JP2009003317A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ交換を含むフィルタの設置を簡易に行なえる構成の実現という課題や、フィルタを設置した場合に、フィルタ周りからプロジェクタ内部への塵埃の侵入を抑制してフィルタ周りの密閉性の向上を図る構造の実現という課題などの少なくとも一部を解決するためになされたものである。
【解決手段】光源５１１と、光変調装置（液晶パネル５４１）と、投写光学系（投写レンズ３）と、これらを内部に収納する外装筐体２と、を有するプロジェクタ１であって、外装筐体２は、第１開口部８と挿入部２０とを有する。第１開口部８は、外装筐体２外部の空気を内部に導入する。挿入部２０は、第２開口部（挿入開口２１）と案内部２２とを有する。また、案内部２２に案内される被案内部１６０を有し、挿入開口２１から被案内部１６０を案内部２２にスライドさせて挿入部２０に挿入し、第１開口部８から導入された空気を清浄化するフィルタ装置１０を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源と、光源から射出された光束を画像情報に応じ変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投写する投写光学系と、これら光源、光変調装置および投写光学系を内部に収納する外装筐体と、を備えたプロジェクタに関する。

従来、光源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、当該光学像をスクリーンなどに投写するプロジェクタが知られている。このようなプロジェクタは、駆動時に、プロジェクタを構成する電子部品および光学部品などが発熱する。なお、発熱する電子部品および光学部品の中には熱に弱いものがあり、このような部品の温度が許容温度を越えた場合には、プロジェクタ外部から導入した空気を送風して、発熱部品を適正な温度となるように冷却することが行われている。

しかし、外部から導入した空気には塵埃が含まれていることがあり、塵埃がプロジェクタ内部に侵入すると、塵埃の影が光学像と共に投写されて投写画像の品質が劣化したり、冷却効率が低下したりするという問題がある。このような問題に対し、特許文献１では、内部に密閉空間を形成したプロジェクタを提案している。

特許文献１に記載のプロジェクタは、筐体内部に密閉空間を形成し、密閉空間内に冷却対象としての液晶ライトバルブと、密閉空間内の空気を循環させる循環用ファンとが設けられ、プロジェクタは、循環用ファンを回転させることにより、密閉空間内の空気が循環して液晶ライトバルブを冷却し、熱せられた空気の熱は密閉空間外部に放熱される構成となっている。

特開２００１−２０９１２６号公報

しかし、特許文献１に記載のプロジェクタは、冷却対象である液晶ライトバルブや循環用ファンが内部に配置される密閉空間を形成するための側壁を設ける必要があるため、筐体内部の構成が複雑となり、プロジェクタの製造工程が煩雑化するという問題がある。

このような問題に対し、本出願人は、プロジェクタの外装筐体に、外装筐体外部の空気を内部に導入する開口部を形成し、外装筐体内には、冷却対象と、冷却対象および開口部を接続するダクトと、開口部から導入された空気を清浄化するフィルタとを設け、ダクトには、フィルタを介して清浄化された空気を吸気させて、空気を冷却対象に送風する冷却ファンを設け、冷却ファンとダクトとの間には、隙間を埋める第１封止部材を介装することを提案している（特願２００６−０４７２４５）。

なお、特願２００６−０４７２４５によれば、空気を清浄化するフィルタの交換が可能であり、フィルタ交換時には、プロジェクタに設置される開閉式のサイドカバーを開け、そのサイドカバーを押えながらフィルタ交換を行なう。

従って、ユーザは、フィルタ交換に対し、若干煩雑と感じる可能性があり、フィルタ交換を含むフィルタの設置が、なるべく簡易に行なえる構成の実現が要望され、課題となっている。また、フィルタを設置した場合、フィルタ周りからプロジェクタ内部への塵埃の侵入を抑制し、フィルタ周りの密閉性の向上を図る構造も要望され、課題となっている。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例１）プロジェクタは、光源と、光源から射出された光束を画像情報に応じ変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投写する投写光学系と、光源、光変調装置および投写光学系を内部に収納する外装筐体と、を有するプロジェクタであって、外装筐体は、外装筐体外部の空気を内部に導入する第１開口部と挿入部とを有し、挿入部は、第２開口部と案内部とを有し、第１開口部から導入された空気を清浄化するフィルタ装置を有し、フィルタ装置は、案内部に案内される被案内部を有し、第２開口部から被案内部を案内部にスライドさせて挿入部に挿入されるプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、フィルタ装置に有する被案内部を、挿入部が有する案内部に案内させ、第２開口部からスライドさせてフィルタ装置を挿入部に挿入することで、プロジェクタの外装筐体内部にフィルタ装置を設置できる。そして、フィルタ装置は第１開口部から導入された空気を清浄化する。従って、フィルタ装置をスライドさせることでフィルタ装置の設置が行なえる簡易な構成を実現できる。

（適用例２）上記プロジェクタであって、フィルタ装置は、第１開口部から導入された空気を清浄化するフィルタ部と、フィルタ装置を外装筐体内部に固定する固定機構部と、フィルタ部と固定機構部とを収容するフィルタ筐体と、を備えるプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、フィルタ装置は、フィルタ部により第１開口部から導入された空気を清浄化する。そして、固定機構部によりフィルタ装置を外装筐体内部に固定する。そして、フィルタ筐体によりフィルタ部と固定機構部とを収容する。従って、フィルタ装置が簡易な構成で実現できる。

（適用例３）上記プロジェクタであって、固定機構部は、操作部と駆動部と固定部と、を備え、操作部は、フィルタ筐体の外面に移動可能に設置され、駆動部は、操作部の移動に従動して駆動し、固定部は、弾性を有する封止部材を備え、駆動部の駆動に従動して外装筐体内部の所定領域に封止部材が圧接されることによりフィルタ装置を外装筐体内部に固定するプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、フィルタ筐体の外面に移動可能に設置される操作部を移動することに従動し、駆動部が駆動し、弾性を有する封止部材を備えて構成される固定部が、駆動部の駆動に従動して外装筐体内部の所定領域に封止部材が圧接されてフィルタ装置を外装筐体内部に固定する。従って、フィルタ装置を簡易な構成で外装筐体内部に固定することができる。そして、フィルタ装置を外装筐体内部に固定（設置）した場合、封止部材が、所定領域に圧接されて所定領域との隙間を埋めるため、フィルタ装置周りからプロジェクタの外装筐体内部への塵埃の侵入を抑制し、フィルタ装置周りの密閉性の向上を図る構造が実現できる。

（適用例４）上記プロジェクタであって、操作部は、フィルタ装置を挿入部に挿入する際に、フィルタ装置を把持する把持部を兼ねるプロジェクタ。

このようなプロジェクタによれば、操作部は、フィルタ装置を把持する把持部を兼ねることにより、操作部を把持してフィルタ装置をスライドすることで挿入部に挿入することができる。また、フィルタ装置の交換時にも操作部を把持してフィルタ装置を容易に交換することができる。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、実施形態に係るプロジェクタの外観斜視図である。図１を参照して、プロジェクタの外観構成に関して説明する。

本実施形態のプロジェクタ１は、内部に設置された光源から射出された光束を画像情報に応じて光学像を形成し、その光学像をスクリーンなどに拡大投写するものである。
図１に示すように、プロジェクタ１は、略直方体形状の外装筐体２を備えている。この外装筐体２は、略３体のケース（詳細は省略）で構成され、互いにねじなどで固定されている。

外装筐体２の前面部２ａには、投写光学系を構成する投写レンズ３を備えている。なお、投写レンズ３の投写方向において、外装筐体２の投写開口部４の内側にレンズカバーガラス５が設置されており、プロジェクタ１の外部に浮遊する塵や埃が投写開口部４から外装筐体２内部に進入することを抑制している。

また、前面部２ａの右側（プロジェクタ１の投写方向を前方として視認した場合）の側面近傍には、挿入部２０を構成して長方形状に形成される第２開口部としての挿入開口２１が設置され、後述するフィルタ装置１０を挿入している。

また、前面部２ａの投写開口部４の近傍には、リモコン受光窓（図示省略）が設置されている。また、前面部２ａと上面部２ｂとのコーナ部には、プロジェクタ１の動作状態をＬＥＤ（発光ダイオード）の点灯によりユーザに知らせるインジケータ（図示省略）が複数設置されている。

また、投写レンズ３の上方となる外装筐体２の上面部２ｂには、開閉自在のカバー部材６が設置されている。このカバー部材６を、開放すると、投写レンズ３に設置されて投写レンズ３の左右位置を調整するダイヤル（図示省略）と、上下位置を調整するダイヤル（図示省略）とが露出し、操作可能となる。なお、カバー部材６を設置することにより、プロジェクタ１の外部に浮遊する塵や埃が外装筐体２内部に進入することを抑制している。また、上面部２ｂ略中央には、プロジェクタ１の起動や調整操作を実施する操作パネル（図示省略）が設置されている。操作パネルの操作ボタン（図示省略）を適宜押下してプロジェクタ１の動作を操作する。

また、プロジェクタ１の投写方向を前方として視認した場合の外装筐体２の右側面部２ｃには、右側面部２ｃの略全領域にわたって複数のスリット７が形成され、第１開口部８が構成されている。この第１開口部８を介して外装筐体２外部から内部に冷却空気を導入させている。

外装筐体２の左側面部２ｄには、図示しない排気口が構成され、第１開口部８を介して外装筐体２外部から内部に冷却空気を導入し、外装筐体２内部に設置される発熱する発熱部（ランプ、偏光変換素子、液晶パネル、電源部など）を冷却して温まった空気を外装筐体２外部に排気している。

外装筐体２の後面部２ｅには、外部の電子機器からの画像信号、音声信号などを入力または出力するための複数の接続端子（図示省略）や、外部の電力をプロジェクタ１の装置本体に供給する電源用コネクタ（図示省略）や、リモコン受光窓（図示省略）などが設置されている。また、外装筐体２の下面部２ｆには、カバー部材（図示省略）が設置され、カバー部材を開放することにより、光源を交換することが可能となる。また、下面部２ｆには、プロジェクタ１を傾斜させて投写させるための伸縮可能な脚部（図示省略）も設置されている。

図２は、実施形態に係るプロジェクタのフィルタ装置を取り出した場合の斜視図である。図２を参照して、フィルタ装置１０の外観構成に関して説明する。

図２に示すように、フィルタ装置１０は、第１開口部８のスリット７を介して導入されたプロジェクタ１外部からの空気を清浄化するための装置であり、導入された空気に含まれる塵や埃を取り除き（清浄化し）、フィルタ装置１０以降に設置される構成部に清浄化した空気を導入させている。

フィルタ装置１０は、交換可能に設置されており、交換時期となった場合に、ユーザが交換することになる。フィルタ装置１０の交換時期は、プロジェクタ１の投写累計時間が所定の時間に達した場合や、フィルタ装置１０の目詰まりを検出した場合などに、プロジェクタ１を統括制御する制御部（図示省略）がインジケータなどを介して交換を指示する旨の表示を行なうことで、ユーザに知らせる。

なお、外装筐体２は、挿入部２０を有して構成されている。この挿入部２０は、フィルタ装置１０の外形形状と略相似形状に形成されており、前面部２ａに形成される第２開口部としての挿入開口２１と、挿入開口２１近傍から外装筐体２内部（挿入部２０内部）に形成される後述する案内部２２とを有している。

フィルタ装置１０は、概直方体形状を有しており、第１開口部８から導入された空気を清浄化するフィルタ部１１と、フィルタ装置１０を外装筐体２内部に固定する固定機構部１２と、フィルタ部１１と固定機構部１２とを収容するフィルタ筐体１６とを有して構成されている。

また、フィルタ部１１は、フィルタ装置１０をプロジェクタ１に挿入した際、外装筐体２の右側面部２ｃ側と左側面部２ｄ側とに相対する側となるフィルタ装置１０の右側面部１０ｃと左側面部１０ｄとに各々、フィルタ１１０が設置されている。各フィルタ１１０は、フィルタ装置１０の右側面部１０ｃおよび左側面部１０ｄの略全体を覆う形態で設置されている。なお、フィルタ１１０は、本実施形態では、静電フィルタを採用しており、静電気を帯電させた高分子繊維をプリーツ加工することにより、表面積を拡大させて塵埃の捕集効率を高めている。また、フィルタ部１１は、外周枠１１１を備え、フィルタ１１０の外周部が外周枠１１１と一体に成形されて構成されている。

固定機構部１２は、後述する操作部１２０と駆動部１３０（図５以降を参照）と固定部１４０とを有して構成されている。そして、操作部１２０は、フィルタ装置１０を挿入部２０の挿入開口２１から挿入した場合、前面部２ａに露出するフィルタ装置１０の前面部１０ａ（詳細にはフィルタ筐体１６のダイヤル保持部１７０）にダイヤル１２１を備えている。このダイヤル１２１は、移動可能（本実施形態では回動可能）に設置され、ダイヤル１２１と対向した状態で、ダイヤル１２１を９０度右回転することにより、後述する駆動部１３０を駆動させ、駆動部１３０の駆動に従動する固定部１４０がフィルタ装置１０を挿入部２０内部に固定させる。また、ダイヤル１２１は、９０度左回転（図２に示す状態）することにより、駆動部１３０を駆動させ、固定部１４０がフィルタ装置１０の固定を解除する。

固定部１４０は、封止部材１４１を有して構成され、前述したダイヤル１２１の回動により、フィルタ装置１０の上面部１０ｂおよび下面部１０ｆにおいてフィルタ筐体１６の内部から外部に突出する。また、その逆の動作を行なうことにより、フィルタ装置１０の固定および解除を行なう。

なお、フィルタ筐体１６は、フィルタ装置１０の上面部１０ｂおよび下面部１０ｆにおいて、フィルタ装置１０を挿入部２０内部に挿入する際に、挿入部２０が有する案内部２２に案内される被案内部１６０を有して構成されている。

なお、このように構成されるフィルタ装置１０は、フィルタ筐体１６に形成される被案内部１６０を、挿入部２０に形成する案内部２２に案内させて、挿入開口２１から挿入部２０内部にスライドさせることで挿入が行なわれる。詳細は後述する。

図３は、プロジェクタを構成する光学ユニットの光学系を模式的に示す図である。図３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、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものである。この光学ユニット５０の光学系は、図３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、光変調装置と、色合成光学系とから構成される。また、光変調装置と色合成光学系とはユニット化した光学装置５００として構成されている。

光学ユニット５０は、各光学系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は、光源５１１、各光学系５１，５２，５３を構成する各光学素子および投写レンズ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。なお、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、光学装置５００と投写レンズ３とが固定される。そして、ヘッド体５８は、光学素子用筐体５５の下収容枠体５５Ｂに固定用ネジ（図示省略）により固定される。この構成により、光学ユニット５０が完成する。なお、光学素子用筐体５５とヘッド体５８は、外装筐体２の底面の内面側に固定用ネジ（図示省略）により固定される。

図３を参照して、各光学系５１，５２，５３などの構成と動作を説明する。
図３に示すように、インテグレータ照明光学系５１は、光源５１１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ガラス５１１Ｃ、および、光源ランプ５１１Ａとリフレクタ５１１Ｂとガラス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などを採用してもよい。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、楕円面鏡のリフレクタとリフレクタの射出面側に平行化凹レンズと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５００の後述する光変調装置（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５００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５００の液晶パネル５４１上にほぼ重畳される。

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５００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抑制するためである。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５００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５００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光変調装置を構成する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、光学装置５００において、３つの入射側偏光板５４２Ｒ，５４２Ｇ，５４２Ｂは、光学装置５００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。

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、投写レンズ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、投写レンズ３により拡大され、スクリーンなどの投写対象物に投写される。

図４は、プロジェクタの冷却構成を簡略化して示す図である。図４を参照して、プロジェクタ１の冷却に関して説明する。

プロジェクタ１は、冷却ファン４０の駆動により、外装筐体２に形成される第１開口部８から、冷却用の空気を外装筐体２内部に導入する。導入された空気は、フィルタ装置１０を流通することにより、清浄化される。清浄化された空気は、複数の分岐路を有するダクト３０を介して分岐路に対応した複数の冷却ファン４０に流動する。そして、冷却ファン４０は、発熱する発熱部６０に空気を送風する。

発熱部６０は、光学ユニット５０を構成する光源５１１、偏光変換素子５１４、光変調装置（液晶パネル５４１）や、更には、光源５１１や制御基板（図示省略）などに電力を供給する電源部（図示省略）などである。発熱部６０を冷却して温まった空気は、排気ファン７０により、外装筐体２に形成される排気口８０からプロジェクタ１外部に排気される。詳細は、特願２００６−０４７２４５における冷却構成と略同様となる。

図５は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の前後方向の概略断面図である。図６は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の左右方向の概略断面図である。図７は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の解除を説明する図であり、（ａ）は、固定部を解除した場合のフィルタ装置の外観斜視図であり、（ｂ）は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の解除を説明する概略断面図である。

なお、図５は、外装筐体２の前面部２ａから後面部２ｅ方向（前後方向）で、駆動軸１３１に沿って切断した状態の概略断面を示している。また、図６は、外装筐体２の右側面部２ｃから左側面部２ｄ方向（左右方向）の概略断面を示し、詳細には図５に示すＡ−Ａ断面を示している。また、図７（ｂ）は、外装筐体２の右側面部２ｃから左側面部２ｄ方向（左右方向）の概略断面を示し、図５に示すＢ−Ｂ断面を示している。また、図５、図６、図７（ｂ）は、フィルタ装置１０を挿入した状態で、フィルタ装置１０が固定されていない状態（解除状態）を示している。図５、図６、図７を参照して、フィルタ装置１０の構成に関して説明する。

フィルタ装置１０は、図２でも説明したように、フィルタ部１１と固定機構部１２とフィルタ筐体１６とを有して構成されている。また、固定機構部１２は、操作部１２０と駆動部１３０と固定部１４０とを有して構成されている。

ここで、駆動部１３０の構成に関して説明する。
駆動部１３０は、操作部１２０（ダイヤル１２１）の回動に従動して、固定部１４０に力を伝達する機構部である。駆動部１３０は、フィルタ装置１０の上下方向の略中心部に設置される駆動軸１３１を有している。この駆動軸１３１は、一端を操作部１２０のダイヤル１２１内面側に形成される駆動軸固定部１２２に固定され、他端をフィルタ装置１０の後面部１０ｅを形成するフィルタ筐体１６の駆動軸保持部１７１に回動自在に保持されている。従って、ダイヤル１２１を回動すると、駆動軸１３１が従動して回動することになる。また、駆動軸１３１は、駆動軸１３１上の２箇所に、変換カム１３２を固定している。

変換カム１３２は、駆動軸１３１の回動を固定部１４０の摺動に変換する部材である。そして、変換カム１３２は、図７（ｂ）に示すように、略渦巻状の曲面外形を有する摺動駆動部１３３と、ダイヤル１２１を右９０度回転した状態（固定部１４０を固定した状態）でそれ以上のダイヤル１２１の回転を防止する突起部１３４と、固定部１４０を解除した状態で後述するカム伝達部１４７の先端部１４７ａと平行となるフラット部１３５と、固定部１４０を固定した状態でカム伝達部１４７の先端部１４７ａが接触するフラット部１３６とで構成されている。また、フラット部１３５，１３６は、突起部１３４と摺動駆動部１３３とを結んでいる。なお、変換カム１３２は、摺動駆動部１３３と突起部１３４とフラット部１３５，１３６とを駆動軸１３１の軸中心に１８０度回転した場合に重なる（２回回転対称）形状に形成されている。

次に、固定部１４０の構成に関して説明する。
固定部１４０は、駆動軸１３１の駆動に従動（摺動）して挿入部２０にフィルタ装置１０の固定および解除を行なう機構部である。固定部１４０は、封止部材１４１と、封止部材１４１を固定する封止部材固定部１４４とから構成されている。封止部材１４１は、略直方体形状でフィルタ筐体１６のダイヤル保持部１７０から駆動軸保持部１７１に渡って延びている。また、封止部材１４１は、弾性を有する部材で形成されている。本実施形態では、シリコンゴムを用いている。

また、封止部材１４１は、外装筐体２（挿入部２０）内部に形成した所定領域としての封止部材受部２４に圧接する封止部１４２と、封止部材固定部１４４に封止部材１４１を固定するための略凸形状に形成された封止凸部１４３とで構成されている。

封止部材固定部１４４は、駆動部１３０の駆動軸１３１に固定される変換カム１３２に対応させて設置されている。封止部材固定部１４４は、封止凸部１４３を案内して固定する略凹形状に形成された封止部材案内部１４５と、固定部１４０が駆動部１３０により移動した場合の規制部となる左右の水平方向に突出形成した鍔部１４６と、変換カム１３２に当接して摺動する２つのカム伝達部１４７と、駆動軸１３１を中心に上下方向に対称に設置された固定部１４０に対して、各々対応する鍔部１４６に引掛けて設置された戻しばね１４８とを有して構成されている。なお、封止部材案内部１４５と鍔部１４６とカム伝達部１４７とは、合成樹脂材料で一体に成形されている。

また、戻しばね１４８は、金属材料により形成された引張りばねであり、各々の鍔部１４６を駆動軸１３１方向に引っ張る力が常に加わっている。この戻しばね１４８により、固定部１４０は、常に駆動軸１３１方向に引っ張られた状態となる。従って、固定部１４０が解除状態では、鍔部１４６は、戻しばね１４８により、フィルタ筐体１６に形成する鍔受部１６３に当接した状態で、駆動軸１３１方向に引っ張られた状態となる。

戻しばね１４８は左右の鍔部１４６に対応して２つ使用している。また、フィルタ装置１０には計４つの戻しばね１４８が使用されている。なお、上述した固定部１４０の構成は、本実施形態では、駆動軸１３１を中心として、上下方向（上面部１０ｂ側および下面部１０ｆ側）に対称に形成されている。

次に、フィルタ筐体１６の構成に関し、特に、フィルタ装置１０の上面部１０ｂの構成に関して説明する。なお、フィルタ装置１０の下面部１０ｆの構成は、駆動軸１３１を中心として対称に形成されており、フィルタ装置１０の上面部１０ｂの構成と同様となる。

フィルタ筐体１６の上面部１０ｂは、挿入部２０に形成した案内部２２を構成する凸形状の案内凸部２３に対応して、被案内部１６０を構成する凹形状を有する被案内凹部１６１が形成されている。この被案内凹部１６１は、封止部材１４１の両側の領域に形成されている。また、封止部材１４１の封止部１４２と封止部材固定部１４４の封止部材案内部１４５との外面に相対して、案内部１６２が形成されている。この案内部１６２に沿って固定部１４０は移動を行なう。

また、案内部１６２から駆動軸１３１方向に向かって、固定部１４０の鍔部１４６の移動を妨げない空間領域を有して鍔部１４６を受ける鍔受部１６３が形成されている。いずれも案内部１６２を基準に左右方向に対象に形成されている。

また、フィルタ筐体１６の右側面部１０ｃおよび左側面部１０ｄには、フィルタ部１１を固定するための外面から一段窪んだフィルタ受部１７２がフィルタ部１１の外周枠１１１に相対した形状で形成されている。なお、フィルタ部１１の外周枠１１１は、フィルタ受部１７２に接着固定することで、密閉性を保持させている。

ここで、図７を用いて、固定部１４０を解除する場合の説明を行なう。
固定部１４０を解除する場合とは、フィルタ装置１０が挿入部２０に挿入される場合と、挿入部２０に挿入されて固定部１４０が固定された後に解除される場合とがある。

固定部１４０が固定された後に解除される場合では、ダイヤル１２１を左９０度回転させることにより、固定部１４０を解除することができる。このとき、図５に示す状態となる。この状態では、変換カム１３２は、カム伝達部１４７の先端部１４７ａと接触しない状態となっており、上下方向に設置される固定部１４０は、戻しばね１４８の力により、駆動軸１３１方向に引っ張られ、鍔部１４６が鍔受部１６３に当接した状態となる。

なお、本実施形態では、解除した場合の変換カム１３２のフラット部１３５とカム伝達部１４７の先端部１４７ａとには隙間が若干確保される形態となっている。この動作により、解除状態では、封止部材１４１の封止部１４２の先端部１４２ａは、挿入部２０の封止部材受部２４への圧接を止め、案内部１６２の溝に入り込む形態となる。

フィルタ装置１０は、固定部１４０を解除状態にした後、挿入部２０から取り出すことができる。また、解除状態でフィルタ装置１０を挿入部２０に挿入することができる。なお、フィルタ装置１０を挿入および取り出す場合には、ユーザは、操作部１２０であるダイヤル１２１を把持するか、または、フィルタ筐体１６のダイヤル保持部１７０の外周周辺を把持することで行なうことができる。本実施形態では、操作部１２０であるダイヤル１２１は、フィルタ装置１０を把持する把持部の機能を兼ねている。

また、フィルタ装置１０を挿入部２０に挿入して設置する場合、ユーザは、フィルタ筐体１６の上面部１０ｂおよび下面部１０ｆに形成した被案内部１６０としての被案内凹部１６１を、挿入部２０の上下方向に被案内凹部１６１に対応させて形成した案内部２２としての案内凸部２３に合わせて（案内させて）、スライドすることで挿入することができ、フィルタ装置１０を挿入部２０に設置できる。

図８は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の固定を説明する図であり、（ａ）は、固定部を固定した場合のフィルタ装置の外観斜視図であり、（ｂ）は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の固定を説明する概略断面図である。図８を参照して、固定部１４０が固定される場合の固定機構部１２の動作に関して説明する。

フィルタ装置１０を挿入部２０に挿入した状態（図７に示す状態）で、操作部１２０を構成するダイヤル１２１を右９０度回転することにより、固定部１４０を固定することができる。そのとき、フィルタ装置１０は、外観的には図８（ａ）に示す状態となり、断面的には図８（ｂ）に示す状態となる。

固定部１４０を固定する場合において、ダイヤル１２１の回転（右回転）を開始した場合、ダイヤル１２１の回転に従動して駆動軸１３１が回転を開始する。駆動軸１３１の回転により、変換カム１３２が回転を開始することにより、変換カム１３２の摺動駆動部１３３がカム伝達部１４７の先端部１４７ａに当接する。そして、変換カム１３２の回転の進行により、上方に位置するカム伝達部１４７の先端部１４７ａは、摺動駆動部１３３の回転により摺動して上方向に移動する。また、同様に、下方に位置するカム伝達部１４７の先端部１４７ａは、摺動駆動部１３３の回転により摺動して下方向に移動することになる。この摺動により、上方向の固定部１４０は上方向に移動し、下方向の固定部１４０は下方向に移動する。

そして、ダイヤル１２１が、右９０度回転を終了する時点では、変換カム１３２のフラット部１３６にカム伝達部１４７の先端部１４７ａが位置する。このとき、封止部材１４１の封止部１４２の先端部１４２ａは、挿入部２０に形成した封止部材受部２４に当接し、封止部材受部２４を圧接する。この一連の動作により、固定部１４０は、挿入部２０に固定される。なお、この状態（固定状態）から、ダイヤル１２１を更に右方向に回転させようとした場合、変換カム１３２の突起部１３４がカム伝達部１４７の側面に当接することにより、回転を妨げる。

フィルタ装置１０を固定状態にすることで、挿入部２０の封止部材受部２４と封止部１４２の先端部１４２ａとの隙間を埋め、プロジェクタ１を動作させた場合、第１開口部８から導入した空気をフィルタ装置１０外周から漏らすことを抑制している。

また、フィルタ装置１０を固定状態にすることで、プロジェクタ１を把持して運搬する場合や、プロジェクタ１へある程度の衝撃が付加される場合や、天つり状態で使用する場合など、通常の使用状態において、フィルタ装置１０が挿入部２０から外れて、プロジェクタ１外部に飛び出ることなどの不具合はない。

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は、フィルタ装置１０に有する被案内部１６０（被案内凹部１６１）を、挿入部２０が有する案内部２２（案内凸部２３）に案内させ、第２開口部としての挿入開口２１からスライドさせてフィルタ装置１０を挿入部２０に挿入することで、プロジェクタ１の外装筐体２内部にフィルタ装置１０を簡易に設置できる。そして、フィルタ装置１０は第１開口部８から導入された空気を清浄化する。従って、フィルタ装置１０をスライドさせることでフィルタ装置１０の設置が行なえる簡易な構成を実現できる。

（２）本実施形態のフィルタ装置１０は、フィルタ部１１、固定機構部１２およびフィルタ筐体１６を備えて構成されている。そして、フィルタ部１１は、第１開口部８から導入された空気を清浄化する。固定機構部１２は、フィルタ装置１０を外装筐体２内部（挿入部２０内部）に固定する。また、フィルタ筐体１６は、フィルタ部１１と固定機構部１２とを収容する。このような簡易な構成でフィルタ装置１０を実現することができる。

（３）本実施形態のプロジェクタ１によれば、フィルタ筐体１６の前面部１０ａを構成するダイヤル保持部１７０に回動可能に設置される操作部１２０のダイヤル１２１を回動することに従動して駆動部１３０が駆動する。そして、弾性を有して隙間を埋める封止部材１４１を備えて構成される固定部１４０が、駆動部１３０の駆動に従動（摺動）して外装筐体２内部の所定領域（挿入部２０の封止部材受部２４）に封止部材１４１を圧接してフィルタ装置１０を外装筐体２内部（挿入部２０内部）に固定する。従って、フィルタ装置１０を簡易な構成で外装筐体２内部に固定することができる。そして、フィルタ装置１０を外装筐体２内部に固定した場合、封止部材１４１が、封止部材受部２４に圧接して封止部材受部２４との隙間を埋めるため、フィルタ装置１０周り（挿入部２０の封止部材受部２４と封止部１４２の先端部１４２ａとの隙間など）からプロジェクタ１の外装筐体２内部への塵埃の侵入を抑制する。従って、フィルタ装置１０周りの密閉性の向上を図る構造を実現することができる。

（４）本実施形態のプロジェクタ１によれば、操作部１２０（ダイヤル１２１）は、フィルタ装置１０を把持する把持部を兼ねることにより、操作部１２０を把持してフィルタ装置１０をスライドすることで挿入部２０に挿入することができる。また、フィルタ装置１０の交換時にも操作部１２０を把持してフィルタ装置１０を容易に交換することができる。

（５）本実施形態のプロジェクタ１によれば、フィルタ装置１０の有する固定部１４０により、フィルタ装置１０周りからプロジェクタ１の外装筐体２内部への塵埃の侵入を抑制するため、第１開口部８から導入した空気は、略全てフィルタ装置１０のフィルタ１１０に流入することになる。そして、フィルタ装置１０から流出する空気は清浄化された空気となる。この構成により、冷却ファン４０が発熱部６０（光源５１１、偏光変換素子５１４、光変調装置（液晶パネル５４１）、光源５１１や制御基板などに電力を供給する電源部など）に対して送風する空気は清浄化された空気となる。それにより、塵埃が光学ユニット５０を構成する光源５１１や偏光変換素子５１４や液晶パネル５４１の光透過面に付着することを抑制できるため、塵埃の影が光学像と共に投写されず、投写画像の品質劣化を抑制することができる。また、塵埃の付着を抑制できるため、発熱部６０に対する冷却効率の低下を抑制することができる。従って、発熱部６０を構成する各部（光源５１１、偏光変換素子５１４、液晶パネル５４１、光源５１１や制御基板などに電力を供給する電源部など）の長寿命化を図ることができるため、プロジェクタ１の長寿命化を実現できる。

（６）本実施形態のフィルタ装置１０によれば、フィルタ部１１（フィルタ１１０）は、右側面部１０ｃと左側面部１０ｄとの２箇所に設置されている。これにより、第１開口部８から導入された空気に含まれる塵埃の捕集効率を高めることができ、フィルタ装置１０から流出する空気の更なる清浄化を図ることができる。

なお、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て実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態において、フィルタ装置１０のフィルタ部１１（フィルタ１１０）は、右側面部１０ｃと左側面部１０ｄとの２箇所に設置されている。しかし、どちらか一方の面部に設置することでも良い。

（変形例２）前記実施形態において、フィルタ装置１０の封止部材１４１は、弾性を有する部材としてシリコンゴムを用いている。しかし、シリコンゴム以外のゴム部材を用いることでも良い。ゴム部材として、例えば、クロロプレンゴム、ブチルゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。

（変形例３）前記実施形態において、フィルタ装置１０の操作部１２０としてのダイヤル１２１は、フィルタ筐体１６の外面（前面部１０ａを構成するダイヤル保持部１７０の外面）に回動可能に設置されている。しかし、回動などの移動に限らず、スライドなどの移動が可能な操作部をフィルタ筐体１６の外面に設置することでも良い。その場合、駆動部は、操作部の移動に従動して固定部を動作させるための機構を適宜選択することで固定部の固定と解除を行なうことができる。

（変形例４）前記実施形態において、フィルタ装置１０の操作部１２０としてのダイヤル１２１は、フィルタ装置１０を把持する把持部としての機能を兼ねさせている。しかし、これに加えて、フィルタ筐体１６のダイヤル保持部１７０にも把持するための適切な形状（例えば、前面部１０ａ側のダイヤル保持部１７０を、右側面部１０ｃと左側面部１０ｄの側に延びる形状を追加することなど）とすることで、さらにフィルタ装置１０を把持し易くさせることができる。

（変形例５）前記実施形態において、フィルタ装置１０のフィルタ部１１の外周枠１１１はフィルタ受部１７２に接着固定されているが、フィルタ受部１７２から外周枠１１１を取り外し可能な構成としても良い。フィルタ交換時には、フィルタ装置１０全体を交換するのではなく、フィルタ装置１０のフィルタ部１１のみを交換する（密閉性を保持することは必要）だけで済ませることができる。

（変形例６）前記実施形態のプロジェクタ１の光学系において、光変調装置としての液晶パネル５４１は、透過型の液晶パネル５４１を用いているが、反射型の液晶パネルなど、反射型の光変調素子を用いることも可能である。また、入射した光の射出方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から射出した光束を変調する微小ミラーアレイデバイスなどを用いても良い。

（変形例７）前記実施形態のプロジェクタ１の光学系において、光変調装置としての液晶パネル５４１は、３つの液晶パネル５４１（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。また、コントラストを向上するための液晶パネルを追加して採用しても良い。

（変形例８）前記実施形態において、プロジェクタ１は、フロントタイプのプロジェクタとして適用しているが、投写対象面としてのスクリーンを一体で有するリアタイプのプロジェクタにも適用できる。

なお、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。

実施形態に係るプロジェクタの外観斜視図。 実施形態に係るプロジェクタのフィルタ装置を取り出した場合の斜視図。 プロジェクタを構成する光学ユニットの光学系を模式的に示す図。 プロジェクタの冷却構成を簡略化して示す図。 挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の前後方向の概略断面図。 挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の左右方向の概略断面図。 挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の解除を説明する図であり、（ａ）は、固定部を解除した場合のフィルタ装置の外観斜視図であり、（ｂ）は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の解除を説明する概略断面図。 挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の固定を説明する図であり、（ａ）は、固定部を固定した場合のフィルタ装置の外観斜視図であり、（ｂ）は、挿入部にフィルタ装置を挿入した場合の固定部の固定を説明する概略断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…外装筐体、３…投写レンズ、８…第１開口部、１０…フィルタ装置、１１…フィルタ部、１２…固定機構部、１６…フィルタ筐体、２０…挿入部、２１…挿入開口、２２…案内部、２３…案内凸部、２４…封止部材受部、３０…ダクト、４０…冷却ファン、５０…光学ユニット、６０…発熱部、７０…排気ファン、８０…排気口、１１０…フィルタ、１２０…操作部、１２１…ダイヤル、１３０…駆動部、１３１…駆動軸、１３２…変換カム、１４０…固定部、１４１…封止部材、１４４…封止部材固定部、１６０…被案内部、１６１…被案内凹部。

Claims (4)

1. 光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じ変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された前記光学像を投写する投写光学系と、前記光源、前記光変調装置および前記投写光学系を内部に収納する外装筐体と、を有するプロジェクタであって、
   前記外装筐体は、前記外装筐体外部の空気を内部に導入する第１開口部と挿入部とを有し、
   前記挿入部は、第２開口部と案内部とを有し、
   前記第１開口部から導入された空気を清浄化するフィルタ装置を有し、前記フィルタ装置は、前記案内部に案内される被案内部を有し、前記第２開口部から前記被案内部を前記案内部にスライドさせて前記挿入部に挿入され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であって、
   前記フィルタ装置は、前記第１開口部から導入された空気を清浄化するフィルタ部と、前記フィルタ装置を前記外装筐体内部に固定する固定機構部と、前記フィルタ部と前記固定機構部とを収容するフィルタ筐体と、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記固定機構部は、操作部と駆動部と固定部と、を備え、
   前記操作部は、前記フィルタ筐体の外面に移動可能に設置され、
   前記駆動部は、前記操作部の移動に従動して駆動し、
   前記固定部は、弾性を有する封止部材を備え、
   前記駆動部の駆動に従動して前記外装筐体内部の所定領域に前記封止部材が圧接されることにより前記フィルタ装置を前記外装筐体内部に固定することを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタであって、
   前記操作部は、前記フィルタ装置を前記挿入部に挿入する際に、前記フィルタ装置を把持する把持部を兼ねることを特徴とするプロジェクタ。

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