠本体111と押え板117とで構成されている。収容枠本体111は、平面矩形状で箱状に形成され、一段突出した部分に光束が通過する矩形状の開口部112が形成されている。また、収容枠本体111の4つのコーナ部には、円形の貫通孔となる調整用孔113が各々形成されている。また、左右(X方向)の側面部には、後述する押え板117の係合片118と係合する断面楔状の突起114が各々形成されている。また、収容枠本体111の上部側面部には、液晶パネル541(541R)を駆動するために、メイン基板90(図7参照)からの駆動信号を伝達するケーブル60を案内するための切欠部115が形成されている。
また、収容枠本体111は、熱伝導率の高いアルミニウム合金で形成されている。なお、アルミニウム合金の他、熱伝導率の高いマグネシウム合金などの金属材料や、熱伝導率の高い合成樹脂で形成しても良い。このような材料で形成されることにより、液晶パネル541での発熱に対して放熱効率を向上させることができる。
押え板117は、図示は省略する概略矩形状の平板部材で形成され、4つのコーナ部を切り欠かいた形状となっている。また左右(X方向)の端面部には、収容枠本体111に形成される突起114と係合するための係合片118が略垂直に屈曲されて各々形成されている。
以上のように形成された収容枠本体111に液晶パネル541(541R)を収容する。その際、ケーブル60は、切欠部115に案内されるように収容する。そして、後方から押え板117の係合片118を突起114に係合させることにより、液晶パネル541(541R)が液晶パネル収容枠110に収容されて固定される。
液晶パネル固定枠120は、矩形状の平板形状を有する固定枠本体121を有し、この固定枠本体121に光束が通過する矩形状の開口部122が形成されている。また、開口部122の左右(X方向)の縁辺には、光束の入射方向に立設し、先端が左右の外周方向に曲折した射出側偏光板固定部123が一対形成されている。また、固定枠本体121の4つのコーナ部には各々、円柱形状を有する固定用ピン124が光束の入射方向に突接して設けられている。この固定用ピン124は、液晶パネル収容枠110に形成する調整用孔113と嵌合するように配設される。なお、液晶パネル固定枠120は、熱伝導率の低いプラスチック部材で形成されており、液晶パネル541(541R)で発生する熱が液晶パネル固定枠120を介してクロスダイクロイックプリズム545に伝熱することを防止している。
射出側偏光板543(543R)は、透明な矩形状の基板80の面に貼付される。また、その基板80を液晶パネル固定枠120の2つの射出側偏光板固定部123の面に貼付する。これにより、射出側偏光板543(543R)が液晶パネル固定枠120に固定される。なお、本実施形態では、基板80として、熱伝導率の高いサファイア基板を用いている。なお、サファイア基板の他に水晶基板を用いても良い。
プリズム固定板130は、矩形状の板状に形成されるプリズム固定部131と、プリズム固定部131の底面側に平面が略H字形状に形成される光学装置固定部132とを有して構成されている。なお、光学装置固定部132の四方に伸びる部分が固定用脚部133を形成し、その固定用脚部133により囲まれて形成される部分が、送風用開口部135となる。この送風用開口部135は液晶パネル541R,541Bの下方に位置するように形成されている。なお、固定用脚部133に囲まれず液晶パネル541Gの下方に位置する光学装置固定部132の領域にも送風用開口部135が形成される。
また、固定用脚部133の端部近辺には、光学装置100を光学素子用筐体55を構成する下収容枠体55Bに固定するための固定用孔134が各々形成される。なお、プリズム固定板130は、プラスチック部材で形成されている。このように構成されるプリズム固定板130のプリズム固定部131の上面に、クロスダイクロイックプリズム545の底面が所定の位置となるように、紫外線硬化剤を用いて固定する。
液晶パネル541(541G,541R,541B)は光学調整をして、液晶パネル固定枠120およびクロスダイクロイックプリズム545に固定される。
光学調整とは、各液晶パネル541(541G,541R,541B)を構成する画素に対して、対応する画素同士を一致させるアライメントと、投射レンズ3のバックフォーカス面内に各液晶パネル541(541G,541R,541B)のフォーカス面(液晶面)を合せ込むバックフォーカス調整をいう。なお、調整には調整用の治具を用いて行なわれる。
光学調整とは、各液晶パネル541(541G,541R,541B)を構成する画素に対して、対応する画素同士を一致させるアライメントと、投射レンズ3のバックフォーカス面内に各液晶パネル541(541G,541R,541B)のフォーカス面(液晶面)を合せ込むバックフォーカス調整をいう。なお、調整には調整用の治具を用いて行なわれる。
最初にG光用液晶パネル541Gの調整を行い、G光用液晶パネル541Gを基準として、R光用液晶パネル541RおよびB光用液晶パネル541Bの調整を行なう。調整が終了した後、紫外線硬化剤を用いて液晶パネル固定枠120およびクロスダイクロイックプリズム545に固定する。
以上により、図5に示す光学装置100が完成する。よって光学装置100は赤色光、緑色光、青色光を各々変調し、光学像を形成する3つの電気光学装置としての液晶パネル541と、3つの電気光学装置を各々収容する電気光学装置収容部としての液晶パネル収容枠110と、3つの電気光学装置から射出された各色光を合成する色合成光学素子としてのクロスダイクロイックプリズム545と、電気光学装置収容部を保持して色合成光学素子に電気光学装置が所定の位置となるように固定する電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠120と、色合成光学素子を固定する色合成光学素子固定部としてのプリズム固定板130が一体に構成されたユニットとなる。
以上により、図5に示す光学装置100が完成する。よって光学装置100は赤色光、緑色光、青色光を各々変調し、光学像を形成する3つの電気光学装置としての液晶パネル541と、3つの電気光学装置を各々収容する電気光学装置収容部としての液晶パネル収容枠110と、3つの電気光学装置から射出された各色光を合成する色合成光学素子としてのクロスダイクロイックプリズム545と、電気光学装置収容部を保持して色合成光学素子に電気光学装置が所定の位置となるように固定する電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠120と、色合成光学素子を固定する色合成光学素子固定部としてのプリズム固定板130が一体に構成されたユニットとなる。
図7は、本発明の実施形態に係るプロジェクタの光学装置周辺部の概略断面図である。
なお、図7は、本発明の特徴となる光学装置100を着脱可能とするプロジェクタ1の断面構造を示しており、光学装置100が下収容枠体55Bに固定されてプロジェクタ1として組立が完成された状態を示している。また、図7は、G光用液晶パネル541G側の光学部材の図示を省略している。
図7を参照して、光学装置100周辺部の構成(構造)を説明する。
なお、図7は、本発明の特徴となる光学装置100を着脱可能とするプロジェクタ1の断面構造を示しており、光学装置100が下収容枠体55Bに固定されてプロジェクタ1として組立が完成された状態を示している。また、図7は、G光用液晶パネル541G側の光学部材の図示を省略している。
図7を参照して、光学装置100周辺部の構成(構造)を説明する。
以降の説明中で、方向を示す表現として「上」または「下」という言葉を使用するが、「上」とは、図7に図示される図を正常に見た場合に紙面の「上方向」を示し、「下」とは、「上」とは逆に紙面の「下方向」を示すこととする。
光学素子用筐体55を構成する下収容枠体55Bの光学装置100が固定される周囲は、開口されて形成されている。そして、開口端となる領域は、プリズム固定板130の固定用脚部133を案内する光学装置固定案内部550Bが一段段差を有して形成されている。その光学装置固定案内部550Bには、固定用脚部133の固定用孔134に相対する位置に、インサートナット57が圧入されて固定されている。インサートナット57は、略円柱形状をなし、外周面はローレット加工され、中心部に所定のピッチでねじ切り加工されて形成されている。光学装置100を下収容枠体55Bに固定する場合は、光学装置固定案内部550Bに固定用脚部133を下方向から当接させて、固定用ネジ600を固定用脚部133の下方向から固定用孔134に挿入してねじ締めすることにより、固定用ネジ600がインサートナット57に螺合することにより、固定することができる。
光学素子用筐体55を構成する上収容枠体55Aの光学装置100が位置する周囲も、下収容枠体55Bと同様に、開口されて形成されている。また、光学装置100に固定される液晶パネル541に対して、ケーブル60の延びる方向(本実施形態では、液晶パネル541の上方向)に位置し、また、光学素子用筐体55の上方向に位置するメイン基板90には、3つの液晶パネル541R,541G,541Bに各々備わるケーブル60が通り抜けるためのケーブル用孔91がスリット形状で3つ形成されている。また、各々のケーブル用孔91が形成されるメイン基板90の各々の端部の上面には、ケーブル60と接続するコネクタ95が各々実装されている。従って、ケーブル60は、ケーブル用孔91を下方向から通り抜けさせ(貫通させ)、ケーブル用孔91から上方向に延び出たケーブル60の先端部をコネクタ95に挿入することにより、コネクタ95と接続され固定される。これにより、メイン基板90からの画像情報の信号がコネクタ95およびケーブル60を介して、各液晶パネル541(541R,541G,541B)に伝達される。
また、メイン基板90に対して、液晶パネル541の設置される方向と逆方向(本実施形態では、メイン基板90の上方向)に位置する第1ケースとしての上ケース21には、ケーブル60をコネクタ95から着脱する場合に必要な開口領域を有する第1開口部255が形成されている。
本実施形態では、第1開口部255は、矩形状に形成され、しかも、3つのコネクタ95に囲まれる領域よりも大きい領域となるように形成されている。なお、第1開口部255が形成される上ケース21の端部の全周は、後述するケーブル着脱用蓋300を案内する蓋案内部250が一段窪んで形成されている。
また、蓋案内部250の上面となる蓋案内面部250Aには、後述するケーブル着脱用蓋300に形成する固定用孔311に相対する位置に、インサートナット260が圧入されて固定されている。なお、インサートナット260は、蓋案内部250の4つのコーナ部に各1つ設置されている。
また、第1開口部255の上方向には、第1開口部255を覆い、開閉自在となる第1蓋部材としてのケーブル着脱用蓋300が設置されている。ケーブル着脱用蓋300は、矩形状の板形状に形成され、各コーナ部は、一段窪んだ蓋固定部310を有して形成されている。また、蓋固定部310には、固定用孔311が各々形成されている。
ケーブル着脱用蓋300を上ケース21の蓋案内部250に固定する場合は、ケーブル着脱用蓋300を蓋案内部250の蓋案内面部250Aに上方向から載置して、固定用ネジ610を上方向から固定用孔311に挿入し、ねじ締めすることにより、固定用ネジ610がインサートナット260に螺合して、固定することができる。
光学装置100に固定される液晶パネル541に対して、ケーブル60の延びる方向と逆方向(本実施形態では、液晶パネル541の下方向)に位置し、また光学素子用筐体55の下方向に位置する外装ケース2を構成する第2ケースとしての下ケース23には、液晶パネル541(本実施形態では、光学装置100)を着脱するのに必要な開口領域を有する第2開口部285が形成されている。
本実施形態では、第2開口部285は、矩形状に形成され、第2開口部285の開口領域が、光学装置100の平面領域より大きい領域となるように形成されている。なお、第2開口部285が形成される下ケース23の端部の全周は、後述する電気光学装置着脱用蓋400を案内する蓋案内部280が一段窪んで形成されている。
また、蓋案内部280の下面となる蓋案内面部280Aには、後述する電気光学装置着脱用蓋400に形成する固定用孔411に相対する位置に、インサートナット290が圧入されて固定されている。なお、インサートナット290は、蓋案内部280の4つのコーナ部に各1つ設置されている。
また、第2開口部285の下方向には、第2開口部285を覆い、開閉自在となる第2蓋部材としての電気光学装置着脱用蓋400が設置されている。電気光学装置着脱用蓋400は、矩形状の板状に形成され、各コーナ部は一段窪んだ蓋固定部410を有して形成されている。また、蓋固定部410には、固定用孔411が各々形成されている。
また、電気光学装置着脱用蓋400の内面側の略中心には、円柱形状の2つの突起420が形成されている。また、突起420の上面には、固定用孔421が形成されている。なお、固定用孔421には、後述する分割ダクト730が固定される。
分割ダクト730は、流通用ダクト73の一部を分割して構成されている。なお、流通用ダクト73は、空気取入口231から吸気した空気を、液晶パネル541と下ケース23との空間領域(本実施形態は、光学装置100を構成するプリズム固定板130の下面側となる、プリズム固定板130と下ケース23との空間領域)まで流通して、流通した空気を下方向から上方向に向けて吐出して、光学装置100を構成する各液晶パネル541を冷却するためのダクトである。分割ダクト730は、詳細には、この流通用ダクト73において、プリズム固定板130の下面側となる、プリズム固定板130と下ケース23との空間領域に配置され、流通した空気を下方向から上方向に向けて吐出する領域となる流通用ダクト73の領域部分を分割したものである。
また、分割ダクト730は、液晶パネル541を着脱するのに必要な領域に対応する流通用ダクト73の領域部分を分割ダクト730として分割して構成している。着脱するのに必要な領域とは、液晶パネル541を着脱する際に、液晶パネル541が流通用ダクト73に当接することなく着脱可能となる領域をいう。なお、分割ダクト730の平面サイズは、上述した矩形状をなす第2開口部285の平面サイズよりも小さいサイズとなる。
このように分割された分割ダクト730は、流路731と固定部732とを有している。そして、流路731は、流路731の内部を流通してきた空気を上方向(図中、矢印で示す方向)に吐出する。なお、分割ダクト730から吐出された空気は、プリズム固定板130に形成された送風用開口部135を通過して、各液晶パネル541R,541G,541Bおよび各射出側偏光板543R,543G,543Bに送風される。なお、固定部732には、上述した電気光学装置着脱用蓋400に形成した固定用孔421に相対する位置に固定用孔733が形成されている。
分割ダクト730は、電気光学装置着脱用蓋400に形成した突起420の上面に載置し、固定用ネジ630を固定用孔733に挿入し、固定用ネジ630を回転させて、固定用孔421の内面をねじ切っていくことにより、電気光学装置着脱用蓋400に固定される。
なお、分割ダクト730を固定した電気光学装置着脱用蓋400を、下ケース23の蓋案内部280に固定する場合は、電気光学装置着脱用蓋400を蓋案内部280の蓋案内面部280Aに当接させ、固定用ネジ620を下方向から固定用孔411に挿入し、ねじ締めすることにより、固定用ネジ620がインサートナット290に螺合して、固定することができる。
図8は、光学装置をプロジェクタから取外す場合の説明図である。そして図8(a)はケーブル着脱用蓋を取外す図であり、図8(b)はケーブルを取外す図であり、図8(c)は電気光学装置着脱用蓋を取外す図であり、図8(d)は光学装置を取外す図である。
なお、図8は、図7に示す図のように、光学装置100がプロジェクタ1に取付けられてプロジェクタ1が完成されている状態から、光学装置100を取り出す場合の図である。また、図8における符号の付記に関して、必要な部分にのみ適宜符号を付記しているが、符号が付記されない部分も同様の部分に関しては同様の符号となる。
図8を参照して、プロジェクタ1から光学装置100を取外す方法を説明する。
なお、図8は、図7に示す図のように、光学装置100がプロジェクタ1に取付けられてプロジェクタ1が完成されている状態から、光学装置100を取り出す場合の図である。また、図8における符号の付記に関して、必要な部分にのみ適宜符号を付記しているが、符号が付記されない部分も同様の部分に関しては同様の符号となる。
図8を参照して、プロジェクタ1から光学装置100を取外す方法を説明する。
図8(a)に示すように、最初に、ドライバなどの治具を用いて固定用ネジ610をインサートナット260から回転して取外すことにより、ケーブル着脱用蓋300を上ケース21から取外す。次に、図8(b)に示すように、第1開口部255から指を挿入して3つのコネクタ95に接続されている各々のケーブル60を取外す。次に、図8(c)に示すように、固定用ネジ620をインサートナット290から回転して取外すことにより、電気光学装置着脱用蓋400を下ケース23から取外す。これにより、分割ダクト730も一緒に取外される。次に、図8(d)に示すように、固定用ネジ600をインサートナット57から回転して取外すことにより、光学装置100を、第2開口部285を介して、プロジェクタ1の外部に取り出す。
以上により、プロジェクタ1から光学装置100を取外すことができる。
以上により、プロジェクタ1から光学装置100を取外すことができる。
また、プロジェクタ1から光学装置100を取外した後、新しい光学装置100を取付ける場合には、上記説明したのと逆の作業を行なうことで、プロジェクタ1に取付けることができる。光学装置100のプロジェクタ1への取付け方を簡単に説明する。
最初に、図8(d)に示すように、交換する光学装置100を指などで把持して、第2開口部285を介して挿入する。その際、ケーブル60の先端部が、メイン基板90に形成される3つのケーブル用孔91を各々貫通させる。そして、プリズム固定板130の固定用脚部133を下収容枠体55Bの光学装置固定案内部550Bに当接させる。次に、ドライバなどの治具を用いて、固定用ネジ600によりインサートナット57に固定用脚部133を固定する。これにより、光学装置100を下収容枠体55Bに固定することができる。
次に、図8(c)に示すように、分割ダクト730が固定された電気光学装置着脱用蓋400を下ケース23の蓋案内面部280Aに当接させ、固定用ネジ620により、インサートナット290に電気光学装置着脱用蓋400を固定する。それにより、図8(b)に示すように、電気光学装置着脱用蓋400が下ケース23に固定された状態となる。またこの状態において、分割ダクト730は、流通用ダクト73と係合し、流通用ダクト73から送風される空気を漏らすことなく吐出させることができる。
次に、図8(a)に示すように、メイン基板90に形成される3つのケーブル用孔91から、突出して延びているケーブル60の先端部(導通部)を各々対応するコネクタ95に挿入して接続する。次に、ケーブル着脱用蓋300を上ケース21に形成する蓋案内部250の蓋案内面部250Aに載置する。そして、固定用ネジ610により、インサートナット260にケーブル着脱用蓋300を固定する。
以上により、光学装置100を交換して、プロジェクタ1に取付けることができる。
以上により、光学装置100を交換して、プロジェクタ1に取付けることができる。
上述した、実施形態によれば以下の効果が得られる。
(1)本実施形態のプロジェクタ1によれば、液晶パネル541を着脱(交換)する場合には、光学装置100を着脱(交換)することになる。そして、光学装置100をプロジェクタ1から取外す場合には、最初に、上ケース21の第1開口部255を覆うケーブル着脱用蓋300を開く、次に、第1開口部255から指を挿入し、回路基板としてのメイン基板90の有するコネクタ95からケーブル60を取外す。次に、下ケース23の第2開口部285を覆う電気光学装置着脱用蓋400を開く、次に、第2開口部285から指を挿入し、光学装置100を取外す。以上により、光学装置100を取外すことが可能となる。また、新しい光学装置100に交換する場合には、新しい光学装置100を前述したのと逆の動作により組立てることで交換でき作業が完了する。従って、従来のようにプロジェクタ全体を分解して、再度、組立てるような大変な作業を必要とせず、簡単な作業により、容易に光学装置100を交換できる。従って、液晶パネル541の交換作業を効率化したプロジェクタ1が実現できる。
(1)本実施形態のプロジェクタ1によれば、液晶パネル541を着脱(交換)する場合には、光学装置100を着脱(交換)することになる。そして、光学装置100をプロジェクタ1から取外す場合には、最初に、上ケース21の第1開口部255を覆うケーブル着脱用蓋300を開く、次に、第1開口部255から指を挿入し、回路基板としてのメイン基板90の有するコネクタ95からケーブル60を取外す。次に、下ケース23の第2開口部285を覆う電気光学装置着脱用蓋400を開く、次に、第2開口部285から指を挿入し、光学装置100を取外す。以上により、光学装置100を取外すことが可能となる。また、新しい光学装置100に交換する場合には、新しい光学装置100を前述したのと逆の動作により組立てることで交換でき作業が完了する。従って、従来のようにプロジェクタ全体を分解して、再度、組立てるような大変な作業を必要とせず、簡単な作業により、容易に光学装置100を交換できる。従って、液晶パネル541の交換作業を効率化したプロジェクタ1が実現できる。
(2)本実施形態の光学装置100を用いるプロジェクタ1によれば、光学像を形成する3つの液晶パネル541R,541G,541Bを用いる、いわゆる3板方式のプロジェクタ1である。そして、光学装置100は、3つの液晶パネル541を各々収容する液晶パネル収容枠110と、各色光を合成するクロスダイクロイックプリズム545と、液晶パネル収容枠110を保持してクロスダイクロイックプリズム545に液晶パネル収容枠110が光学調整を行い所定の位置となるように固定する液晶パネル固定枠120と、クロスダイクロイックプリズム545を固定するプリズム固定板130とを一体に構成するユニットとして光学装置100が形成される。従って、液晶パネル541を着脱(交換)する場合には、光学装置100を着脱(交換)することで行なわれる。これにより、液晶パネル541を含め、液晶パネル541の位置調整(光学調整)も行なわれ一体に構成された光学装置100として着脱(交換)することができる。従って、簡単な作業により、容易に液晶パネル541を交換でき、液晶パネル541の交換作業を効率化したプロジェクタ1が実現できるだけでなく、光学調整されたプロジェクタ1として実現できる。
(3)本実施形態のプロジェクタ1によれば、光学系5を構成する光学素子を収容する光学素子用筐体55を有し、光学装置100のプリズム固定板130は、光学素子用筐体55に固定される。これにより、光学装置100を構成する光学素子(液晶パネル541、射出側偏光板543、クロスダイクロイックプリズム545)以外の他の光学素子との素子位置関係を保持する構成とすることができる。従って、画像品質を低下させないプロジェクタ1を実現できる。また、プリズム固定板130を固定するための他の部材を、プロジェクタ1の内部に形成する必要がないため、プロジェクタ1の小型化が図れる。
(4)本実施形態のプロジェクタ1によれば、プリズム固定板130と下ケース23との空間領域(液晶パネル541と第2ケースとしての下ケース23との空間領域)に、設置される流通用ダクト73に対して、光学装置100を着脱するのに必要な領域に対応する部分(液晶パネル541を着脱するのに必要な領域に対応する部分)を分割ダクト730として分割して構成している。また、その分割ダクト730は、電気光学装置着脱用蓋400に固定されている。
これにより、液晶パネル541(光学装置100)の交換の際、電気光学装置着脱用蓋400を開くことにより、同時に分割ダクト730も流通用ダクト73から取外すことが可能となる。従って、電気光学装置着脱用蓋400を開いた後に、分割ダクト730を取外すという作業(取付けは、これと逆の作業)を省くことができるため、液晶パネル541の交換作業を効率化したプロジェクタ1が実現できる。
これにより、液晶パネル541(光学装置100)の交換の際、電気光学装置着脱用蓋400を開くことにより、同時に分割ダクト730も流通用ダクト73から取外すことが可能となる。従って、電気光学装置着脱用蓋400を開いた後に、分割ダクト730を取外すという作業(取付けは、これと逆の作業)を省くことができるため、液晶パネル541の交換作業を効率化したプロジェクタ1が実現できる。
(5)本実施形態のプロジェクタ1によれば、プリズム固定板130は、分割ダクト730から送風される空気を液晶パネル541に流通させるための送風用開口部135を有している。従って、分割ダクト730から送風される空気を遮ることなく液晶パネル541に流通させることができる。従って、液晶パネル541の冷却が安定して行なわれ、液晶パネル541の光学特性を維持することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)前記実施形態のプロジェクタ1において、分割ダクト730は、電気光学装置着脱用蓋400に固定されているが、必ずしも固定されていなくても良い。その場合には、電気光学装置着脱用蓋400を取外した後に、流通用ダクト73に対して、分割ダクト730を取外し、第2開口部285を介して、プロジェクタ1から外部に出すことができるような領域に、ネジ固定や係合などを利用した分割ダクト730の固定機構を設置することで可能となる。
(変形例2)前記実施形態におけるプロジェクタ1において、液晶パネル541は、液晶パネル収容枠110に保持固定され、液晶パネル収容枠110は液晶パネル固定枠120によって、クロスダイクロイックプリズム545に固定されている。従って、液晶パネル541を交換するには、光学装置100全体を交換することになる。しかし、液晶パネル541は、液晶パネル収容枠110に保持固定されるが、液晶パネル収容枠110は、液晶パネル固定枠120によってクロスダイクロイックプリズム545に固定されない構造(液晶パネル収容枠110がクロスダイクロイックプリズム545または液晶パネル固定枠120に対して着脱可能な構造)とすることも可能である。このような構造を採用することにより、光学装置100を取外した後、液晶パネル541(液晶パネル収容枠110を含む)を光学装置100から取外し、新しい液晶パネル541(液晶パネル収容枠110を含む)に交換する。その後、この新しい液晶パネル541を取付けた光学装置100を、プロジェクタ1に取付けることが可能となる。
このように、光学装置100において、液晶パネル541を着脱可能に固定する構造を採用することにより、光学装置100を取外した後、液晶パネル541のみの交換作業が簡単で容易に行なえる。
このように、光学装置100において、液晶パネル541を着脱可能に固定する構造を採用することにより、光学装置100を取外した後、液晶パネル541のみの交換作業が簡単で容易に行なえる。
(変形例3)前記実施形態におけるプロジェクタ1は、フロントタイプのプロジェクタ1であるが、リアタイプのプロジェクタとしても適用できる。
(変形例4)前記実施形態において、光学系5は、光源装置511に白色光を射出する単体の光源を用い、この白色光をR光、G光、B光の3原色の光に分離(分光)している。しかし、これに限らず、R光、G光、B光の3原色にそれぞれ対応した、赤色の光を射出する光源、緑色の光を射出する光源および青色の光を射出する光源の3つの光源を用い、白色光を分離する手段(色分離光学系52)を取り除いた構成としても良い。
(変形例5)前記実施形態において、光学系5は、3つの液晶パネル541R,541G,541Bを用いる、いわゆる3板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用しても良い。
(変形例6)前記実施形態において、光学装置100は、プリズム固定板130の上方向に液晶パネル541が位置している。そして、液晶パネル541の上方向にコネクタ95が位置している。しかし、これに限らず、プリズム固定板130の下方向に液晶パネル541が位置し、そして、液晶パネル541の下方向にコネクタ95が位置していても良い。光学装置100およびその周辺部が、前記実施形態と逆となった構成、言い換えれば、第1ケースが下ケース23に対応し、第2ケースが上ケース21に対応するような構成でも良い。このような場合にも、本発明を適用でき、同様の効果を奏することが可能となる。
本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形(変更ならびに改良)を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。
1…プロジェクタ、2…外装ケース、5…光学系、21…第1ケースとしての上ケース、23…第2ケースとしての下ケース、60…電気光学装置を構成するケーブル、73…流通用ダクト、90…回路基板としてのメイン基板、95…コネクト部を構成するコネクタ、100…光学装置、110…電気光学装置収容部としての液晶パネル収容枠、120…電気光学装置固定部としての液晶パネル固定枠、130…色合成光学素子固定部としてのプリズム固定板、135…送風用開口部、255…第1開口部、285…第2開口部、300…第1蓋部材としてのケーブル着脱用蓋、400…第2蓋部材としての電気光学装置着脱用蓋、541…電気光学装置を構成する液晶パネル、545…クロスダイクロイックプリズム、730…分割ダクト。
Claims (6)
- 光源から射出される光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成された前記光学像を投射するプロジェクタであって、
前記プロジェクタの本体を収容する外装を構成する外装ケースと、
前記光学像を形成する電気光学装置と、
前記電気光学装置を構成し、前記光束が入射する方向に対して略垂直な一方向に延び、前記画像情報が入力されるケーブルと、
前記電気光学装置に対して、当該電気光学装置を構成する前記ケーブルの延びる方向に位置し、前記ケーブルと接続されて前記画像情報を出力するコネクト部を有する回路基板と、
前記回路基板に対して、前記電気光学装置の設置される方向と逆方向に位置し、前記外装ケースを構成する第1ケースと、
前記第1ケースに形成され、前記ケーブルを前記コネクト部から着脱するのに必要な開口領域を有する第1開口部と、
前記第1開口部を覆い、開閉自在に設置される第1蓋部材と、
前記電気光学装置に対して、当該電気光学装置を構成する前記ケーブルの延びる方向と逆方向に位置し、前記外装ケースを構成する第2ケースと、
前記第2ケースに形成され、前記電気光学装置を着脱するのに必要な開口領域を有する第2開口部と、
前記第2開口部を覆い、開閉自在に設置される第2蓋部材と、を有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、
赤色光、緑色光、青色光を各々変調し、前記光学像を形成する3つの前記電気光学装置と、
3つの前記電気光学装置を各々収容する電気光学装置収容部と、
3つの前記電気光学装置から射出された各色光を合成する色合成光学素子と、
前記電気光学装置収容部を保持して前記色合成光学素子に前記電気光学装置が所定の位置となるように固定する電気光学装置固定部と、
前記色合成光学素子を固定する色合成光学素子固定部と、を有し、
前記電気光学装置、前記電気光学装置収容部、前記電気光学装置固定部、前記色合成光学素子および前記色合成光学素子固定部を一体に構成されるユニットとして着脱することを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項2に記載のプロジェクタであって、
前記プロジェクタは、光学系を構成する光学素子を収容する光学素子用筐体を有し、
前記色合成光学素子固定部は、前記光学素子用筐体に固定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、
前記電気光学装置と前記第2ケースとの空間領域に、前記電気光学装置に入射する光束により発生する熱を冷却するための空気を送風するダクトが設置され、当該ダクトは、前記電気光学装置を着脱するのに必要な領域に対応する部分を着脱自在な分割ダクトとして分割して構成されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項4に記載のプロジェクタであって、
着脱自在な前記分割ダクトは、前記第2蓋部材に固定されていることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項5に記載のプロジェクタであって、
前記色合成光学素子固定部は、前記分割ダクトから送風される空気を前記電気光学装置に流通させるための送風用開口部を有していることを特徴とするプロジェクタ。
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JP2012159537A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-23 | Canon Inc | 画像投射装置 |
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-
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