JP2012008178A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】耐衝撃性の向上が図られたプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置23と、色光を変調して合成する電気光学装置27と、電気光学装置27にて合成された光を投写する投写レンズ28と、色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28を保持する保持体5と、これらの部材を収納する外装筐体と、を備える。保持体5は、外装筐体に支持され、少なくとも投写レンズ28を保持するレンズ保持部6と、レンズ保持部6に接続され、少なくとも色分離光学装置23を保持する光学装置保持部7と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】プロジェクターは、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置23と、色光を変調して合成する電気光学装置27と、電気光学装置27にて合成された光を投写する投写レンズ28と、色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28を保持する保持体5と、これらの部材を収納する外装筐体と、を備える。保持体5は、外装筐体に支持され、少なくとも投写レンズ28を保持するレンズ保持部6と、レンズ保持部6に接続され、少なくとも色分離光学装置23を保持する光学装置保持部7と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、プロジェクターに関する。
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スクリーンに投写するプロジェクターが知られている。プロジェクターは、企業内でのプレゼンテーションや、家庭内での映画鑑賞等の種々の用途に用いられており、持ち運びし易いように小型化、軽量化を図った技術が提案されている(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ーは、光学部品用筐体としてのライトガイドを備え、このライトガイドは、上ライトガイドと、下ライトガイドとで構成されている。上ライトガイドは、光束を射出する照明光学系や複数の色光に分離する色分離光学装置等を収納する。下ライトガイドは、光束を変調する電気光学装置が固定され、変調された光束を投写する投写レンズが固定されるヘッド板が一体的に形成されている。そして、光学部品が収納されたライトガイドは、ロアーケースにネジ固定される。
しかしながら、特許文献1に記載のプロジェクターは、具体的な説明は記載されていないが、記載された図によると、ライトガイドが投写レンズ近傍に加え、投写レンズから離間した複数の部位がロアーケースにネジ固定されており、落下等によって衝撃を受けた際に、ライトガイドに捻れ等の力が加わる恐れがある。すなわち、特許文献1に記載のプロジェクターは、衝撃を受けた際に、ロアーケースからの衝撃力によってライトガイドが歪み、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズの相互間の位置がずれる恐れがある。これらの部材の相互間の位置がずれると、プロジェクターから投写される画像の品質が劣化するという課題がある。また、歪が生じないようにライトガイドの剛性を高めると、ライトガイド、ひいてはプロジェクターの大型化や重量化を招くという課題がある。
本発明は、上述の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]本適用例に係るプロジェクターは、光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、前記色光を変調して合成する電気光学装置と、前記電気光学装置にて合成された光を投写する投写レンズと、前記色分離光学装置、前記電気光学装置、および前記投写レンズを保持する保持体と、前記色分離光学装置、前記電気光学装置、前記投写レンズ、および前記保持体を収納する外装筐体と、を備え、前記保持体は、前記外装筐体に支持され、少なくとも前記投写レンズを保持するレンズ保持部と、前記レンズ保持部に接続され、少なくとも前記色分離光学装置を保持する光学装置保持部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズを保持する保持体は、レンズ保持部および光学装置保持部を備えている。レンズ保持部には、投写レンズが保持され、色分離光学装置が保持された光学装置保持部が接続される。そして、レンズ保持部は、外装筐体に支持される。投写レンズは、複数のレンズを有し、他の光学装置に比べ、重量が重くなっているので、この投写レンズが保持されるレンズ保持部が外装筐体に支持されることによって、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズは、安定して所定の位置に維持されることが可能となる。
また、落下等によって外装筐体に衝撃が加わった際に、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズには、レンズ保持部を介してその衝撃が伝わることとなる。これによって、保持体が分散して支持される場合に比べ、保持体には、捻れ等の力が加わりにくくなる。よって、プロジェクターは、衝撃が加わった際に、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズの相互間の位置ずれが抑制され、投写される画像の品質の劣化を抑制することが可能となり、耐衝撃性向上が図れる。
また、落下等によって外装筐体に衝撃が加わった際に、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズには、レンズ保持部を介してその衝撃が伝わることとなる。これによって、保持体が分散して支持される場合に比べ、保持体には、捻れ等の力が加わりにくくなる。よって、プロジェクターは、衝撃が加わった際に、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズの相互間の位置ずれが抑制され、投写される画像の品質の劣化を抑制することが可能となり、耐衝撃性向上が図れる。
[適用例2]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記レンズ保持部は、前記外装筐体に支持される支持部を備え、前記光学装置保持部は、前記外装筐体に支持される補助支持部を備え、前記外装筐体は、前記支持部が支持される主受部と、前記補助支持部が支持される補助受部との間が可撓性を有するように形成されていることが好ましい。
この構成によれば、保持体は、レンズ保持部に加えて光学装置保持部の補助支持部が外装筐体に支持されているので、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズのより安定した外装筐体への支持が可能となる。また、外装筐体は、主受部と補助受部との間が可撓性を有するように形成されているので、外装筐体に衝撃が加わった際等に、主受部と補助受部との間が撓んで衝撃力を柔軟に受けることが可能となる。よって、レンズ保持部および光学装置保持部は、互いにストレスを与えることが緩和され、レンズ保持部に保持される部材、および光学装置保持部に保持される部材の互いの位置関係の維持が可能となる。したがって、プロジェクターは、色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズのより安定した保持が可能になると共に、耐衝撃性の向上が図れる。
[適用例3]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記レンズ保持部および前記光学装置保持部は、別体に構成され、前記電気光学装置の光軸を通る平面を挟む両側で接続されていることが好ましい。
この構成によれば、保持体は、レンズ保持部と光学装置保持部とが別体に構成されているので、使用される材料の選択肢を広げたり、複雑な形状に形成したりすることが可能となる。よって保持体の軽量化や低コスト化、ひいてはプロジェクターの軽量化や低コスト化を講じることが可能となる。また、レンズ保持部と光学装置保持部とは、電気光学装置の光軸を通る平面を挟む両側で接続されているので、衝撃が加わった際の光軸に対する色分離光学装置、電気光学装置、および投写レンズの相互間の位置ずれをさらに抑制することが可能となる。
[適用例4]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記保持体は、少なくとも前記光学装置保持部が板金により形成されていることが好ましい。
この構成によれば、保持体は、少なくとも光学装置保持部が板金により形成されているので、曲げ加工等によって容易に剛性を高めて色分離光学装置を保持することができると共に、ダイカスト等によって成型された部材に比べ、部品コストの低減や軽量化が可能となる。よって、プロジェクターの製造コストの低減化や軽量化が図れる。
[適用例5]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記光学装置保持部は、前記電気光学装置が挿通される挿通部を有し、前記挿通部には、前記電気光学装置とで形成される開口部が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、光学装置保持部には、電気光学装置とで形成される開口部が設けられているので、電気光学装置に空気を流通させる流路を形成できる。よって、省スペース化を図りつつ電気光学装置を効率よく冷却することが可能となる。
[適用例6]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記電気光学装置は、前記レンズ保持部に保持され、前記挿通部は、前記電気光学装置の移動を規制する規制部を有していることが好ましい。
この構成によれば、挿通部には、電気光学装置とで形成される開口部、およびレンズ保持部に保持された電気光学装置の移動を規制する規制部が設けられている。これによって、電気光学装置の効率的な冷却を図りつつ、レンズ保持部に衝撃が加わった際の電気光学装置の位置ずれをさらに抑制することが可能となる。
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置21を有する光学ユニット2、制御部、光源装置21や制御部に電力を供給する電源装置、プロジェクター1内部を冷却する冷却ファン(いずれも図示省略)、およびこれらの構成部材を収納する外装筐体3を備えている。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に投写する。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
図1に示すように、プロジェクター1は、光源装置21を有する光学ユニット2、制御部、光源装置21や制御部に電力を供給する電源装置、プロジェクター1内部を冷却する冷却ファン(いずれも図示省略)、およびこれらの構成部材を収納する外装筐体3を備えている。
制御部は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター1の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。
光学ユニット2は、制御部による制御の下、光源装置21から射出された光束を光学的に処理して投写する。
図2、図3は、光学ユニット2の斜視図である。なお、図2、図3は、光源装置21を省略した図である。
光学ユニット2は、図1〜図3に示すように、光源装置21に加え、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、リレーレンズ24R,24B、偏光板25R,25G,25B、平行化レンズ26R,26G,26B、電気光学装置27、投写レンズ28、レンズシフト機構4、およびこれらの光学部品を保持する保持体5を備える。
図2、図3は、光学ユニット2の斜視図である。なお、図2、図3は、光源装置21を省略した図である。
光学ユニット2は、図1〜図3に示すように、光源装置21に加え、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、リレーレンズ24R,24B、偏光板25R,25G,25B、平行化レンズ26R,26G,26B、電気光学装置27、投写レンズ28、レンズシフト機構4、およびこれらの光学部品を保持する保持体5を備える。
なお、以下では、説明の便宜上、光源装置21から光束が射出される方向を+X方向、投写レンズ28から光束が射出される方向を+Y方向(前方向)、X方向およびY方向に直交し、図2の図面視における上方を+Z方向(上方向)として記載する。また、図1は、各構成要素を図面上で認識し易くするため、X,Y,Zの方向に対応せず記載する。
光源装置21は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源211、リフレクター212、および光源211とリフレクター212とを収納する光源用筐体213を備える。そして、光源装置21は、光源211から射出された光束をリフレクター212によって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系22に向けて射出する。
インテグレーター照明光学系22は、第1レンズアレイ221、第2レンズアレイ222、偏光変換素子223、重畳レンズ224、および第1レンズアレイ221と、第2レンズアレイ222と、偏光変換素子223とを収納する照明光学用筐体225を備える。重畳レンズ224は、後述する色分離用筐体235に収納される。
第1レンズアレイ221は、マトリクス状に配列された複数の小レンズを有して構成されており、光源装置21から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第2レンズアレイ222は、第1レンズアレイ221と略同様の構成を有しており、重畳レンズ224とともに、部分光束を後述する光変調装置270の表面に重畳させる。
偏光変換素子223は、第2レンズアレイ222から射出されたランダム偏光光を光変調装置270で利用可能な第1の直線偏光光に揃える。
第1レンズアレイ221は、マトリクス状に配列された複数の小レンズを有して構成されており、光源装置21から射出された光束を複数の部分光束に分割する。第2レンズアレイ222は、第1レンズアレイ221と略同様の構成を有しており、重畳レンズ224とともに、部分光束を後述する光変調装置270の表面に重畳させる。
偏光変換素子223は、第2レンズアレイ222から射出されたランダム偏光光を光変調装置270で利用可能な第1の直線偏光光に揃える。
色分離光学装置23は、クロスダイクロイックミラー231、G光反射ダイクロイックミラー232、反射ミラー233,234、およびこれらの光学部品を収納する色分離用筐体235を備え、インテグレーター照明光学系22から射出された光束を赤色光(以下「R光」という)、緑色光(以下「G光」という)、青色光(以下「B光」という)の3色の色光に分離する。
クロスダイクロイックミラー231は、B光反射ダイクロイックミラー231B、およびGR光反射ダイクロイックミラー231GRを備え、この2つの光学部品がX字状に配置されて構成されている。クロスダイクロイックミラー231は、インテグレーター照明光学系22から射出された光束のうち、B光をB光反射ダイクロイックミラー231Bが反射し、G光およびR光をGR光反射ダイクロイックミラー231GRが反射して、入射する光束を分離する。
B光反射ダイクロイックミラー231Bにて反射されたB光は、反射ミラー233によって反射され、リレーレンズ24Bを透過した後、偏光板25Bに射出される。一方、GR光反射ダイクロイックミラー231GRによって反射されたG光およびR光は、反射ミラー234によって反射された後、リレーレンズ24Rを透過した後、G光反射ダイクロイックミラー232に射出される。
G光反射ダイクロイックミラー232は、入射するG光およびR光のうち、G光を反射し、R光を透過させて入射する光束を分離する。
そして、G光反射ダイクロイックミラー232にて反射されたG光は、偏光板25Gに射出され、G光反射ダイクロイックミラー232を透過したR光は、偏光板25Rに射出される。
そして、G光反射ダイクロイックミラー232にて反射されたG光は、偏光板25Gに射出され、G光反射ダイクロイックミラー232を透過したR光は、偏光板25Rに射出される。
色分離用筐体235は、図2に示すように、−X側に位置し、+X側に開口部を有する容器状の第1ケース2351と、第1ケース2351の開口部を閉塞するように形成された蓋状の第2ケース2352とを備えている。第1ケース2351と第2ケース2352とは、ネジ等により固定されている。
リレーレンズ24Bは、反射ミラー233によって反射されたB光を、後述する光変調装置270Bに効率良く導く機能を有している。同様に、リレーレンズ24Rは、反射ミラー234によって反射されたR光を、後述する光変調装置270Rに効率良く導く機能を有している。リレーレンズ24B,24Rは、色分離用筐体235に収納される。
偏光板25R,25G,25Bは、平行化レンズ26R,26G,26Bにそれぞれ貼り付けられており、投写される画像のコントラスト化を高めるために備えられている。そして、偏光板25R,25G,25Bは、色分離光学装置23から射出された各色光の第1の直線偏光光を透過させ、偏光変換素子223にて揃えきれずに射出された第1の直線偏光光と略直交する第2の直線偏光光を吸収する。
平行化レンズ26R,26G,26Bは、色分離光学装置23にて分離された各色光が略平行な光束となって光変調装置270を照明するように設定されている。平行化レンズ26R,26G,26Bは、偏光板25R,25G,25Bとともに色分離用筐体235に収納される。
電気光学装置27は、3色の色光毎に備えられた光変調装置270(R光用の光変調装置を270R、G光用の光変調装置を270G、B光用の光変調装置を270Bとする)、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム273、およびホルダー274(図3参照)を備え、色分離光学装置23にて分離された各色光を画像情報に応じて変調し、変調された各色光を合成する。
光変調装置270R,270G,270Bは、反射型偏光板271、反射型液晶パネル272およびフレーム275(図2参照)をそれぞれ備える。
反射型偏光板271は、ガラス基板上にアルミニウム等からなる微細な線状リブを平行に多数配列したワイヤグリッド型の構成になっている。そして、反射型偏光板271は、線状リブの延出方向に対して垂直な偏光方向の偏光光を透過し、線状リブの延出方向に平行な偏光方向の偏光光を反射する。
反射型偏光板271は、ガラス基板上にアルミニウム等からなる微細な線状リブを平行に多数配列したワイヤグリッド型の構成になっている。そして、反射型偏光板271は、線状リブの延出方向に対して垂直な偏光方向の偏光光を透過し、線状リブの延出方向に平行な偏光方向の偏光光を反射する。
本実施形態の反射型偏光板271は、偏光変換素子223で揃えられた第1の直線偏光光を透過させ、第2の直線偏光光を反射する。なお、反射型偏光板271の光路前段側に位相差板を配置し、反射型偏光板271が第2の直線偏光光を透過し、第1の直線偏光光を反射するように構成してもよい。
反射型液晶パネル272は、対向する基板間に液晶層が挟持された構造を有しており、いわゆるLCOS(Liquid Crystal On Silicon)で構成されている。そして、一方の基板であるシリコン基板上には、スイッチング素子が接続された反射画素電極がマトリクス状に形成され、他方の基板(透明基板)には、対向電極が形成されている。
反射型液晶パネル272は、制御部からの駆動信号に応じて反射画素電極と対向電極との間に電圧が印加され、液晶の配向状態が制御される。そして、反射型液晶パネル272は、反射型偏光板271を透過した第1の直線偏光光を変調して反射型偏光板271に向けて反射する。反射型液晶パネル272にて変調され、反射型偏光板271にて反射された各色光は、クロスダイクロイックプリズム273に射出される。
フレーム275は、色光毎に設けられ、反射型偏光板271、および反射型液晶パネル272を保持し、図示しない部材を介してクロスダイクロイックプリズム273に取り付けられる。
クロスダイクロイックプリズム273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、直角プリズムを貼り合わせた界面には、誘電体多層膜が設けられている。クロスダイクロイックプリズム273は、誘電体多層膜が光変調装置270Gから射出されたG光を透過し、光変調装置270B,270Rから射出されたB光およびR光を反射して各色光を合成する。そして、クロスダイクロイックプリズム273にて合成された光は、光軸Lを有して投写レンズ28に射出される。
ホルダー274は、クロスダイクロイックプリズム273を支持する部材である。
図4は、光学ユニット2の断面図であり、電気光学装置27近傍を+Z方向(上方向)から見た図である。
ホルダー274は、図3、図4に示すように、クロスダイクロイックプリズム273の−X側に配置され、プリズム取付け部2741、腕部2742および固定部2743を有している。
プリズム取付け部2741は、直方体状に形成されており、+X側にクロスダイクロイックプリズム273が取り付けられる。腕部2742は、プリズム取付け部2741の−X側から延出し、前方(+Y方向)に傾斜するように形成されている。固定部2743は、腕部2742の先端に設けられており、端面がX−Z平面に沿う平坦面を有し、断面が腕部2742より大きく形成されている。そして、固定部2743には、図3に示すように、腕部2742より突出する角部にネジが挿通される挿通孔2744が設けられている。
図4は、光学ユニット2の断面図であり、電気光学装置27近傍を+Z方向(上方向)から見た図である。
ホルダー274は、図3、図4に示すように、クロスダイクロイックプリズム273の−X側に配置され、プリズム取付け部2741、腕部2742および固定部2743を有している。
プリズム取付け部2741は、直方体状に形成されており、+X側にクロスダイクロイックプリズム273が取り付けられる。腕部2742は、プリズム取付け部2741の−X側から延出し、前方(+Y方向)に傾斜するように形成されている。固定部2743は、腕部2742の先端に設けられており、端面がX−Z平面に沿う平坦面を有し、断面が腕部2742より大きく形成されている。そして、固定部2743には、図3に示すように、腕部2742より突出する角部にネジが挿通される挿通孔2744が設けられている。
投写レンズ28は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、電気光学装置27にて合成された光をスクリーン等に拡大投写する。
レンズシフト機構4は、後述する保持体5に取り付けられ、投写レンズ28を±X方向、および±Z方向に移動可能に構成されている。
レンズシフト機構4は、後述する保持体5に取り付けられ、投写レンズ28を±X方向、および±Z方向に移動可能に構成されている。
保持体5は、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、電気光学装置27、およびレンズシフト機構4を保持するように構成されている。投写レンズ28は、レンズシフト機構4を介して保持体5に保持されることとなる。そして、保持体5は、これらの部材を保持した状態で外装筐体3に固定される。
外装筐体3は、詳細な説明は省略するが、上部を構成するアッパーケース(図示省略)、および下部を構成するロアーケース31(図8参照)を備えており、これらは、互いにネジ等により固定されている。そして、保持体5は、このロアーケース31に支持される。なお、保持体5が支持されるロアーケース31の部位については、後で詳細に説明する。
ここで、保持体5について、詳細に説明する。
保持体5は、図2、図3に示すように、電気光学装置27とレンズシフト機構4とを保持するレンズ保持部6、およびインテグレーター照明光学系22と色分離光学装置23とを保持する光学装置保持部7を備えている。投写レンズ28は、レンズシフト機構4を介してレンズ保持部6に保持されることとなる。
保持体5は、図2、図3に示すように、電気光学装置27とレンズシフト機構4とを保持するレンズ保持部6、およびインテグレーター照明光学系22と色分離光学装置23とを保持する光学装置保持部7を備えている。投写レンズ28は、レンズシフト機構4を介してレンズ保持部6に保持されることとなる。
先ず、レンズ保持部6について詳細に説明する。
図5、図6は、保持体5の斜視図である。
レンズ保持部6は、アルミダイカスト等によって形成されており、図5、図6に示すように、X−Z平面に沿って延出するベース部61、およびベース部61の±X両端の下端部から+Y方向にそれぞれ延出する2つの支持部62を備え、ベース部61と支持部62との間は、平面視三角形状の壁部63によって補強されている。
図5、図6は、保持体5の斜視図である。
レンズ保持部6は、アルミダイカスト等によって形成されており、図5、図6に示すように、X−Z平面に沿って延出するベース部61、およびベース部61の±X両端の下端部から+Y方向にそれぞれ延出する2つの支持部62を備え、ベース部61と支持部62との間は、平面視三角形状の壁部63によって補強されている。
ベース部61は、平面視矩形状に形成されており、中央部には、図2に示すように、投写レンズ28の光束入射側の端部が挿入される開口部611が設けられている。ベース部61は、図5に示すように、X−Z平面に沿う後面61Aを有しており、開口部611の上方、下方には、この後面61Aから−Y方向に突出するボス部612,613が設けられている。
ボス部612,613は、−X側がY−Z平面に沿い、互いが同一面上に位置する平面612A,613A(図4参照)を有するように形成されている。この平面612A,613Aは、図4に示すように、光軸Lの−X側に、光軸Lに近接して設けられている。そして、この平面612A,613Aには、±X方向にネジが螺合可能なネジ穴が設けられている。このボス部612,613に設けられたネジ穴は、図5に示すように、光軸Lを通るX−Y平面を挟む両側に配置されることとなる。
また、後面61Aには、図3に示すように、−X側の下側近傍に−Y方向に突出するボス部614が形成されている。ボス部614は、−X側がY−Z平面に沿う平面614Aを有しており、この平面614Aは、平面612A,613Aの−X方向に位置するように形成されている。そして、平面614Aには、±X方向にネジが螺合可能なネジ穴が設けられている。さらに、後面61Aには、図6に示すように、開口部611の−X側に円柱状に突出する2つの位置決めピン615、および複数のネジ穴616が設けられている。
ベース部61の上面61Bには、図5に示すように、上方に突出するボス部617が形成され、このボス部617には、±Z方向にネジが螺合可能なネジ穴が設けられている。このネジ穴は、光軸Lを通るY−Z平面に近接し、この平面の+X側に設けられている。つまり、ボス部612,613のネジ穴とボス部617のネジ穴とは、光軸Lを通るY−Z平面を挟む両側に配置されることとなる。また、ベース部61の下面61Cは、図3に示すように、X−Y平面に沿って形成されている。
2つの支持部62は、ロアーケース31に支持される部位であり、図3に示すように、ベース部61の下面61Cに倣う下面62Aを有し、それぞれの下面62Aの中央部には、位置決め穴622が形成されている。また、位置決め穴622の+Y方向および−Y方向には、下面62Aに対して平行に突出する度当て面62Bが設けられ、この度当て面62Bの中央部には、ネジが挿通される挿通孔621が形成されている。
また、図5、図6に示すように、支持部62の+Y側の縁部、および−Y側の縁部には、+Z方向に突出し、壁部63に接続された補強部624が形成されている。
また、図5、図6に示すように、支持部62の+Y側の縁部、および−Y側の縁部には、+Z方向に突出し、壁部63に接続された補強部624が形成されている。
ベース部61の+Y側については、詳細な説明は省略するが、図2、図3に示すように、レンズシフト機構4が取り付けられ、投写レンズ28は、このレンズシフト機構4にネジ固定される。電気光学装置27は、ベース部61の後面61Aに固定される。具体的に、電気光学装置27は、ホルダー274が位置決めピン615に位置決めされ、固定部2743の挿通孔2744に挿通されたネジがネジ穴616に螺合されてベース部61に固定される。
次に、光学装置保持部7について詳細に説明する。
光学装置保持部7は、ステンレスや亜鉛メッキ鋼板等の板金で形成されており、図5、図6に示すように、ベース部61の−Y側に位置するようにベース部61に接続される。光学装置保持部7は、Y−Z平面に沿って延出する平面視矩形状の本体部71、および本体部71から屈曲された上屈曲部72、下屈曲部73、補助支持部74、後屈曲部75を有している。
光学装置保持部7は、ステンレスや亜鉛メッキ鋼板等の板金で形成されており、図5、図6に示すように、ベース部61の−Y側に位置するようにベース部61に接続される。光学装置保持部7は、Y−Z平面に沿って延出する平面視矩形状の本体部71、および本体部71から屈曲された上屈曲部72、下屈曲部73、補助支持部74、後屈曲部75を有している。
本体部71は、図5、図6に示すように、+X側となる第1面71Aおよび−X側となる第2面71Bを有し、図2に示すように、色分離光学装置23は、第1面71Aに保持され、インテグレーター照明光学系22は第2面71Bに保持される。
本体部71は、図6に示すように、+Y側の上端部がベース部61の上面61Bの上側に位置するように形成され、この上端部の下方には、ベース部61の開口部611に対向する位置に挿通部としての切欠き部711が設けられている。また、本体部71には、−Y側の端部近傍に開口部712が形成され、切欠き部711と開口部712との間には、開口部713,714が設けられている。
図7は、光学ユニット2の側面図であり、電気光学装置27近傍を−X方向から見た図である。
切欠き部711は、図7に示すように、ホルダー274が挿通される大きさに形成され、後方(−Y方向)に向かって上下方向(±Z方向)の大きさが小さくなる段差を有している。具体的に、切欠き部711は、+Y側端部から−Y方向に向かって順に形成された第1切欠き部7111、第2切欠き部7112、第3切欠き部7113、および第4切欠き部7114を有している。
切欠き部711は、図7に示すように、ホルダー274が挿通される大きさに形成され、後方(−Y方向)に向かって上下方向(±Z方向)の大きさが小さくなる段差を有している。具体的に、切欠き部711は、+Y側端部から−Y方向に向かって順に形成された第1切欠き部7111、第2切欠き部7112、第3切欠き部7113、および第4切欠き部7114を有している。
第1切欠き部7111は、上下方向(±Z方向)の大きさがベース部61の開口部611の上下方向(±Z方向)の大きさと略同一で、ホルダー274の固定部2743より大きく形成されている。
第2切欠き部7112は、上下方向(±Z方向)の大きさがホルダー274の腕部2742の上下方向の大きさより大きく形成されている。そして、固定部2743および腕部2742の上方、下方には、空気が流通可能な開口部715が設けられることとなる。このように、切欠き部711には、電気光学装置27とで開口部715が形成され、電気光学装置27、具体的には、光変調装置270R,270Bを冷却するための空気が流通可能になっている。
第2切欠き部7112は、上下方向(±Z方向)の大きさがホルダー274の腕部2742の上下方向の大きさより大きく形成されている。そして、固定部2743および腕部2742の上方、下方には、空気が流通可能な開口部715が設けられることとなる。このように、切欠き部711には、電気光学装置27とで開口部715が形成され、電気光学装置27、具体的には、光変調装置270R,270Bを冷却するための空気が流通可能になっている。
第3切欠き部7113は、プリズム取付け部2741に対して僅かな間隙を有して形成されている。具体的に、第3切欠き部7113は、部品公差を加味し、図7に示すように、上側、下側および後側の端面がプリズム取付け部2741と干渉しない範囲で隙間が小さくなるように設定されている。そして、第3切欠き部7113は、電気光学装置27の所定以上の移動を規制するようになっており、電気光学装置27の移動を規制する規制部に相当する。
開口部712は、図5、図6に示すように平面視略矩形状に形成され、インテグレーター照明光学系22から射出された光束が通過する。
開口部713は、図5、図6に示すようにトラック状に形成され、偏光板25R,25G,25Bに対応する位置に設けられている。開口部713は、偏光板25R,25G,25Bを冷却するための空気が流通可能になっている。
開口部714は、図5、図6に示すように、トラック状の孔と、矩形状の孔とが合成されたような形状を有し、光変調装置270Gに対応する位置に設けられている。開口部714は、光変調装置270Gを冷却するための空気が流通可能になっている。
開口部713は、図5、図6に示すようにトラック状に形成され、偏光板25R,25G,25Bに対応する位置に設けられている。開口部713は、偏光板25R,25G,25Bを冷却するための空気が流通可能になっている。
開口部714は、図5、図6に示すように、トラック状の孔と、矩形状の孔とが合成されたような形状を有し、光変調装置270Gに対応する位置に設けられている。開口部714は、光変調装置270Gを冷却するための空気が流通可能になっている。
また、本体部71には、第1切欠き部7111近傍にレンズ保持部6のボス部612,613(図5参照)のネジ穴に対応する位置に、ネジが挿通される挿通孔が形成されている。
上屈曲部72は、図5に示すように、本体部71の上端から+X方向に屈曲された部位であり、+Y側の端部は、他の部位より+X方向に突出しており、この突出した部位には、ボス部617のネジ穴に対応する位置に、ネジが挿通される挿通孔が形成されている。
下屈曲部73は、図6に示すように、本体部71の下側の中央部から+Y側端部まで形成されており、本体部71から−X方向に屈曲された後、先端が−Z方向(下方)に屈曲された固定用屈曲部731を有している。そして、固定用屈曲部731には、レンズ保持部6のボス部614(図3参照)のネジ穴に対応する位置に、ネジが挿通される挿通孔が形成されている。
補助支持部74は、図6に示すように、本体部71の下側の−Y側端部近傍に設けられており、本体部71から−X方向に屈曲され、先端近傍には、ネジが挿通される挿通孔741が形成されている。
後屈曲部75は、図6に示すように、本体部71の後端から−X方向に屈曲された部位である。後屈曲部75には、ネジ穴が形成されており、図示しないシールド部材がネジ固定される。
後屈曲部75は、図6に示すように、本体部71の後端から−X方向に屈曲された部位である。後屈曲部75には、ネジ穴が形成されており、図示しないシールド部材がネジ固定される。
光学装置保持部7は、電気光学装置27、レンズシフト機構4および投写レンズ28が保持されたレンズ保持部6に固定される。具体的に、光学装置保持部7は、本体部71、上屈曲部72、および固定用屈曲部731がボス部612,613,614,617に当接し、各挿通孔に挿通されたネジSCがボス部612,613,614,617のネジ穴に螺合されてレンズ保持部6に固定される。
このように、光学装置保持部7は、レンズ保持部6と別体に構成され、光軸Lを通るY−Z平面、および光軸Lを通るX−Y平面を挟む両側でレンズ保持部6に接続されることとなる。
そして、レンズ保持部6に固定された光学装置保持部7には、インテグレーター照明光学系22、および色分離光学装置23が取り付けられる。
そして、保持体5は、前述したように、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、電気光学装置27、レンズシフト機構4、および投写レンズ28を保持した状態でロアーケース31に支持される。
そして、レンズ保持部6に固定された光学装置保持部7には、インテグレーター照明光学系22、および色分離光学装置23が取り付けられる。
そして、保持体5は、前述したように、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、電気光学装置27、レンズシフト機構4、および投写レンズ28を保持した状態でロアーケース31に支持される。
ここで、保持体5が支持されるロアーケース31の部位について詳細に説明する。
図8は、保持体5がロアーケース31に支持された状態を示す部分断面図である。なお、図8は、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、電気光学装置27および投写レンズ28を省略した図である。
図8は、保持体5がロアーケース31に支持された状態を示す部分断面図である。なお、図8は、インテグレーター照明光学系22、色分離光学装置23、電気光学装置27および投写レンズ28を省略した図である。
ロアーケース31は、図8に示すように、支持部62を受ける主受部311、および補助支持部74を受ける補助受部312を有し、主受部311と補助受部312との間が可撓性を有するように形成されている。
主受部311には、支持部62の位置決め穴622に挿入される位置決めピン3111、および支持部62の挿通孔621に対応するネジ穴3112が設けられている。主受部311には、補強リブ等が形成され、支持部62が強固に支持されるようになっている。補助受部312には、補助支持部74の挿通孔741に対応するネジ穴3121が設けられている。
主受部311には、支持部62の位置決め穴622に挿入される位置決めピン3111、および支持部62の挿通孔621に対応するネジ穴3112が設けられている。主受部311には、補強リブ等が形成され、支持部62が強固に支持されるようになっている。補助受部312には、補助支持部74の挿通孔741に対応するネジ穴3121が設けられている。
保持体5は、図8に示すように、支持部62の位置決め穴622にロアーケース31の位置決めピン3111が挿入されて位置決めされる。そして、保持体5は、支持部62の挿通孔621、および補助支持部74の挿通孔741に挿通されたネジSCがネジ穴3112,3121に螺合されてロアーケース31に固定される。
このように、保持体5は、支持部62および補助支持部74がロアーケース31に支持され、ロアーケース31は、主受部311と補助受部312との間が可撓性を有するように形成されている。そして、ロアーケース31は、衝撃等によって支持部62および補助支持部74に力が加わった際に、主受部311と補助受部312との間が撓み、主受部311、補助受部312が支持部62、補助支持部74にそれぞれ追従するようになっている。
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)投写レンズ28は、複数のレンズを有し、他の光学装置に比べ、重量が重くなっているので、この投写レンズ28が保持されるレンズ保持部6が外装筐体3に支持されることによって、色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28は、安定して所定の位置に維持されることが可能となる。
(1)投写レンズ28は、複数のレンズを有し、他の光学装置に比べ、重量が重くなっているので、この投写レンズ28が保持されるレンズ保持部6が外装筐体3に支持されることによって、色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28は、安定して所定の位置に維持されることが可能となる。
(2)保持体5は、レンズ保持部6の支持部62に加えて光学装置保持部7の補助支持部74が外装筐体3に支持されているので、色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28のより安定した外装筐体3への支持が可能となる。また、外装筐体3は、主受部311と補助受部312との間が可撓性を有するように形成され、外装筐体3に衝撃が加わった際等に、主受部311と補助受部312との間が撓んで衝撃力を柔軟に受けるようになっている。よって、レンズ保持部6および光学装置保持部7は、互いにストレスを与えることが緩和され、レンズ保持部6に保持される部材(電気光学装置27、投写レンズ28)、および光学装置保持部7に保持される部材(色分離光学装置23)の互いの位置関係の維持が可能となる。したがって、プロジェクター1は、色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28のより安定した位置の維持が可能になると共に、衝撃が加わった際に、相互間の位置ずれが抑制され、投写される画像の品質の劣化を抑制することが可能となり、耐衝撃性の向上が図れる。
(3)保持体5は、レンズ保持部6と光学装置保持部7とが別体に構成されているので、使用される材料の選択肢を広げたり、複雑な形状に形成したりすることが可能となる。よって、保持体5の軽量化や低コスト化、ひいてはプロジェクター1の軽量化や低コスト化を講じることが可能となる。また、レンズ保持部6と光学装置保持部7とは、光軸Lを通る平面を挟む両側で接続されているので、衝撃が加わった際の光軸Lに対する色分離光学装置23、電気光学装置27、および投写レンズ28の相互間の位置ずれをさらに抑制することが可能となる。
(4)光学装置保持部7は、板金製で上屈曲部72、下屈曲部73、補助支持部74および後屈曲部75等の屈曲部を有して形成されているので、剛性を有して色分離光学装置23を保持することができる。また、光学装置保持部7は、ダイカスト等によって成型された部材に比べ、部品コストの低減や軽量化が可能となるので、プロジェクター1の製造コストの低減化や軽量化が図れる。
(5)光学装置保持部7の切欠き部711には、電気光学装置27とで開口部715が形成されるので、電気光学装置27に空気を流通させる流路を形成できる。よって、省スペース化を図りつつ電気光学装置27を効率よく冷却することが可能となる。
(6)切欠き部711には、電気光学装置27とで形成される開口部715に加え、レンズ保持部6に保持された電気光学装置27の移動を規制する第3切欠き部7113が設けられている。これによって、電気光学装置27の効率的な冷却を図りつつ、レンズ保持部6に衝撃が加わった際の電気光学装置27の位置ずれをさらに抑制することが可能となる。
(変形例)
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の投写レンズ28は、レンズシフト機構4を介してレンズ保持部6に保持されるように構成されているが、レンズシフト機構4を備えないプロジェクターにおいて、レンズ保持部6に直接保持されるように構成してもよい。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の投写レンズ28は、レンズシフト機構4を介してレンズ保持部6に保持されるように構成されているが、レンズシフト機構4を備えないプロジェクターにおいて、レンズ保持部6に直接保持されるように構成してもよい。
前記実施形態の保持体5は、支持部62および補助支持部74が外装筐体3に支持されるように構成されているが、投写レンズ28の重量に比べて色分離光学装置23の重量が大きく下回る場合等、補助支持部74を削除し、支持部62のみで外装筐体に支持されるように構成してもよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、光変調装置として反射型液晶パネル272を用いているが、透過型の液晶パネルを利用したものであってもよい。
前記実施形態の光源装置21は、放電型の光源211を採用しているが、レーザーダイオード、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。
1…プロジェクター、2…光学ユニット、3…外装筐体、5…保持体、6…レンズ保持部、7…光学装置保持部、21…光源装置、23…色分離光学装置、27…電気光学装置、28…投写レンズ、31…ロアーケース、61…ベース部、62…支持部、71…本体部、74…補助支持部、211…光源、270,270B,270G,270R…光変調装置、271…反射型偏光板、272…反射型液晶パネル、273…クロスダイクロイックプリズム、274…ホルダー、311…主受部、312…補助受部、711…切欠き部、712,713,714,715…開口部、7111…第1切欠き部、7112…第2切欠き部、7113…第3切欠き部、7114…第4切欠き部、L…光軸。
Claims (6)
- 光源から射出された光束を複数の色光に分離する色分離光学装置と、
前記色光を変調して合成する電気光学装置と、
前記電気光学装置にて合成された光を投写する投写レンズと、
前記色分離光学装置、前記電気光学装置、および前記投写レンズを保持する保持体と、
前記色分離光学装置、前記電気光学装置、前記投写レンズ、および前記保持体を収納する外装筐体と、
を備え、
前記保持体は、前記外装筐体に支持され、少なくとも前記投写レンズを保持するレンズ保持部と、
前記レンズ保持部に接続され、少なくとも前記色分離光学装置を保持する光学装置保持部と、
を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターであって、
前記レンズ保持部は、前記外装筐体に支持される支持部を備え、
前記光学装置保持部は、前記外装筐体に支持される補助支持部を備え、
前記外装筐体は、前記支持部が支持される主受部と、前記補助支持部が支持される補助受部との間が可撓性を有するように形成されていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1または請求項2に記載のプロジェクターであって、
前記レンズ保持部および前記光学装置保持部は、別体に構成され、前記電気光学装置の光軸を通る平面を挟む両側で接続されていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項3に記載のプロジェクターであって、
前記保持体は、少なくとも前記光学装置保持部が板金により形成されていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記光学装置保持部は、前記電気光学装置が挿通される挿通部を有し、
前記挿通部には、前記電気光学装置とで形成される開口部が設けられていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項5に記載のプロジェクターであって、
前記電気光学装置は、前記レンズ保持部に保持され、
前記挿通部は、前記電気光学装置の移動を規制する規制部を有していることを特徴とするプロジェクター。
Priority Applications (1)
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