JP2008170854A - プロジェクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタ1は、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置451と、光変調装置451を含む複数の光学部品を内部に収納配置する光学部品用筐体46と、光変調装置451にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置3と、光源装置、光学部品用筐体46、および投射光学装置3を内部に収納配置する外装筐体2とを備える。光学部品用筐体46には、内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部4611が形成されている。光学部品用筐体46外部には、空気流通用開口部4611を介して光学部品用筐体46内部に向かう塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材7が配設されている。
【選択図】図4

Description

本発明は、プロジェクタに関する。
従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置(液晶パネル)と、光変調装置を含む複数の光学部品を内部に収納配置する光学部品用筐体(ライトガイド)と、光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、光源装置、光学部品用筐体、および投射光学装置を内部に収納配置する外装筐体とを備えたプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のプロジェクタでは、光変調装置等の光学部品を冷却するために、以下に示す冷却構造が採用されている。
すなわち、特許文献1に記載のプロジェクタでは、光学部品用筐体には、内外に空気を流通可能とする開口部(空気流通用開口部)が形成されている。そして、外装筐体内部に冷却ファンを配設し、冷却ファンを駆動することで、光学部品用筐体に形成された開口部を介して光学部品用筐体内部に空気を導入させ、光変調装置等の光学部品を冷却している。
特開2003−215711号公報
ところで、特許文献1に記載のプロジェクタのように、内部冷却として冷却ファンにより絶えず外気を導入する構成とした場合には、外装筐体内部に負圧が発生しやすいものである。このように外装筐体内部に負圧が発生した場合には、外装筐体に形成された隙間を介して、外装筐体外部の塵埃が内部に侵入しやすい。そして、塵埃が外装筐体内部に侵入し、光学部品用筐体内部に導入される空気に混入した場合には、空気とともに光学部品用筐体内部に塵埃が導入され、光学部品用筐体内部に配設された光変調装置等の光学部品に塵埃が付着し、プロジェクタから投射されスクリーン等に表示される投影画像に劣化が生じてしまう、という問題がある。
本発明の目的は、光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるプロジェクタを提供することにある。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置を含む複数の光学部品を内部に収納配置する光学部品用筐体と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記光学部品用筐体、および前記投射光学装置を内部に収納配置する外装筐体とを備えたプロジェクタであって、前記光学部品用筐体には、内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部が形成され、前記光学部品用筐体外部に配設され、前記空気流通用開口部を介して前記光学部品用筐体内部に向かう塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材を備えていることを特徴とする。
ここで、塵埃捕捉部材としては、塵埃を捕捉可能とする部材であれば、いずれの部材でもよく、例えば、塵埃等を付着させるための粘着剤が塗布された粘着物や、塵埃等を静電的に吸着するための静電吸着物(帯電体)等が例示できる。
また、塵埃捕捉部材の配設位置としては、光学部品用筐体外部において、空気流通用開口部を介して光学部品用筐体内部に侵入する塵埃を捕捉可能であれば、外装筐体内部に配設する他、外装筐体外部に配設しても構わない。
さらに、塵埃捕捉部材としては、プロジェクタ内部において、1つのみ配設してもよく、複数配設しても構わない。
本発明では、プロジェクタにおいて、光学部品用筐体には、内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部が形成されている。このことにより、空気流通用開口部を介して光学部品用筐体内外に空気を流通させることで、光学部品用筐体内部に配設された光変調装置を含む光学部品を良好に冷却できる。
また、プロジェクタは、光学部品用筐体外部に配設され、空気流通用開口部を介して光学部品用筐体内部に侵入する塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材を備えている。このことにより、空気流通用開口部を介して光学部品用筐体内部に侵入する恐れのある塵埃、例えば、外装筐体に形成された隙間を介して外装筐体外部から内部に侵入した塵埃や、外装筐体内部に既に存在していた塵埃等を塵埃捕捉部材により捕捉できる。このため、光学部品用筐体内部に配設された光変調装置等の光学部品に塵埃が付着することを防止でき、投影画像を良好に維持できる。よって、プロジェクタの長寿命化が図れる。
したがって、光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるため、本発明の目的を達成できる。
本発明のプロジェクタでは、前記外装筐体には、前記投射光学装置から拡大投射される光束を通過させるための光束通過用開口部が形成され、前記塵埃捕捉部材は、前記外装筐体内部において、前記光束通過用開口部から前記空気流通用開口部に至る空気の流路中に配設されていることが好ましい。
ところで、外装筐体に形成される隙間としては、投射光学装置から拡大投射される光束を通過させるための光束通過用開口部が比較的に大きいものである。すなわち、外装筐体内部に負圧が発生した場合には、光束通過用開口部を介して外装筐体内部に侵入する塵埃の量が比較的に多いものとなる。
本発明では、塵埃捕捉部材は、外装筐体内部において、光束通過用開口部から空気流通用開口部に至る空気の流路中、例えば、外装筐体内部に負圧が発生した際に、光束通過用開口部から空気流通用開口部に向けて流れる空気の流路中に配設されている。このことにより、光束通過用開口部を介して外装筐体外部から内部に侵入し、空気流通用開口部へ向かう塵埃を塵埃捕捉部材にて捕捉することができる。したがって、外装筐体内部に侵入する塵埃の量が比較的に多くなる光束通過用開口部を介した塵埃を塵埃捕捉部材にて捕捉できるので、上述した光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるという効果を好適に図れる。
本発明のプロジェクタでは、前記外装筐体には、内部に空気を導入するための吸気口が形成され、前記塵埃捕捉部材は、前記外装筐体内部において、前記吸気口から前記空気流通用開口部に至る空気の流路中に配設されていることが好ましい。
本発明では、塵埃捕捉部材は、外装筐体内部において、吸気口から空気流通用開口部に至る空気の流路中、例えば、外装筐体内部に配設される冷却ファンやダクト等によって形成される吸気口から空気流通用開口部に至る空気の流路中に配設されている。このことにより、例えば、吸気口にエアフィルタを配設しておけば、エアフィルタと塵埃捕捉部材との2段階で、吸気口を介して外装筐体外部から内部に侵入し、空気流通用開口部へ向かう塵埃を捕捉することができる。したがって、上述した光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるという効果を好適に図れる。
本発明のプロジェクタでは、前記外装筐体には、前記塵埃捕捉部材を内部に挿通可能とする部材挿通用開口部が形成され、前記塵埃捕捉部材は、塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材本体と、前記塵埃捕捉部材本体を支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、前記塵埃捕捉部材本体を支持しつつ前記部材挿通用開口部に挿通可能とする支持部本体と、前記支持部本体が前記部材挿通用開口部に挿通された状態で、前記塵埃捕捉部材を前記外装筐体に装着するとともに前記部材挿通用開口部を閉塞する弾性材料から構成される閉塞部と、前記塵埃捕捉部材が前記外装筐体に装着された状態で、前記部材挿通用開口部から前記外装筐体外部に突出する把持部とを備えていることが好ましい。
本発明では、塵埃捕捉部材は、塵埃捕捉部材本体と、支持部本体、閉塞部、および把持部を有する支持部材とを備える。そして、閉塞部は、弾性材料から構成され、支持部本体が外装筐体に形成された部材挿通用開口部に挿通された状態で、塵埃捕捉部材を外装筐体に装着するとともに、部材挿通用開口部を閉塞する。また、把持部は、塵埃捕捉部材が外装筐体に装着された状態で、部材挿通用開口部から外装筐体外部に突出する。このことにより、塵埃捕捉部材は、利用者により把持部が把持されつつ外装筐体に形成された部材挿通用開口部に挿抜されることで、外装筐体に対して着脱自在な構成となる。このため、塵埃捕捉部材を利用者が容易に交換可能な構造を実現できる。
また、塵埃捕捉部材が外装筐体に装着された状態では、閉塞部により部材挿通用開口部が閉塞されるため、部材挿通用開口部を介して外装筐体内部に塵埃が侵入することを防止できる。すなわち、上述したような塵埃捕捉部材を容易に交換可能な構造とした場合であっても、外装筐体内部に塵埃を侵入させることなく、上述した光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるという効果を好適に図れる。
本発明のプロジェクタでは、前記塵埃捕捉部材は、粘着剤が塗布された複数の粘着シートを備え、前記複数の粘着シートが積層された構成を有していることが好ましい。
本発明では、塵埃捕捉部材は、複数の粘着シートが積層された構成を有しているので、複数の粘着シートのうち塵埃捕捉部材の表面に位置する粘着シートが剥がされることで、新たな粘着シート(粘着面)が生成されることとなる。このため、利用者は、プロジェクタを所定期間、使用し、複数の粘着シートのうち塵埃捕捉部材の表面に位置する粘着シートの粘着力が低減した際に、該粘着シートを剥がすことで、新たな粘着シート(粘着面)を生成できる。したがって、塵埃捕捉部材全体を交換する必要がなく、粘着シートを1枚ずつ剥がすことで対応でき、利便性の向上が図れる。
本発明のプロジェクタでは、前記複数の粘着シートは、粘着剤が塗布された粘着面が凹凸状に形成されていることが好ましい。
本発明では、複数の粘着シートは、粘着面が凹凸状に形成されているので、粘着面の表面積を増加させ、塵埃の捕捉量を向上させることができる。
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、プロジェクタ1の内部を示す斜視図である。具体的に、図1は、プロジェクタ1の内部を前面上方側から見た斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、プロジェクタ1からの画像光の投射方向をZ軸とし、該Z軸に直交する2つの軸をそれぞれX軸(水平軸)およびY軸(鉛直軸)とする。以下の図も同様である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光をスクリーン(図示略)上に拡大投射するものである。このプロジェクタ1は、図1に示すように、外装筐体2、投射光学装置としての投射レンズ3、光学ユニット4、電源ユニット5、冷却装置6、塵埃捕捉部材7、および図示しない制御基板等で大略構成される。
〔外装筐体の構成〕
外装筐体2は、図1では一部を省略しているが、略直方体形状を有する箱状の筐体であり、内部に投射レンズ3、光学ユニット4、電源ユニット5、冷却装置6、および前記制御基板等を収納配置する。この外装筐体2は、図1に示すように、プロジェクタ1における天面(+Y軸方向側の面)部分、前面(+Z軸方向側の面)部分の一部、側面(X軸方向に交差する各面)部分の一部、および背面(−Z軸方向側の面)部分の一部を形成するアッパーケース21(図4参照)と、プロジェクタ1における底面(−Y軸方向側の面)部分、前面部分の一部、側面部分の一部、および背面部分の一部を形成するロアーケース22とを備える。そして、アッパーケース21およびロアーケース22がねじ等により接続することで、略直方体形状を有する箱状の外装筐体2が構成される。
図2は、ロアーケース22の構成を示す斜視図である。具体的に、図2は、塵埃捕捉部材7をロアーケース22から取り外した状態を前面下方側から見た分解斜視図である。
ロアーケース22の底面部分において、外装筐体2内部の投射レンズ3の配設位置に対応する部分(前面から見て右前方側)には、図2に示すように、冷却装置6によりプロジェクタ1外部の冷却空気を内部に取り込むための吸気口221が形成されている。また、吸気口221には、図2に示すように、外部から塵埃等の異物の侵入を防止するためのエアフィルタAFを取り付け可能に構成されている。
また、ロアーケース22の底面部分において、吸気口221の周縁部分には、図2に示すように、塵埃捕捉部材7を内部に挿通可能とする部材挿通用開口部222が形成されている。
より具体的に、部材挿通用開口部222は、図2に示すように、第1の部材挿通用開口部222Aと、2つの第2の部材挿通用開口部222B,222Cとで構成される。
第1の部材挿通用開口部222Aは、図2に示すように、吸気口221の+Z軸方向側に位置してX軸方向に延出し、塵埃捕捉部材7を構成する後述する第1の塵埃捕捉部材を内部に挿通可能とする開口部である。
また、各第2の部材挿通用開口部222B,222Cは、図2に示すように、吸気口221の−Z軸方向側で+X軸方向側(前面から見て右後方側)および−Z軸方向側で−X軸方向側(前面から見て左後方側)に位置してX軸方向に延出し、塵埃捕捉部材7を構成する後述する2つの第2の塵埃捕捉部材をそれぞれ内部に挿通可能とする開口部である。
また、ロアーケース22の前面部分において、外装筐体2内部の投射レンズ3の配設位置に対応する部分(前面から見て右側)には、図1または図2に示すように、+Y軸方向端縁から−Y軸方向に向けて窪む平面視円弧形状の切り欠き223Aが形成されている。なお、アッパーケース21の前面部分にも同様の切り欠き223B(図4参照)が形成されており、アッパーケース21およびロアーケース22を組み立てることで、アッパーケース21の切り欠き223Bとロアーケース22の切り欠き223Aとが接続し、平面視略円形状の開口部223(図4参照)が形成される。この開口部223は、投射レンズ3から拡大投射される光束を通過させるための光束通過用開口部として機能する。
また、ロアーケース22の側面部分(前面から見て左側の側面部分)において、+Z軸方向側には、図2に示すように、冷却装置6によりプロジェクタ1内部の空気を排出するための排気口224が形成されている。なお、具体的な図示は省略したが、アッパーケース21の側面部分にも同様の排気口が形成されている。
〔投射レンズの構成〕
投射レンズ3は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、図1に示すように、外装筐体2において、+Z軸方向側で+X軸方向側(前面から見て右前方側)に先端が光束通過用開口部223に対向するように配設される。そして、投射レンズ3は、光学ユニット4にて形成された画像光を光束通過用開口部223を介してスクリーン等に拡大投射する。
〔光学ユニットの構成〕
図3は、光学ユニット4の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット4は、前記制御基板による制御の下、画像情報に応じて画像光を形成するものであり、図1に示すように、外装筐体2の−X軸方向側の側面部分から+X軸方向側の側面部分に向けて延出し、延出方向先端部分が外装筐体2の前面部分に向けて屈曲して延出する平面視略L字形状を有している。この光学ユニット4は、図3に示すように、光源装置41と、均一照明光学装置42と、色分離光学装置43と、リレー光学装置44と、光学装置45と、光学部品用筐体46とを備える。
光源装置41は、前記制御基板による制御の下、点灯して平行光を均一照明光学装置42に向けて射出する。この光源装置41は、図3に示すように、光源ランプ4111およびリフレクタ4112が一体化された光源装置本体411と、平行化レンズ412と、ランプハウジング413とを備えて構成される。
光源ランプ4111としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。
リフレクタ4112としては、光源ランプ4111から放射された光束を所定位置に収束するように反射する楕円面リフレクタを用いている。なお、リフレクタ4112としては、楕円面リフレクタの他、光源ランプ4111から射出された光束を略平行光として反射するパラボラリフレクタを用いてもよい。この場合には、リフレクタ4112の光射出前方側に配置される平行化レンズ412を省略できる。
平行化レンズ412は、リフレクタ4112にて反射された収束光を略平行化して射出する。
ランプハウジング413は、光源装置本体411および平行化レンズ412を支持固定するとともに光学部品用筐体46に接続し、光源装置本体411および平行化レンズ412を光学部品用筐体46に対する所定位置(光源装置41から射出される光束の中心軸と光学部品用筐体46内に設置された照明光軸A(図3)とが一致する位置)に位置決めする。
均一照明光学装置42は、光源装置41から射出された光束を、光学装置45を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域に略均一に照明するための光学系である。この均一照明光学装置42は、図3に示すように、第1レンズアレイ421と、第2レンズアレイ422と、偏光変換素子423と、重畳レンズ424とを備える。
第1レンズアレイ421は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第1小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第1小レンズは、光源装置41から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ422は、第1レンズアレイ421と略同様な構成を有しており、第2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。この第2レンズアレイ422は、重畳レンズ424とともに、第1レンズアレイ421の各第1小レンズの像を光学装置45の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
偏光変換素子423は、第2レンズアレイ422と重畳レンズ424との間に配置され、第2レンズアレイ422からの光を略1種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子423によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ424によって最終的に光学装置45の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置41からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子423を用いることで、光源装置41からの射出光を略1種類の偏光光に変換し、光学装置45での光の利用効率を高めている。
色分離光学装置43は、図3に示すように、2枚のダイクロイックミラー431,432と、反射ミラー433とを備え、ダイクロイックミラー431,432により均一照明光学装置42から射出された複数の部分光束を、赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学装置44は、図3に示すように、入射側レンズ441、リレーレンズ443、および反射ミラー442,444を備え、色分離光学装置43で分離された赤色光を光学装置45の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
この際、色分離光学装置43のダイクロイックミラー431では、均一照明光学装置42から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー431によって反射した青色光は、反射ミラー433で反射し、フィールドレンズ425を通って光学装置45の後述する青色光用の液晶パネルに達する。
このフィールドレンズ425は、第2レンズアレイ422から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ425も同様である。
ダイクロイックミラー431を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー432によって反射し、フィールドレンズ425を通って光学装置45の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー432を透過してリレー光学装置44を通り、さらにフィールドレンズ425を通って光学装置45の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置44が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、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441に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ425に伝えるためである。
光学装置45は、図3に示すように、光変調装置としての3枚の液晶パネル451(赤色光用の液晶パネルを451R、緑色光用の液晶パネルを451G、青色光用の液晶パネルを451Bとする)と、これら液晶パネル451の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配置される入射側偏光板452および射出側偏光板453と、クロスダイクロイックプリズム454とを備える。
入射側偏光板452は、色分離光学装置43で分離された各色光のうち、偏光変換素子423で揃えられた偏光方向と略同一方向の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、具体的な図示は省略するが、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
液晶パネル451は、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、画像情報に応じて画像形成領域内にある前記液晶の配向状態を制御し、入射側偏光板452から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板453は、入射側偏光板452と略同様の構成を有し、液晶パネル451の画像形成領域から射出された光束のみ透過させ、その他の光束を吸収する。
クロスダイクロイックプリズム454は、射出側偏光板453から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像(画像光)を形成する。このクロスダイクロイックプリズム454は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル451Gから射出され射出側偏光板453を介した色光を透過し、液晶パネル451R,451Bから射出され各射出側偏光板453を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム454で形成されたカラー画像は、上述した投射レンズ3によりスクリーン等に拡大投射される。
光学部品用筐体46は、図1または図3に示すように、平面視略L字形状を有し、内部に所定の照明光軸A(図3)が設定され、上述した各光学部品41〜45を照明光軸Aに対する所定位置に配置する。この光学部品用筐体46は、図1または図3に示すように、部品収納部材461と、蓋状部材462(図1)とを備える。
部品収納部材461は、具体的な図示は省略したが、+Y軸方向側(上方側)に開口部を有する容器状に形成され、前記開口部を介して、ランプハウジング413と接続する一端側から順に各光学部品42,43が収納配置され、前記一端側と反対側の他端側に光学装置45が収納配置される。
この部品収納部材461において、−Y軸方向側には、光学装置45を構成する各液晶パネル451の配設位置に対応して、開口部4611(図4参照)がそれぞれ形成されている。これら開口部4611は、部品収納部材461に対して蓋状部材462が組み合わされた状態で、光学部品用筐体46内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部として機能する。
蓋状部材462は、図1に示すように、部品収納部材461の上方側の開口部を閉塞する部材であり、部品収納部材461の平面形状と略同一の平面形状を有する。
この蓋状部材462において、光学装置45の配設位置に対応する部分には、平面視矩形状の切り欠き4621が形成されている。この切り欠き4621は、部品収納部材461に対して蓋状部材462が組み合わされた状態で、光学部品用筐体46内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部として機能する。
そして、光学部品用筐体46(光学ユニット4)は、具体的な図示は省略したが、外装筐体2におけるロアーケース22の底面に対して、所定距離、離間した状態でねじ等により固定される。
〔電源ユニットの構成〕
電源ユニット5は、プロジェクタ1を構成する各構成部材(例えば、光源ランプ4111、前記制御基板等)に電力を供給するものであり、光学ユニット4のL字内側部分に配設される。この電源ユニット5は、図1に示すように、電源ケーブルを介して外部から供給された電力を前記各構成部材に供給する電源ブロック51と、電源ブロック51から供給された電力に基づいて光源ランプ4111を点灯させるランプ駆動ブロック52とを備える。これら電源ブロック51およびランプ駆動ブロック52は、図1に示すように、X軸方向に延出する直方体形状の箱状部材51A,52Aによって周囲をそれぞれ覆われている。また、箱状部材51A,52Aには、具体的な図示は省略するが、−X軸方向端面に内部の空気を外部に排出するための排出口が形成されている。
なお、箱状部材51A,52Aとしては、種々の部材を採用でき、例えば、絶縁性を有する部材や、アルミニウム等の金属製の部材等が例示できる。
〔冷却装置の構成〕
冷却装置6は、プロジェクタ1内部を冷却する装置である。この冷却装置6は、図1に示すように、吸気装置61と、排気装置62とを備える。
吸気装置61は、ロアーケース22の底面に形成された吸気口221を介してプロジェクタ1外部から冷却空気を吸入し、プロジェクタ1内部の発熱部材(例えば、液晶パネル451等)に冷却空気を送風して冷却する。この吸気装置61は、図1に示すように、一対のシロッコファン611A,611Bと、一対のシロッコファン611A,611Bの吸入口6111に接続される吸入側ダクト612と、一対のシロッコファン611A,611Bの吐出口6112に接続される吐出側ダクト613とを備える。
吸入側ダクト612は、ロアーケース22の底面に形成された吸気口221に対応してロアーケース22の底面内側に設置され、吸気口221を介してプロジェクタ1外部からプロジェクタ1内部に導入された冷却空気を一対のシロッコファン611A,611Bに導く。
一対のシロッコファン611A,611Bは、図1に示すように、投射レンズ3の側方にそれぞれ位置し、各吸入口6111が吸入側ダクト612の各流出口に接続するようにロアーケース22の底面内側に設置される。そして、これらシロッコファン611A,611Bは、前記制御基板により駆動制御され、駆動することで吸気口221および吸入側ダクト612を介してプロジェクタ1外部の冷却空気を吸入し、吸入した冷却空気を吐出口6112からロアーケース22の底面に沿って−Z軸方向側(後方側)に吐出する。
吐出側ダクト613は、図1に示すように、光学ユニット4の下方側に配置され、2つのダクト部613A,613Bで構成される。これらダクト部613A,613Bは、一対のシロッコファン611A,611Bの各吐出口6112とそれぞれ接続し、一対のシロッコファン611A,611Bから吐出された冷却空気を光学装置45の下方側に導き、部品収納部材461の底面に形成された各空気流通用開口部4611を介して、液晶パネル451の下方側から上方に向けて流通させる(図4参照)。そして、冷却空気が液晶パネル451の下方側から上方に向けて流通する際に、液晶パネル451や各偏光板452,453等が冷却される。冷却後の空気は、蓋状部材462に形成された空気流通用開口部4621を介して光学部品用筐体46外部に流出する。
この吐出側ダクト613において、ロアーケース22に形成された各第2の部材挿通用開口部222B,222Cに対応する位置には、塵埃捕捉部材7を構成する後述する第2の塵埃捕捉部材を内部に挿通可能とする開口部6131(図4参照)が形成されている。
排気装置62は、プロジェクタ1内部に滞留する温められた空気を吸入し、外装筐体2に形成された排気口224を介してプロジェクタ1外部に排出する。この排気装置62は、図1に示すように、軸流ファン621と、排気ダクト622とを備える。
軸流ファン621は、図1に示すように、光源装置41に対向して配設され、空気の吐出方向が+Z軸方向に対して−X軸方向側に向くように傾斜配置されている。そして、軸流ファン621は、前記制御基板により駆動制御され、駆動することで、吸気装置61により液晶パネル451等に送風された後の空気や、光源装置41近傍の空気を吸入して排気ダクト622に吐出する。
排気ダクト622は、軸流ファン621の吐出口6211と接続し、軸流ファン621から吐出された空気を外装筐体2に形成された排気口224を介してプロジェクタ1外部に排出する。また、排気装置62により吐出された空気の他、電源ユニット5の各箱状部材51A,52Aに形成された各排出口を介した空気(電源ブロック51およびランプ駆動ブロック52にて温められた空気)も、排気口224を介してプロジェクタ1外部に排出される。
〔塵埃捕捉部材の構成〕
図4は、塵埃捕捉部材7の配設位置を模式的に示す図である。
図5および図6は、塵埃捕捉部材7の構成を示す図である。具体的に、図5は、塵埃捕捉部材7を構成する第2の塵埃捕捉部材72を粘着面7A側(+Z軸方向側)から見た斜視図である。図6は、第2の塵埃捕捉部材72をYZ平面にて切断した断面図である。
塵埃捕捉部材7は、部品収納部材461に形成された各空気流通用開口部4611を介して光学部品用筐体46内部に侵入する塵埃を捕捉する部材である。この塵埃捕捉部材7は、図2または図4に示すように、第1の塵埃捕捉部材71と、2つの第2の塵埃捕捉部材72とを備える。
2つの第2の塵埃捕捉部材72は、図2または図4に示すように、ロアーケース22に形成された第2の部材挿通用開口部222B,222Cを介してロアーケース22にそれぞれ着脱自在に取り付けられる。各第2の塵埃捕捉部材72は、同様の構成を有し、図5または図6に示すように、塵埃捕捉部材本体721と、支持部材722とを備える。
塵埃捕捉部材本体721は、図6に示すように、片面側(図6中、+Z軸方向側)に粘着剤が塗布された複数の粘着シート7211がZ軸方向に積層された構成を有している。すなわち、複数の粘着シート7211のうち、表面側(図6中、+Z軸方向側)に位置する粘着シート7211Aの+Z軸方向側の面が粘着面7Aとなり、粘着面7Aに塵埃が付着することとなる。また、粘着面7Aに塵埃が付着し粘着シート7211Aを交換する際には、粘着シート7211Aを剥がすことで、新たに表面側(図6中、+Z軸方向側)に位置する粘着シート7211Bの+Z軸方向側の面が粘着面7Aとなる。
また、各粘着シート7211の粘着面7Aは、凹凸状に形成されている。より具体的に、各粘着シート7211は、図5に示すように、X軸方向に伸縮可能な蛇腹状に形成されている。
支持部材722は、ゴム等の所定の弾性率を有する弾性部材で構成され、塵埃捕捉部材本体721を支持するとともに、外装筐体2内部の所定位置に塵埃捕捉部材本体721を配置する部材である。この支持部材722は、図5または図6に示すように、支持部本体7221と、把持部7222とが一体的に構成されたものである。
支持部本体7221は、図5または図6に示すように、平面視(Z軸方向から見た場合)矩形状の板体で構成されている。より具体的に、支持部本体7221は、その外形寸法(X軸方向の長さ寸法および厚み寸法(Z軸方向の厚み寸法))がロアーケース22の第2の部材挿通用開口部222B,222Cの開口寸法(X軸方向の開口寸法、Z軸方向の開口寸法)と略同一となるように形成されている。
この支持部本体7221において、+Z軸方向端面には、図5または図6に示すように、+Z軸方向端面略全体に亘って−Z軸方向に窪む平面視矩形状の凹部7221Aが形成されている。そして、支持部本体7221は、凹部7221A内部に塵埃捕捉部材本体721が収納配置され、塵埃捕捉部材本体721を支持する。
また、この支持部本体7221において、Z軸方向両端面における−Y軸方向側には、図5または図6に示すように、X軸方向に平行に延出し、外装筐体2内部の所定位置に塵埃捕捉部材本体721を配置するための閉塞部としての一対の突条部7221B,7221Cがそれぞれ形成されている。
一対の突条部7221Bは、互いの離間寸法(Y軸方向の離間寸法)がロアーケース22の厚み寸法と略同一となるように形成されている。なお、一対の突条部7221Cも同様である。
把持部7222は、第2の塵埃捕捉部材72をロアーケース22に対して着脱する際に、利用者により把持される部分である。この把持部7222は、図5または図6に示すように、支持部本体7221の−Y軸方向端部から−Y軸方向に突出し、突出方向先端部分がZ軸方向に沿って互いに離間するように延出する側面視(X軸方向から見た場合)T字形状を有する。
以上のような構成により、第2の塵埃捕捉部材72は、以下に示すように、ロアーケース22に対して着脱される。
利用者は、把持部7222を把持した状態で、外装筐体2外部から部材挿通用開口部222(第2の部材挿通用開口部222B,222C)を介して外装筐体2内部に支持部本体7221を挿通する。部材挿通用開口部222を介して外装筐体2内部に支持部本体7221を挿通すると、一対の突条部7221B,7221Cの+Y軸方向側の突条部が部材挿通用開口部222の周縁部分(外装筐体2の外面)に当接する。そして、利用者は、一対の突条部7221B,7221Cの−Y軸方向側の突条部が部材挿通用開口部222の周縁部分(外装筐体2の外面)に当接するまで、外装筐体2内部に支持部本体7221をさらに挿通する。
この状態では、部材挿通用開口部222の周縁部分が一対の突条部7221B,7221Cにより+Y軸方向側および−Y軸方向側から挟持され、部材挿通用開口部222周縁部分に第2の塵埃捕捉部材72が固定される。また、一対の突条部7221B,7221Cにより、部材挿通用開口部222と第2の塵埃捕捉部材72との隙間が閉塞され、部材挿通用開口部222を介して外装筐体2外部から塵埃が侵入することが防止される。
以上のように、ロアーケース22に対して第2の塵埃捕捉部材72を装着した状態では、図4に示すように、支持部本体7221が吐出側ダクト613の開口部6131を介して吐出側ダクト613内部に挿通され、塵埃捕捉部材本体721の粘着面7Aが各シロッコファン611A,611Bの吐出口6112に対向する。
すなわち、第2の塵埃捕捉部材72は、吸気口221から各空気流通用開口部4611に至る空気の流路中に配設され、該流路を辿る空気に混入した塵埃を捕捉する。
なお、第2の塵埃捕捉部材72をロアーケース22から取り外す際には、利用者は、把持部7222を把持した状態で、ロアーケース22から第2の塵埃捕捉部材72を引き抜く。
第1の塵埃捕捉部材71は、図2または図4に示すように、ロアーケース22に形成された第1の部材挿通用開口部222Aを介してロアーケース22に着脱自在に取り付けられる。この第1の塵埃捕捉部材71は、第2の塵埃捕捉部材72に対してサイズが異なるのみであり、第2の塵埃捕捉部材72と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
また、第1の塵埃捕捉部材71のロアーケース22に対する着脱方法は、上述した第2の塵埃捕捉部材72のロアーケース22に対する着脱方法と同様である。
そして、ロアーケース22に対して第1の塵埃捕捉部材71を装着した状態では、図4に示すように、粘着面7Aが光束通過用開口部223に対向する。
すなわち、第1の塵埃捕捉部材71は、外装筐体2に形成される光束通過用開口部223と光学部品用筐体46に形成される各空気流通用開口部4611との間に配設され、光束通過用開口部223から各空気流通用開口部4611に向かう空気に混入した塵埃を捕捉する。
上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、プロジェクタ1において、光学部品用筐体46には、内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部4611,4621が形成されている。このことにより、空気流通用開口部4611,4621を介して光学部品用筐体46内外に空気を流通させることで、光学部品用筐体46内部に配設された液晶パネル451や各偏光板452,453等の光学部品を良好に冷却できる。
また、プロジェクタ1は、光学部品用筐体46外部に配設され、空気流通用開口部4611を介して光学部品用筐体46内部に侵入する塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材7を備えている。このことにより、空気流通用開口部4611を介して光学部品用筐体46内部に侵入する恐れのある塵埃、例えば、外装筐体2に形成された隙間(光束通過用開口部223、吸気口221等)を介して外装筐体2外部から内部に侵入した塵埃や、外装筐体2内部に既に存在していた塵埃等を塵埃捕捉部材7により捕捉できる。このため、光学部品用筐体46内部に配設された液晶パネル451や各偏光板452,453等の光学部品に塵埃が付着することを防止でき、プロジェクタ1から投射されスクリーン等に表示される投影画像を良好に維持できる。よって、プロジェクタ1の長寿命化が図れる。
したがって、液晶パネル451や各偏光板452,453等の光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できる。
ところで、外装筐体2に形成される隙間としては、光束通過用開口部223が比較的に大きいものである。すなわち、冷却装置6が駆動し、各ファン611A,611Bによる吸気作用(吸気による真空化)により、外装筐体2内部に負圧が発生した場合には、光束通過用開口部223を介して外装筐体2内部に侵入する塵埃の量が比較的に多いものとなる。
本実施形態では、塵埃捕捉部材7のうち、第1の塵埃捕捉部材71は、外装筐体2内部において、光束通過用開口部223および空気流通用開口部4611の間、すなわち、外装筐体2内部に負圧が発生した際に、光束通過用開口部223から空気流通用開口部4611に向けて流れる空気の流路中に配設されている。このことにより、光束通過用開口部223を介して外装筐体2外部から内部に侵入し、空気流通用開口部4611へ向かう塵埃を第1の塵埃捕捉部材71にて捕捉することができる。したがって、外装筐体2内部に侵入する塵埃の量が比較的に多くなる光束通過用開口部223を介した塵埃を第1の塵埃捕捉部材71にて捕捉できるので、上述した光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるという効果を好適に図れる。
また、塵埃捕捉部材7は、第1の塵埃捕捉部材71の他、吸気口221から各空気流通用開口部4611に至る空気の流路中に配設される2つの第2の塵埃捕捉部材72を備えている。このことにより、エアフィルタAFと各第2の塵埃捕捉部材72との2段階で塵埃を捕捉することができ、吸気口221を介して外装筐体2内部に塵埃が侵入することをより確実に防止でき、上述した光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるという効果をさらに好適に図れる。
ここで、塵埃捕捉部材7は、塵埃捕捉部材本体721と、一対の突条部7221B,7221Cが一体的に形成された支持部本体7221、および把持部7222を有する弾性材料から構成された支持部材722とを備える。そして、一対の突条部7221B,7221Cは、支持部本体7221が外装筐体2に形成された部材挿通用開口部222に挿通された状態で、塵埃捕捉部材7を外装筐体2に装着するとともに、部材挿通用開口部222を閉塞する。また、把持部7222は、塵埃捕捉部材7が外装筐体2に装着された状態で、部材挿通用開口部222から外装筐体2外部に突出する。このことにより、塵埃捕捉部材7は、利用者により把持部7222が把持されつつ外装筐体2に形成された部材挿通用開口部222に挿抜されることで、外装筐体2に対して着脱自在な構成となる。このため、塵埃捕捉部材7を利用者が容易に交換可能な構造を実現できる。
また、塵埃捕捉部材7が外装筐体2に装着された状態では、一対の突条部7221B,7221Cにより部材挿通用開口部222が閉塞されるため、部材挿通用開口部222を介して外装筐体2内部に塵埃が侵入することを防止できる。すなわち、上述したような塵埃捕捉部材7を容易に交換可能な構造とした場合であっても、外装筐体2内部に塵埃を侵入させることなく、上述した光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるという効果を好適に図れる。
ここで、塵埃捕捉部材本体721は、複数の粘着シート7211が積層された構成を有しているので、複数の粘着シート7211のうち、塵埃捕捉部材7の表面に位置する粘着シート7211Aが剥がされることで、新たな粘着シート7211B(粘着面7A)が生成されることとなる。このため、利用者は、プロジェクタ1を所定期間、使用し、複数の粘着シート7211のうち塵埃捕捉部材7の表面に位置する粘着シート7211Aの粘着力が低減した際に、該粘着シート7211Aを剥がすことで、新たな粘着シート7211B(粘着面7A)を生成できる。したがって、塵埃捕捉部材7全体を交換する必要がなく、粘着シート7211を1枚ずつ剥がすことで対応でき、利便性の向上が図れる。
また、複数の粘着シート7211は、蛇腹状に形成され、粘着面7Aが凹凸形状を有する。このことにより、粘着面7Aの表面積を増加させ、塵埃の捕捉量を向上させることができる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、塵埃捕捉部材7として、塵埃を付着させるための粘着剤が塗布された粘着物で構成していたが、これに限らず、塵埃を捕捉可能とする部材であれば、いずれの部材でもよく、例えば、塵埃を静電的に吸着するための静電吸着物(帯電体)等を採用しても構わない。
前記実施形態において、塵埃捕捉部材7の配設位置は、前記実施形態で説明した配設位置に限らず、光学部品用筐体46外部において、空気流通用開口部4611を介して光学部品用筐体46内部に向かう塵埃を捕捉可能であれば、その他の位置、例えば、光束通過用開口部223等の外装筐体2に形成される隙間を閉塞するように配設しても構わない。この際、塵埃捕捉部材としては、外装筐体2内部に配設する他、外装筐体2外部に配設しても構わない。
また、前記実施形態では、塵埃捕捉部材7としては、空気流通用開口部4611を介して光学部品用筐体46内部に向かう塵埃を捕捉する構成としていたが、これに限らず、空気流通用開口部4621を介して光学部品用筐体46内部に向かう塵埃を捕捉する構成、すなわち、アッパーケース21に配設する構成を採用しても構わない。
さらに、前記実施形態では、塵埃捕捉部材7は、第1の塵埃捕捉部材71、および2つの第2の塵埃捕捉部材72の3つで構成されていたが、その数は、特に限定されず、1つでも、2つでも、4つ以上でも構わない。
前記実施形態では、空気流通用開口部4611,4621は、光学装置45に対応して形成されていたが、これに限らず、その他の光学部品42〜44、または光源装置41に対応して空気流通用開口部を形成し、該空気流通用開口部を介して光学部品用筐体内部に向かう塵埃を塵埃捕捉部材にて捕捉する構成としても構わない。
前記実施形態では、塵埃捕捉部材本体721を構成する複数の粘着シート7211は、蛇腹状に形成されていたが、これに限らず、その他の形状、例えば、平面形状、複数のディンプルが形成された形状等で構成しても構わない。
また、粘着シート7211に塗布する粘着剤としては、粘着面7Aに一様に塗布する構成の他、例えば、渦巻き状に塗布したり、格子状に塗布したりしても構わない。このように粘着剤を塗布すれば、粘着シート7211を剥がしやすい構成を実現できる。
さらに、塵埃捕捉部材7の表面に位置する粘着シート7211Aの交換時期としては、例えば、プロジェクタ1内部の前記制御基板にてプロジェクタ1の使用時間を計測し、所定の時間が経過した際に、交換時期を外部に報知する構成を採用しても構わない。なお、外部に報知する構成としては、液晶パネル451に交換時期を知らせるメッセージを含んだ画像光を形成させスクリーン上に投影画像として表示する構成や、外装筐体2にLED(Light Emitting Diode)等の固体発光素子を配設しておき固体発光素子の点灯により交換時期を知らせる構成等が例示できる。
前記実施形態では、支持部材722は、ゴム等の所定の弾性率を有する弾性部材で構成されていたが、これに限らず、支持部本体7221と一対の突条部7221B,7221Cとを別体で構成し、一対の突条部7221B,7221Cのみを弾性部材で構成しても構わない。
前記実施形態では、光源装置41は、放電発光型の光源装置で構成していたが、これに限らず、レーザダイオード、LED、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光源装置41を1つのみ用い色分離光学装置43にて3つの色光に分離していたが、色分離光学装置43を省略し、3つの色光をそれぞれ射出する3つの前記固体発光素子を光源装置として構成してもよい。
前記実施形態では、プロジェクタ1は、液晶パネル451を3つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを1つ備える単板式のプロジェクタで構成しても構わない。また、液晶パネルを2つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを4つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板452,453は省略できる。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
本発明は、光学部品を良好に冷却でき、かつ、投影画像を良好に維持できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタとして利用できる。
本実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図。 前記実施形態におけるロアーケースの構成を示す斜視図。 前記実施形態における光学ユニットの光学系を模式的に示す図。 前記実施形態における塵埃捕捉部材の配設位置を模式的に示す図。 前記実施形態における塵埃捕捉部材の構成を示す図。 前記実施形態における塵埃捕捉部材の構成を示す図。
符号の説明
1・・・プロジェクタ、2・・・外装筐体、3・・・投射レンズ(投射光学装置)、7・・・塵埃捕捉部材、7A・・・粘着面、41・・・光源装置、46・・・光学部品用筐体、221・・・吸気口、222・・・部材挿通用開口部、223・・・光束通過用開口部、451・・・液晶パネル(光変調装置)、721・・・塵埃捕捉部材本体、722・・・支持部材、4611,4621・・・空気流通用開口部、7211・・・粘着シート、7221・・・支持部本体、7221B,7221C・・・突条部(閉塞部)、7222・・・把持部。

Claims (6)

  1. 光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置を含む複数の光学部品を内部に収納配置する光学部品用筐体と、前記光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、前記光源装置、前記光学部品用筐体、および前記投射光学装置を内部に収納配置する外装筐体とを備えたプロジェクタであって、
    前記光学部品用筐体には、内外に空気を流通可能とする空気流通用開口部が形成され、
    前記光学部品用筐体外部に配設され、前記空気流通用開口部を介して前記光学部品用筐体内部に向かう塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
  2. 請求項1に記載のプロジェクタにおいて、
    前記外装筐体には、前記投射光学装置から拡大投射される光束を通過させるための光束通過用開口部が形成され、
    前記塵埃捕捉部材は、前記外装筐体内部において、前記光束通過用開口部から前記空気流通用開口部に至る空気の流路中に配設されていることを特徴とするプロジェクタ。
  3. 請求項1または請求項2に記載のプロジェクタにおいて、
    前記外装筐体には、内部に空気を導入するための吸気口が形成され、
    前記塵埃捕捉部材は、前記外装筐体内部において、前記吸気口から前記空気流通用開口部に至る空気の流路中に配設されていることを特徴とするプロジェクタ。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    前記外装筐体には、前記塵埃捕捉部材を内部に挿通可能とする部材挿通用開口部が形成され、
    前記塵埃捕捉部材は、
    塵埃を捕捉可能とする塵埃捕捉部材本体と、
    前記塵埃捕捉部材本体を支持する支持部材とを備え、
    前記支持部材は、
    前記塵埃捕捉部材本体を支持しつつ前記部材挿通用開口部に挿通可能とする支持部本体と、
    前記支持部本体が前記部材挿通用開口部に挿通された状態で、前記塵埃捕捉部材を前記外装筐体に装着するとともに前記部材挿通用開口部を閉塞する弾性材料から構成される閉塞部と、
    前記塵埃捕捉部材が前記外装筐体に装着された状態で、前記部材挿通用開口部から前記外装筐体外部に突出する把持部とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    前記塵埃捕捉部材は、粘着剤が塗布された複数の粘着シートを備え、前記複数の粘着シートが積層された構成を有していることを特徴とするプロジェクタ。
  6. 請求項5に記載のプロジェクタにおいて、
    前記複数の粘着シートは、粘着剤が塗布された粘着面が凹凸状に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
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