JP2011164150A - 映像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 映像投射ユニットの投射窓を容易に露呈できるようにして投射窓の清掃を容易とする映像投射装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 投射ユニット１０１の出射部を収納し、映像光１００を出射する投射窓が上方に向けて形成された防塵エンクロージャー部１０１ａと、前面にスクリーン１を保持し、投射ユニット１０１の投射窓から出射された映像光１００を導入する開口部３ａを有するとともに、導入した映像光１００をスクリーン１の背面に向けて反射する第二の反射ミラー２を、内部に配設するキャビネット遮蔽構造４００とを備え、キャビネット遮蔽構造４００の開口部（光導入管理用開口部）３ａに第二の防塵カバー１０を着脱自在に取り付け、第二の防塵カバー１０を取り外した状態で投射窓を露呈するようにし第二の防塵カバー１０を取り付けた状態でキャビネット遮蔽構造４００を密閉構造とするようにした。
【選択図】 図２

Description

スクリーンを装置前面に配置し、投射ユニットを装置下部に配置し、投射ユニットからの映像光を上方に向けて出射するとともに、装置上部に配置した反射ミラーで反射させ、スクリーンに背面投写する入射角度を鋭角にして、投射ユニットからスクリーンまでの奥行きを短く構成した映像投射装置に関するものである。

装置前面に設けられたスクリーンと装置内部に配置された光学素子を有する映像投射装置においては、映像光が通過する内部空間には外部からの粉塵が侵入しないように防塵エンクロージャー構造が必要である。従来、例えば、映像投射ユニットは、非球面ミラーから反射した映像光を通過する投射窓を備えたエンクロージャー構造部を形成し、このエンクロージャー構造部、キャビネット前面に設けられたスクリーン及びキャビネット天面に設けられた反射ミラーは、映像投射装置の背面意匠キャビネットを含んで、映像光が通過する部分の防塵エンクロージャー構造となっている。背面意匠キャビネットはエンクロージャーの一部となっており、放熱穴などの開口部を一切有していない。そして、キャビネットの背面側を部分的に凹ませて収納部を設け、主要電気回路シャーシを収納している。この収納部の蓋には放熱穴が多数設けられ、熱を外へ逃がす冷却構造となっている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２１９４４７号公報

上記映像投射装置においては、映像投射ユニットの出射部に配置された投射窓の上面に溜まった粉塵を清掃必要な際、主要電気回路基板を搭載した板金基盤シャーシを保持し、かつスピーカーユニットを収納した大型の背面意匠キャビネットを取り外した後、投射窓の表面を露呈することができない。大型かつ重量のある背面意匠キャビネットを外さなければならず、また基盤シャーシは、背面意匠キャビネット側に設置されているために、背面意匠キャビネットを外す際には、映像投射ユニットとの間の接続ケーブルを外すか、或いは十分に長いケーブルとしておく必要があった。

また、背面意匠キャビネットを外した後では、キャビネット前面に設けられたスクリーン部及びキャビネット天面に設けられた反射ミラー部などが露呈してしまう状態となり、映像投射ユニットの投射窓を清掃する間に、外部からの粉塵がキャビネット内部へ侵入してしまうことがあるという問題があった。また、キャビネット背面の収納凹部に主要電気回路シャーシを収納し、この収納部の蓋に放熱穴を多数設け、熱を外へ逃がす冷却構造となっているので、主要電気回路シャーシを冷却するための空気の流れを十分に確保することができないという問題があった。また、映像光がキャビネットの天面に設けられた反射ミラーで反射するまでの間にクロスする集光部が、映像投射ユニットから離れているので、投射窓のサイズを大きくする必要があり、コストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、装置背面において、映像投射ユニットの投射窓を容易に露呈できるようにして投射窓の清掃を容易とするとともに、投射窓の清掃中においても防塵構造の内部に粉塵が侵入し難い構造とし、また、投射窓をできるだけ小さい面積で形成することで、装置の小型化とコスト削減を実現させ、さらに防塵エンクロージャー構造内の機器を効率的に冷却することができる映像投射装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の映像投射装置は、映像光を出射する投射ユニットと、投射ユニットが出射した映像光を反射する反射ミラーと、反射ミラーが反射した映像光が背面に投射されるスクリーンと、を備える映像投射装置であって、投射ユニットの映像光の出射口及び出射部の光学素子を気密に収納するとともに、映像光を出射する投射窓が形成された防塵エンクロージャー部と、前面にスクリーンを保持し、投射ユニットの投射窓から出射された映像光を導入するとともに当該投射窓を清掃可能な光導入管理用開口部を背面に開口し、光導入管理用開口部から導入した映像光をスクリーンの背面に向けて反射する反射ミラーを、内部に配設するキャビネット遮蔽構造と、を備え、キャビネット遮蔽構造の光導入管理用開口部に防塵カバーを着脱自在に取り付け、防塵カバーを取り外した状態で投射窓を露呈し、取り付けた状態で投射窓を覆いキャビネット遮蔽構造内空間を密閉状態とすることを特徴とする。

本発明によれば、背面に設けた光導入管理用開口部から防塵カバーを取り外すのみで、投射窓を容易に露呈することができ、投射窓の清掃を容易とする。また、投射窓の清掃中においても防塵構造の内部に粉塵が侵入し難い構造とすることができるという効果を奏する。

図１は、映像投射装置の全体構成光学レイアウトの概略図である。 図２は、映像投射装置の全体の防塵構造の断面図である。 図３は、投射ユニットの縦断面図である。 図４は、スクリーンと第二の反射ミラーを保持する筐体フレーム構造の斜視図である。 図５は、筐体フレーム構造に、映像光が通過する小さな開口を有したキャビネットが固定されたキャビネット遮蔽構造の斜視図である。 図６は、映像光を反射する反射面が光軸を中心とした回転対称形である非球面ミラーの保持部を説明するための斜視図である。 図７は、非球面ミラー保持部を説明するための別の斜視図である。 図８は、映像光を反射する反射面が平面形状である第一の反射ミラーを保持する第一の反射ミラー保持部の斜視図である。 図９は、第一の反射ミラー保持部をベースに取り付ける手順を示した斜視図である。 図１０は、第一の反射ミラー保持部を説明する斜視図である。 図１１は、映像投射装置の映像光の一部の斜視図である。 図１２は、窓ガラス板の保持部の斜視図である。 図１３は、窓ガラス板の取り付けを説明する窓ガラス板保持部の斜視図である。 図１４は、窓ガラス板による反射光起因で発生する再帰反射光を説明するための図である。 図１５は、スクリーン上での再帰反射光の見え方を説明するための図である。 図１６は、窓ガラス板を映像光に対して傾けて配置する効果の説明図である。 図１７は、窓ガラス板保持部材を取り付けてない状態の投射ユニットの斜視図である。 図１８は、キャビネット遮蔽構造に投射ユニットが固定され、キャビネット遮蔽構造の背部にシャーシユニットと光源ユニットが配置された状態を示す斜視図である。 図１９は、キャビネット遮蔽構造の背部に第二の防塵カバーが固定された状態を示す斜視図である。 図２０は、バックカバーを取り付けた映像投射装置の完成状態の斜視図である。

以下に、本発明にかかる映像投射装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、映像投射装置の全体構成光学レイアウトの概略図である。図２は、本実施の形態に係る映像投射装置の全体の防塵構造の断面図である。図３は、投射ユニットの縦断面図である。図４は、スクリーンと第二の反射ミラーを保持する筐体フレーム構造の斜視図である。図５は、筐体フレーム構造に、映像光が通過する小さな開口を有したキャビネットが固定されたキャビネット遮蔽構造の斜視図である。図６は、映像光を反射する反射面が光軸を中心とした回転対称形である反射光学素子（以下、非球面ミラーと記載する）の保持部を説明するための斜視図である。図７は、非球面ミラー保持部を説明するための別の斜視図である。図８は、映像光を反射する反射面が平面形状である第一の反射ミラーを保持する第一の反射ミラー保持部の斜視図である。図９は、第一の反射ミラー保持部をベースに取り付ける手順を示した斜視図である。図１０は、第一の反射ミラー保持部を説明する斜視図である。図１１は、本実施の形態の映像投射装置の映像光の一部の斜視図である。図１２は、窓ガラス板の保持部の斜視図である。図１３は、窓ガラス板の取り付けを説明する窓ガラス板保持部の斜視図である。図１４は、窓ガラス板による反射光起因で発生する再帰反射光を説明するための図である。図１５は、スクリーン上での再帰反射光の見え方を説明するための図である。図１６は、窓ガラス板を映像光に対して傾けて配置する効果の説明図である。図１７は、窓ガラス板保持部材を取り付けてない状態の投射ユニットの斜視図である。図１８は、キャビネット遮蔽構造に投射ユニットが固定され、キャビネット遮蔽構造の背部にシャーシユニットと光源ユニットが配置された状態を示す斜視図である。図１９は、キャビネット遮蔽構造の背部に第二の防塵カバーが固定された状態を示す斜視図である。図２０は、バックカバーを取り付けた映像投射装置の完成状態の斜視図である。

図１に示すように、映像投射装置１０００は、投射光学系２００及び照明光学系３００からなる投射ユニット１０１と、第二の反射ミラー（反射ミラー）２と、スクリーン１とを含んで構成される。投射光学系２００は、照明光学系３００から出射された映像光を、投射レンズ７で拡大し、第一の反射ミラー５及び非球面ミラー４で反射し、第二の反射ミラー２へ映像光１００を投射する。第二の反射ミラー２で反射された映像光１００が、スクリーン１により映し出される。照明光学系３００は、光源部３０１から照射された光を集光するレンズ３０２とレンズ３０２から出射された光を空間変調する画像表示素子３０３を備えている。

光源部３０１は、例えば、ランプ光源、レーザー光源、ＬＥＤ光源などである。また、画像表示素子３０３は、例えば、液晶素子やＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）であり、入射光を反射または透過することにより、映像光に変換するものである。画像表示素子３０３により空間変調された画像光は、投射レンズ７により拡大され、さらに第一の反射ミラー５で折り返し、非球面ミラー４で反射される。非球面ミラー４で反射された映像光１００は、一度集光してから再び広がって第二の反射ミラー２へと投射され、第二の反射ミラー２で反射され、スクリーン１の背面に投射される。

図２において、キャビネット遮蔽構造４００は、前面に設置されたスクリーン１、スクリーンフレーム１２、（スクリーン１を保持するスクリーン保持部１６）及び装置上部に設置された第二の反射ミラー２を覆い、背面部を構成する略垂直の壁面に映像光１００が通過する小さな開口部（光導入管理用開口部）３ａを有したキャビネット３から構成される。開口部（光導入管理用開口部）３ａは、キャビネット遮蔽構造４００内に映像光を導入する導入口であるとともに、後述するように、製品を維持管理するメンテナンスとして、防塵エンクロージャー部１０１ａの投射窓に嵌め込まれた窓ガラス板９を清掃する際に活用する小窓である。

図２、図３において、非球面ミラー４を固定する保持部材１３、非球面ミラー保持部１３及び光学エンジン６を固定するベース８、窓ガラス板（投射窓）９、窓ガラス板９を保持する保持部材１４、第一の防塵カバー１１により、投射ユニット１０１の防塵エンクロージャー部１０１ａが構成されている。この防塵エンクロージャー部１０１ａは、投射ユニット１０１の出射口近傍の光路周囲を気密状態に取り囲み、上記光学素子を内部に収納している。図２に示されるように、開口部３ａと窓ガラス板９とは隣接して設けられ、開口部３ａを含む面と窓ガラス板９とは、背面方向に開くように所定の角度を挟んで向き合っている。

図４において、スクリーン１及び第二の反射ミラー２を保持する筐体フレーム構造について説明する。第二の反射ミラー保持部１５は、スクリーン保持１６ａ、１６ｂと固定され、テレビベース部１７に設置された保持部材１８、１９に固定されたフレーム部材２０，２１と固定されている。また、保持部材１８，１９は、スクリーン保持部１６ｃと固定されている。また、フレーム部材２０とフレーム部材２１の間に、投射ユニット１０１を固定するための構造部材２２が取り付けられている。この構造部材２２は、断面形状が中空の押出し部材であり、投射ユニット１０１を保持するための十分な強度が確保されている。

図５のように、背面部に映像光１００を導入する小さな開口部３ａを有したキャビネット３が、上記筐体フレーム構造に固定される。これにより、背面部に映像光が通過する小さな開口部があり、他の部分が密閉されたキャビネット遮蔽構造４００が構成される。

図６、図７に示すように、非球面ミラー４は、保持部材１３の内側部に設置される。非球面ミラー４は、保持部材の非球面ミラーピボット形状保持部１３ｂ及び保持部材１３に組み込まれた非球面ミラー調整ネジ３４、３５の先端上に載置され、また一端部を非球面ミラーガイド形状保持部１３ａに挿入される。バネ２９、３０、３１を介して、バネ押付部材２６、２７、２８により、固定される。保持部材１３は、アルミやマグネシウムなどのダイキャスト品、樹脂等の成形品、もしくは、アルミなどの切削品であってもよい。非球面ミラー４は、ピボット部を支点として、調整ネジ３４、３５を時計回りまたは反時計回りに回すことで、設置部が上下に移動し、非球面ミラー４が動くことでスクリーン１上での映像歪みを調整することができる。非球面ミラー４を保持した保持部材１３は、ベース８に固定される。ベース８は、寸法精度上・強度上重要な部品であり、アルミやマグネシウムなどのダイキャスト品または、アルミの切削品が望ましい。

次に第一の反射ミラー５の取り付け構造について概略を説明する。図８において、第一の反射ミラー５は、保持部材４２の中に収納設置され、押付部材４０及び押付部材４１により、押付保持される。保持部材４２は、左右にシャフト部４１ａ、４１ｂを備えている。

図９に示すように、第一の反射ミラー５を保持した状態の保持部材４２のシャフト部４１ａ、４１ｂが、ベース８のＶ溝形状部に設置され、シャフト部４１ａ、４１ｂは、シャフト押付部材４５、４６により押付保持される。また、保持部材４２とベース８の間には、バネ４３、４４が挿入されている。

図１０に示すように、第一の反射ミラー調整ネジ４７を備えた保持部材４８がベース８に固定される。調整ネジ４７の先端は、押付部材４０の面と接触設置する。調整ネジ４７を時計回りまたは反時計回りに回すことで、第一の反射ミラー５の保持部材４２は、シャフト部４１ａ、４１ｂを支点として上下に移動し、第一の反射ミラー５の反射面が動くことで、スクリーン１上での画面歪及びフォーカスレベルを調整することができる。

次に、窓ガラス板９の保持構造について説明する。図１１は、本実施の形態の映像投射装置の映像光１００の一部の拡大斜視図である。前述した様に、非球面ミラー４により反射された映像光１００は、一度集光（クロス）してから第二の反射ミラー２へと投射される。この映像光集光部１００ａを非球面ミラー４に近づけて配置した映像投射レイアウトを構成し、映像光集光部１００ａに窓ガラス板９を配置している。窓ガラス板９は、投射ユニット１０１の防塵エンクロージャー部１０１ａの映像光１００の出射口（投射窓）であり、映像光集光部１００ａに窓ガラス板９を配置することで、サイズ（面積）を小さくすることができ、窓ガラス板９自体のコストを安くすることができる。

図１２は、窓ガラス板９を保持する保持部材１４の斜視図である。保持部材１４は、映像光１００が通過する映像光通過開口部１４ａ、枠状リブ部１４ｂ、ループ状リブ１４ｃを備えている。図１３に示すように、窓ガラス板９は、保持部材１４の枠状リブ部１４ｂの内側に挿入され、窓ガラス板９の面が、保持部材１４のループ状リブ１４ｃの上面と接触設置する。押付部材４９により、窓ガラス板９は押付保持されている。映像光通過開口部１４ａは、映像光１００が通過できる最少面積の開口形状（マスク形状）となっている。これにより、不要な光は、映像光通過開口部１４ａにて遮断され、スクリーン上でのコントラスト、輝度が改善される。また、窓ガラス板９は、保持部材１４のループ状リブ１４ｃの上面に接触設置されており、窓ガラス板９の外周縁部は、この接触設置部よりも外側に位置する。これにより、輸送中や衝撃時にもし窓ガラス板９の外周縁部に付着していた粉塵や切り粉が離脱しても、これらの粉塵や切り粉は、保持部材１４の枠状リブ部１４ｂとループ状リブ１４ｃの間に落ちることとなり、映像光通過開口部１４ａから投射ユニット１０１内部の防塵エンクロージャー部１０１ａに侵入することはなく、投射ユニット１０１内部を清浄な状態に保つことができる。

図１４において、非球面ミラー４を本実施の形態の様に配置・構成すると、画像表示素子３０３からの元の映像光（ＯＮ光）１００ｂが非球面ミラー４により反射された後、窓ガラス板９により反射光１００ｃが発生する。非球面ミラー４は、反射面が光軸を中心とした回転対称形であるため、窓ガラス板による反射光１００ｃは、画像表示素子３０３上の元の映像光（ＯＮ光）１００ｂの出射位置と対称の位置に戻っていく。さらに画像表示素子３０３上で反射され、再帰反射光（ゴースト光）１００ｄとして、スクリーン１上へと向かうこととなる。図１５の様に、スクリーン上１で、元の映像光（ＯＮ光）１００ｂによる映像が、中心より左側に表示されたとすると、再帰反射光１００ｄは、中心に対して対称の右側の位置に表示される傾向となる。

本実施の形態では、図１６に示すように、窓ガラス板９を、映像主要光線１００ｅと垂直にならない様に、背面側へ傾けて設置したので、窓ガラス板９による反射光１００ｃは、非球面ミラー４で反射された後、第一の反射ミラーの有効範囲から外れる光１００ｆもしくは、投射レンズの有効範囲から外れる光１００ｇとなるので、画像表示素子３０３に戻ることはない。よって、画像表示素子３０３からの再帰反射光（ゴースト光）は発生しない。

窓ガラス板９を保持した状態の保持部材１４は、図３に示す様に、非球面ミラー４及び第一の反射ミラー５を覆うような状態で保持される。非球面ミラー４の反射面と投射レンズ７の上面は、上を向いているため、図１７の様に、窓ガラス板９の保持部材１４が取りついていない状態では、非球面ミラー４の反射面と投射レンズ７の上面に外部からの粉塵が落ちて溜まりやすいという問題があったが、クリーン度の高い部屋で、粉塵が、非球面ミラー４の反射面と投射レンズ７の上面に無い状態で、窓ガラス板９の保持部材１４を取り付けることで、クリーン度の高い部屋から投射ユニット１０１を出した後は、上からの粉塵は、全て、窓ガラス板９の上面にのみ溜まることとなり、非球面ミラー４及び投射レンズ７の上面には粉塵は落ちない。

図３において、投射レンズ７は、フォーカス調整用リング部７ａを手で回すことでスクリーン１上でのフォーカスレベルを調整することができる。そのリング部７ａを回転させるためには、リング部７ａの回転を抑制している固定ネジ７ｂを緩めなければならない。固定ネジ７ｂを緩めた後、リング部７ａを手で回転し、スクリーン１上でのフォーカスレベルを調整する。調整後、固定ネジ７ｂを締める。この後で、第一の防塵カバー１１が、保持部材１３及び光学エンジン６に被さる様に固定され、投射ユニット１０１の防塵エンクロージャー部１０１ａが完成される。

図１８に示す様に、フレーム部材２３、２４は、テレビベース部１７に固定され、キャビネット遮蔽構造４００を支えるように支持固定している。投射ユニット１０１は、図５で示している構造部材２２に取り付けられ、キャビネット遮蔽構造４００の背部には、シャーシユニット５００及び光源ユニット６００が配置される。この状態で、キャビネット遮蔽構造４００の背部からは、投射ユニット１０１から映像光が出射する窓ガラス板９の上面部にアクセス可能で、その上部には、映像光が通過するキャビネット遮蔽構造４００の小さな開口部３ａがある。

図２、図１９に示す様に、第二の防塵カバー１０は、窓ガラス板９の保持部材１４の外側からオーバーラップ状態で被さり、キャビネット３に固定される。これにより、本実施の形態での映像投射装置の全体防塵構造が確立される。

図２０に示す様に、バックカバー２５は、投射ユニット１０１、シャーシユニット５００、光源ユニット６００．第二の防塵カバー１０を覆う様に設置され、キャビネット３に固定される。バックカバー２５は、全体防塵構造の外側に配置されるので、シャーシユニット５００及び光源ユニット６００を冷却するための多数の放熱穴を設けることができる。バックカバー２５の側面にも吸気口２５ａ、排気口２５ｂを設けることができるので、吸気口２５ａから排気口２５ｂを通過する空気の流れを確保することができる。これにより、シャーシユニット５００及び光源ユニット６００さらに投射ユニット１０１を効率良く冷却することができる。

窓ガラス板９の上面に溜まった粉塵を清掃する際は、バックカバー２５をキャビネット３から取り外し、第二の防塵カバー１０をキャビネット３から取り外すこととなる。シャーシユニット５００や光源ユニット６００は、取り外す必要がなく、ケーブル接続を外す必要もない。バックカバー２５及び第一の防塵カバー１０は、樹脂成形品なので重量も軽く、取り外しも容易である。

バックカバー２５及び第二の防塵カバー１０を取り外した後、図１８に示した状態となり、開口部３ａから手を差し伸べて窓ガラス板９の上面を容易に清掃することができる。前述した様に、窓ガラス板９のサイズは小さくできているので、清掃時間も少なくて済む。また、窓ガラス板９を映像主要光線と垂直にならない様に背面側へ傾けて設置しているので、さらに窓ガラス板９の上面を清掃しやすいというメリットもある。また、窓ガラス板９の清掃時も、キャビネット遮蔽構造４００背面部の映像光１００が通過する部分の開口面積が小さいので、外部からの粉塵がキャビネット遮蔽構造４００の内部に侵入しにくい。

以上のように、本実施の形態の映像投射装置１０００によれば、スクリーン１を装置前面に配置し、投射ユニット１０１を装置後部下側に配置し、投射ユニット１０１からの映像光１００を上方に向けて出射するとともに、装置上部に配置した第二の反射ミラー２で下方に反射させ、映像光１００のスクリーン１に背面投写する入射角度を鋭角にすることにより、投射ユニット１０１からスクリーン１までの奥行きを短く構成している。

このような構造の映像投射装置において、本実施の形態では、投射ユニット１０１の出射部を気密に取り囲むとともに、映像光１００を出射する投射窓が上方に向けて形成された防塵エンクロージャー部１０１ａと、前面にスクリーン１を保持し、投射ユニット１０１の投射窓から出射された映像光１００を導入する開口部３ａを、上方に向かう映像光１００に沿う後部壁面に開口するとともに、導入した映像光１００をスクリーン１の背面に向けて反射する第二の反射ミラー２を、内部に配設するキャビネット遮蔽構造４００とを備えている。

そして、キャビネット遮蔽構造４００の開口部３ａに第二の防塵カバー１０を着脱自在に取り付け、第二の防塵カバー１０を取り外した状態で投射窓及び開口部３ａを露呈するようにして、第二の防塵カバー１０を取り付けた状態で投射窓を覆い開口部３ａを閉塞してキャビネット遮蔽構造４００を密閉構造とするようにしたので、投射窓を容易に露呈することができ、投射窓の清掃を容易とする。

また、キャビネット遮蔽構造４００を、映像光１００が通過する最少の空間で構成したので、全体防塵構造と映像投射ユニット１０１の意匠バックカバーの間にシャーシユニット５００及び光源ユニット６００を配置することができ、意匠バックカバーの側面に放熱穴を設けることで、吸気口２５ａから排気口２５ｂへの空気の流れを確保でき、効率の良い冷却構造が構成できる。

また、開口部３ａと投射窓とは、所定の角度開いて、隣接して設けられており、開口部３ａの大きさは、投射窓から出射された映像光１００を導入でき、且つ第二の防塵カバー１０を取り外した状態で、手を差し伸べて投射窓を清掃できる必要最小の大きさであるので、投射窓の清掃中においても防塵構造の内部に粉塵が侵入し難い構造となっている。

投射ユニット１０１は、映像光１００を集光させる非球面ミラー（光学素子）４を備えており、映像光１００は、この非球面ミラー４にて一度クロス状に集光し再び広がったものが第二の反射ミラー２に入射する。そして、投射窓は、映像光１００がクロスして最も小さい径の光束となる位置近傍に配設されているので、投射窓をできるだけ小さい面積で形成することができ、これにより、装置の小型化とコスト削減を実現させている。

映像光１００を通過する窓ガラス板９を、映像主要光線と垂直にならない様に、背面側に傾けて設置したので、窓ガラス板９による反射光が、第一の反射ミラー５もしくは光学エンジン６の出射部である投射レンズ７に戻ることがなく、再帰反射光を軽減することができ、スクリーン１上での再帰反射光（ゴースト光）１００ｄを無くすことができるという効果がある。また、窓ガラス板９の上面が背面側に傾いているので、映像投射装置１０００の背面から窓ガラス板９を清掃するときに、清掃が容易である。

また、窓ガラス板９を保持する保持部材１４に、ループ状リブ１４ｃを設け、このリブ１４ｃ上端と窓ガラス板９の端部裏面が全周にわたり接触することにより、気密な防塵構造が構成されている。この防塵構造によれば、輸送時や衝撃時に発生する窓ガラス板９の端部からの粉塵や切り粉が、ループ状リブ１４ｃの外側に落ち投射ユニット１０１に侵入することがないので、投射ユニット１０１内部が清浄な状態に保たれる。

また、窓ガラス板９を保持する保持部材１４に、映像光１００が通過する必要最小の映像光通過開口部１４ａを設けている。すなわち、保持部材１４が、必要な映像光のみを通過させる必要最小の映像光通過開口部１４ａが形成されたマスクを構成しているので、投射ユニット１０１からの不要な光は、映像光通過開口部１４ａの外側で遮断され、スクリーン１上でのコントラスト、輝度が改善される。

以上のように、本発明にかかる映像投射装置は、映像光を出射する投射ユニットと、投射ユニットが出射した映像光を反射する反射ミラーと、反射ミラーが反射した映像光が背面に投射されるスクリーンとを備える映像投射装置に適用されて有用なものであり、特にスクリーンを装置前面に配置し、投射ユニットを装置下部に配置し、投射ユニットからの映像光を上方に向けて出射するとともに、装置上部に配置した反射ミラーで反射させ、スクリーンに背面投写する入射角度を鋭角にして、投射ユニットからスクリーンまでの奥行きを短く構成した映像投射装置に適用されて最適なものである。

１ スクリーン
２ 第二の反射ミラー（反射ミラー）
３ キャビネット
３ａ 開口部（光導入管理用開口部）
４ 非球面ミラー（光学素子）
５ 第一の反射ミラー
６ 光学エンジン
７ 投射レンズ
７ａ フォーカス調整用リング部
７ｂ 固定ネジ
８ ベース
９ 窓ガラス板（投射窓）
１０ 第二の防塵カバー
１１ 第一の防塵カバー
１２ スクリーンフレーム
１３ 保持部材
１３ａ 非球面ミラーガイド形状保持部
１３ｂ 非球面ミラーピボット形状保持部
１４ 保持部材
１４ａ 映像光通過開口部
１４ｂ 枠状リブ部
１４ｃ ループ状リブ
１５ 第二の反射ミラー保持部
１６ スクリーン保持部
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ スクリーン保持部
１７ テレビベース部
１８、１９ 保持部材
２０、２１ フレーム部材
２２ 構造部材
２３、２４ フレーム部材
２５ バックカバー
２５ａ 吸気口
２５ｂ 排気口
２６、２７、２８ バネ押付部材
２９、３０、３１ バネ
３４、３５ 調整ネジ
４０、４１ 押付部材
４１ａ シャフト部
４１ｂ シャフト部
４２ 第一の反射ミラー保持部材
４３、４４ バネ
４５、４６ シャフト部押付部材
４７ 調整ネジ
４８ 保持部材
４９ 窓ガラス板押付部材
１００ 映像光
１００ａ 映像光集光部
１００ｂ 元の映像光（ＯＮ光）
１００ｃ 窓ガラス板による反射光
１００ｄ 再帰反射光（ゴースト光）
１００ｅ 映像主要光線
１００ｆ 第一の反射ミラーの有効範囲から外れる光
１００ｇ 投射レンズの有効範囲から外れる光
１０１ 投射ユニット
１０１ａ 投射ユニットの防塵エンクロージャー部
２００ 投射光学系
３００ 照明光学系
３０１ 光源部
３０２ レンズ
３０３ 画像表示素子
４００ キャビネット遮蔽構造
５００ シャーシユニット
６００ 光源ユニット
１０００ 映像投射装置

Claims (8)

1. 映像光を出射する投射ユニットと、
   前記投射ユニットが出射した映像光を反射する反射ミラーと、
   前記反射ミラーが反射した映像光が背面に投射されるスクリーンと、
   を備える映像投射装置であって、
   前記投射ユニットの映像光の出射口及び出射部の光学素子を気密に収納するとともに、映像光を出射する投射窓が形成された防塵エンクロージャー部と、
   前面に前記スクリーンを保持し、前記投射ユニットの前記投射窓から出射された映像光を導入するとともに当該投射窓を清掃可能な光導入管理用開口部を背面に開口し、前記光導入管理用開口部から導入した映像光を前記スクリーンの背面に向けて反射する前記反射ミラーを、内部に配設するキャビネット遮蔽構造と、を備え、
   前記キャビネット遮蔽構造の前記光導入管理用開口部に防塵カバーを着脱自在に取り付け、前記防塵カバーを取り外した状態で前記投射窓を露呈し、取り付けた状態で前記投射窓を覆いキャビネット遮蔽構造内空間を密閉状態とする
   ことを特徴とする映像投射装置。
2. 映像光を出射する投射ユニットと、
   前記投射ユニットが出射した映像光を反射する反射ミラーと、
   前記反射ミラーが反射した映像光が背面に投射されるスクリーンとを備え、
   前記スクリーンを装置前面に配置し、前記投射ユニットを装置後部下側に配置し、前記投射ユニットから上方に向けて出射された映像光を装置上部に配置した前記反射ミラーで下方に反射させて、前記スクリーンに背面に映像光を鋭角に入射させる映像投射装置であって、
   前記投射ユニットの映像光の出射口及び出射部の光学素子を気密に収納するとともに、映像光を出射する投射窓が形成された防塵エンクロージャー部と、
   前記スクリーンを保持し、前記投射ユニットの前記投射窓から出射された映像光を導入するとともに当該投射窓を清掃可能な光導入管理用開口部を、上方に向かう映像光に沿って延びる背後壁面に開口し、前記光導入管理用開口部から導入した映像光を前記スクリーンの背面に向けて反射する前記反射ミラーを、内部に配設するキャビネット遮蔽構造と、を備え、
   前記キャビネット遮蔽構造の前記光導入管理用開口部に防塵カバーを着脱自在に取り付け、前記防塵カバーを取り外した状態で前記投射窓を露呈し、取り付けた状態で前記投射窓を覆いキャビネット遮蔽構造内空間を密閉状態とする
   ことを特徴とする映像投射装置。
3. 前記光導入管理用開口部と前記投射窓とは、隣接して設けられ、前記光導入管理用開口部の大きさは、前記投射窓から出射された映像光を周囲に僅かの隙間を持って導入し、且つ前記防塵カバーを取り外した状態で前記投射窓を清掃できる大きさである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の映像投射装置。
4. 前記投射ユニットは、映像光を集光させる光学素子を備え、
   映像光は、前記光学素子にて一度クロス状に集光し再び広がったものが前記反射ミラーに入射し、
   前記投射窓は、映像光がクロスして最も小さい径の光束となる位置近傍に配設されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の映像投射装置。
5. 前記投射窓に嵌め込まれた窓ガラス板は、映像光の軸線に対して傾いて配設されている ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の映像投射装置。
6. 前記窓ガラス板の傾きは、装置背面方向に傾いている
   ことを特徴とする請求項５に記載の映像投射装置。
7. 前記窓ガラス板は、開口部を囲んで立設するループ状のリブが上端を全周にわたり前記窓ガラス板の外周部下面に密着することにより支持されている
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の映像投射装置。
8. 前記窓ガラス板を保持する保持部材が、必要な映像光のみを通過させる必要最小の映像光通過開口部が形成されたマスクを構成している
   ことを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の映像投射装置。

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