JP2012022033A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の光軸調整を、簡素な構成にて良好に行うことができる投写型表示装置を提供する。
【解決手段】プロジェクタは、光源ランプ３００と、光源ランプ３００から出射された光の強度分布を均一化するライトトンネル１５２と、ライトトンネル１５２から出射された光を変調するＤＭＤ１５４と、光源ランプ３００の光軸を、ライトトンネル１５２の入射面に対して調整できるよう、光源ランプ３００を保持する第１のホルダ４０１および第２のホルダ４０２を備える。ライトトンネル１５２は、入射面が長方形状を有するとともに、本体キャビネット１の底面に対して、ライトトンネル１５２の光軸回りに傾くように配される。光軸調整の際、第１のホルダ４０１に装着された光源ランプ３００は、第２のホルダ４０２に対して、入射面の短辺に平行な方向にシフトする。
【選択図】図８

Description

本発明は、光源から出射された光束を光変調素子によって変調し、被投写面に拡大投写する投写型表示装置に関する。

従来、液晶プロジェクタ等の投写型表示装置（以下、「プロジェクタ」という）では、光源から出射された光束が光変調素子よって変調され、投写レンズによって被投写面に投写される。なお、以下、「光束」との表現が望ましい場合を除き、「光束」を、単に「光」という。

かかるプロジェクタでは、光変調素子に照射される光の照度分布を均一化する必要がある。このため、光源と光変調素子との間に、たとえば、ロッド型のインテグレータ（以下、「ロッドインテグレータ」という）が配される（たとえば、特許文献１参照）。ロッドインテグレータには、たとえば、ライトトンネルやガラスロッドインテグレータがある。ライトトンネルは、内部が中空であり、内面が鏡面とされている。ガラスロッドインテグレータは、内部が中実であり、ガラス材料で形成されている。

光変調素子の変調面（表示面）は、投写される画像の画面形状に合わせて長方形状とされ、ロッドインテグレータの入射面および出射面の形状も、変調面の形状に合わせて長方形状とされる。

ロッドインテグレータによって強度分布が均一化された光は、リレーレンズやミラーからなるリレー光学系により、光変調素子へと導かれる。なお、ロッドインテグレータは、光変調素子へ適正に光が照射されるように配される。このため、リレー光学系の配置構成によっては、光源や光変調素子が配される本体キャビネットの配置面に対して、ロッドインテグレータが、ロッドインテグレータの光軸回りに傾くように配され得る。

ところで、光源から出射された光は、リフレクタやレンズによって集光され、ロッドインテグレータに入射する。このとき、ロッドインテグレータの入射面に照射された光束の中心が入射面の中心からずれると、ロッドインテグレータ内部において強度分布の均一化が適正になされず、光変調素子において照度ムラが発生する虞がある。また、光源から出射された光束の一部が入射面からはみ出してしまうと、ロッドインテグレータへ取り込まれる光量が減るため、光変調素子への照度が低下する虞がある。

そこで、かかるプロジェクタでは、ロッドインテグレータの入射面に対して光源の光軸を調整するための光軸調整部が設けられ得る。たとえば、光軸調整部として、光源の光軸に垂直な２軸方向に光源をシフトさせるような構成が採られ得る（たとえば、特許文献２参照）。

このような構成とすれば、光束の中心が上記２軸の何れの方向にずれていても、シフト可能な範囲であれば、光束の中心を入射面の中心に合わせることができる。

特開２００９−２５９５８２号公報 特開平１１−２０２４１３号公報

しかしながら、上記のように、光源の光軸を２軸方向に調整可能とした場合には、構成が複雑になり易く、また、２つの方向への調整を行う分、調整作業も多くなる。

一方、光軸調整部を、光源の光軸に垂直な１軸方向へのみシフト可能な構成とすれば、構成が簡素となり、調整作業も減る。

しかしながら、この場合、上記のように、入射面が、長方形状であって、かつ本体キャビネットの配置面に対して傾いているロッドインテグレータに対し、いかにして１軸方向へのシフトのみによって、光束の中心を入射面の中心に近づけることができ、かつ、入射面からの光束のはみ出しを防止できるようにするかが課題となる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光源の光軸調整を、簡素な構成にて良好に行うことができる投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の投写型表示装置は、光源と、前記光源から出射された光の強度分布を均一化するロッド型のインテグレータと、前記インテグレータから出射された光を変調する光変調素子と、前記光源の光軸を、前記インテグレータの入射面に対して調整するための光軸調整部とを備える。ここで、前記インテグレータは、前記入射面が長方形状を有するとともに、前記光源が配される本体キャビネットの配置面に対して、当該インテグレータの光軸回りに傾くように配される。そして、前記光軸調整部は、前記光源を、前記入射面に対して、前記入射面の短辺に平行な方向に、相対的にシフトさせる。

本発明の投写型表示装置によれば、入射面の寸法が短く光束がはみ出しやすい方向に光源がシフトされるので、１軸方向のみの光軸調整によっても、入射面からの光束のはみ出しを効果的に解消することができる。

なお、１軸方向のみの光軸調整では、光源の相対的な移動方向に垂直な方向（ここでは、便宜上、調整不可方向という）において、光束の中心を入射面の中心に近づけることができない。相対的な移動方向において光束の中心を入射面の中心に位置づけると、調整不可方向には、調整前に生じていたずれ量だけ、光束の中心が入射面の中心からずれる。

本発明の投写型表示装置によれば、入射面の短辺と平行な方向に光源が相対的にシフトされる。このため、短辺方向において、光束の中心を入射面の中心に位置づけると、短辺に垂直な方向の光束の中心のずれ量は、調整前の生じていた調整不可方向のずれ量よりも広がらず、調整不可方向のずれ量に維持される。このように、本発明の投写型表示装置によれば、短辺方向に垂直な方向における光束のずれ量を調整不可方向のずれ量に留めることができるため、１軸方向のみの光軸調整によっても、入射面の中心と光束の中心とのずれを極力小さくすることができる。

本発明の投写型表示装置において、前記光軸調整部は、前記光源を保持する第１のホルダと、前記第１のホルダを保持する第２のホルダと、を含むよう構成され得る。この場合、前記第１のホルダおよび前記第２のホルダの一方には、被ガイド部が設けられ、他方には、前記被カイド部を前記入射面の短辺に平行な方向に案内するガイド部が設けられる。

このような構成とすれば、光軸調整部を、簡素な構成にて実現することができる。

本発明の投写型表示装置において、前記第１のホルダには、当該第１のホルダをシフト
させる際に操作される操作部が、外側に張り出すように形成され得る。

このような構成とすれば、作業者は、操作部を動かすことにより、第１のホルダを容易にシフトさせることができるので、光軸調整の作業が容易に行える。

本発明の投写型表示装置において、前記本体キャビネットには、前記光源を外部に露出させる開口と、当該開口を覆うカバーとが設けられ得る。この場合、前記操作部は、前記開口側に張り出すような構成とされる。

このような構成とすれば、作業者は、カバーを開けることにより、本体キャビネットを分解しなくても、光軸調整の作業が容易に行える。

以上のとおり、本発明によれば、光源の光軸調整を、簡素な構成にて良好に行うことができる投写型表示装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す図（斜視図）である。 実施の形態に係るプロジェクタの外観構成を示す図（底面図）である。 実施の形態に係るプロジェクタの内部構造を示す図である。 実施の形態に係る光変調ユニットの構成を模式的に示す図である。 実施の形態に係る投写光学ユニットの構成を模式的に示す図である。 実施の形態に係るランプユニットの構成を示す図である。 実施の形態に係る第１のホルダおよび第２のホルダの構成を示す図である。 実施の形態に係る本体キャビネット内に配置された状態のランプユニットを正面から見た図である。 実施の形態に係る光源ランプの光軸調整に伴う、ライトトンネルの入射面での光束の動き示す図である。 実施の形態に係る光束の中心が、調整できない方向にずれた場合における、光源ランプの光軸調整に伴う、ライトトンネルの入射面での光束の動き示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１および図２は、プロジェクタの外観構成を示す図である。図１（ａ）は、前方から見たプロジェクタの斜視図であり、図１（ｂ）は後方から見たプロジェクタの斜視図である。また、図２は、プロジェクタの底面図である。なお、説明の便宜上、図１（ａ）、（ｂ）および図２には、ぞれぞれ、前後左右の方向を示す矢印や上下の方向を示す矢印が描かれている。以下、同様に、他の図面においても、必要に応じて、方向を示す矢印が描かれる。

本実施の形態のプロジェクタは、いわゆる短焦点投写型のプロジェクタである。図１を参照して、プロジェクタは、略直方体形状を有する本体キャビネット１を備えている。本体キャビネット１は、下キャビネット２と、下キャビネット２に上方から被せられる上キャビネット３とで構成されている。

本体キャビネット１の上面には、後方に向けて下る第１傾斜面１ａと、この第１傾斜面１ａに続いて後方に向けて上る第２傾斜面１ｂが形成されている。第２傾斜面１ｂは上斜め前方を向いており、この第２傾斜面１ｂに投写口４が形成されている。投写口４から上斜め前方へ出射された映像光が、プロジェクタの前方に配されたスクリーンに拡大投写される。

また、本体キャビネット１の上面には、ランプ用カバー５が設けられている。本体キャビネット１の上面には、ランプユニットを交換するためのランプ用開口１ｃと、ランプユニットを冷却するファンユニットに配されたフィルタを交換するためのフィルタ開口（図示せず）が形成されている。ランプ用カバー５は、これらランプ用開口１ｃおよびフィルタ用開口を覆うためのカバーである。さらに、本体キャビネット１の上面には、複数の操作キーからなる操作キー部６が設けられている。

本体キャビネット１の右側面には、端子口部７が形成されている。端子口部７には、ＡＶ端子等の各種の端子を有する端子パネル２３３が配されている。端子パネル２３３は、後述する制御回路ユニットの一部を構成する。プロジェクタには、ＡＶ端子を通じて、映像信号や音声信号などのＡＶ（Audio Visual）信号が入出力される。また、本体キャビネット１の右側面には、端子口部７の上方に、吸気口８が設けられている。吸気口８は多数のスリット状の孔によって構成されており、吸気口８を通じて外気が本体キャビネット１内に取り込まれる。

本体キャビネット１の左側面には、前部に第１排気口９が設けられており、中央部に第２排気口１０が設けられている。これら排気口９、１０は多数のスリット状の孔によって構成されており、これら排気口９、１０を通じて本体キャビネット１内部の空気が機外に排出される。また、本体キャビネット１の後面には、出音口１１が形成されている。出音口１１からは、投写時に映像に対応する音声が出力される。

図２を参照して、本体キャビネット１の底面には、前部中央部に固定脚１２が設けられており、後端部に２つの調整脚１３が設けられている。２つの調整脚１３を上下に伸縮させることにより、本体キャビネット１の前後方向および左右方向の傾きが調整できる。これにより、スクリーンに投写された画像の上下の位置や左右の傾きが調整できる。

本実施の形態のプロジェクタでは、本体キャビネット１の底面が机や床等の設置面に設置される据え置き設置以外に、本体キャビネット１が上下逆さまにされて天井に設置される天吊り設置が可能である。また、本体キャビネット１の前面には、端子パネル２３３や吸気口８が設けられておらず、前面は平坦な面とされている。このため、本実施の形態のプロジェクタでは、本体キャビネット１の前面が設置面に設置される設置形態をとることができる。この場合、設置面自身に画像が投写される。

図３は、プロジェクタの内部構造を示す図である。同図は、前方から見た、上キャビネット３が取り外された状態の斜視図である。なお、便宜上、図３には、光変調ユニット１５および投写光学ユニット１７が点線にて描かれている。また、吸気口８の位置が一点鎖線にて示されている。

図３を参照して、下キャビネット２の前部には、ランプユニット１４と、ランプユニット１４からの光を変調して映像光を生成する光変調ユニット１５とが配されている。

ランプユニット１４は、光源ランプと、光源ランプを保持するランプホルダにより構成されている。ランプユニット１４は、上方から着脱できるよう、ランプフレーム１４ａ内に保持されている。

ランプユニット１４の後方には、ファンユニット１６が配されている。ファンユニット１６は、吸気口８から取り込んだ外気（冷却風）を光源ランプに供給して、光源ランプを冷却する。ランプホルダには、ファンユニット１６からの冷却風を光源ランプへ導くための通風ダクトが設けられている。

図４は、光変調ユニット１５の構成を模式的に示す図である。

光変調ユニット１５は、カラーホイール１５１と、ライトトンネル１５２と、リレー光学系１５３と、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）１５４とを含む。

カラーホイール１５１は、光源ランプ３００からの白色光を、赤、緑、青等の各色光に時分割で分離する。ライトトンネル１５２は、内部が中空であり、内面が鏡面とされている。ライトトンネル１５２の入射面および出射面は、長方形状を有する。ライトトンネル１５２に入射した光は、内部を通過する際に反射を繰り返し、強度分布が均一化される。

リレー光学系１５３は、３つのリレーレンズ１５３ａ、１５３ｂ、１５３ｃとミラー１５３ｄにより構成されており、ライトトンネル１５２から出射された光をＤＭＤ１５４に導く。ＤＭＤ１５４は、リレー光学系１５３によって導かれた光（赤、緑、青等の各色光）を、映像信号に基づいて変調する。ＤＭＤ１５４の変調面は、ライトトンネル１５２の入射面および出射面と同様、長方形状を有する。

図３に戻り、光変調ユニット１５の後方には、投写光学ユニット１７が配されている。投写光学ユニット１７は、光変調ユニット１５により生成された映像光を拡大し、スクリーン等の被投写面に投写する。

図５は、投写光学ユニット１７の構成を模式的に示す図である。なお、同図には、投写光学ユニット１７に加えて、光変調ユニット１５、制御回路ユニット２３およびノイズフィルタユニット２４が模式的に描かれている。

投写光学ユニット１７は、投写レンズユニット１７１と、反射ミラー１７２と、これら投写レンズユニット１７１および反射ミラー１７２を収容するハウジング１７３により構成されている。投写レンズユニット１７１は、複数のレンズ１７１ａを有している。反射ミラー１７２は、曲面ミラーあるいは自由曲面ミラーである。

図４に示すように、光変調ユニット１５から出射された映像光は、投写レンズユニット１７１の光軸Ｌから本体キャビネット１の上面方向にシフトした位置において、投写レンズユニット１７１に入射する。入射した映像光は、投写レンズユニット１７１によってレンズ作用を受け、反射ミラー１７２に入射する。その後、映像光は、反射ミラー１７２によって広角化され、光線通過窓１７４を介して、被投写面（スクリーン面）へ投写される。

上記のように、映像光は、投写レンズユニット１７１の光軸Ｌから本体キャビネット１の上面方向にシフトした位置において、投写レンズユニット１７１に入射するため、反射ミラー１７２は、投写レンズユニット１７１の光軸Ｌから本体キャビネット１の底面側にシフトするようにして配置される。ここで、反射ミラー１７２は、投写レンズユニット１７１を構成する各レンズ１７１ａのレンズ面よりも大きな反射面を有するため、投写レンズユニット１７１の光軸Ｌに対する反射ミラー１７２のシフト量は比較的大きなものとなる。このため、投写レンズユニット１７１の下方には、本体キャビネット１（下キャビネット２）の底面との間に、比較的大きな空間Ｇが生じる。この空間Ｇは、投写レンズユニ
ット１７１の配置位置から光変調ユニット１５の配置位置にかけて生じる。

図５に示すように、ＤＭＤ１５４は、その底面が本体キャビネット１（下キャビネット２）の底面に平行となるように配されている。一方、ライトトンネル１５２は、リレー光学系１５３で導かれた光が、ＤＭＤ１５４の変調面に適正な状態で照射されるよう、本体キャビネット１の底面に対して、ライトトンネル１５２の光軸回りに角度θだけ傾いて配されている。また、ライトトンネル１５２は、入射面の長辺側が上下方向となるように配されている。

図３に戻り、ファンユニット１６の後方には、電源ユニット１８が配されている。電源ユニット１８は、電源回路を備えており、プロジェクタの各電装部品に電源の供給を行う。電源ユニット１８の後方には、スピーカー１９が配されている。スピーカー１９から出力された音声は、出音口１１より外部に放出される。

光変調ユニット１５の右方には、ＤＭＤ用冷却ファン２０が配されている。ＤＭＤ用冷却ファン２０は、ＤＭＤ１５４を冷却するために、吸気口８から取り込んだ外気を光変調ユニット１５に供給する。なお、ＤＭＤ１５４は光変調ユニット１５内に密閉状態で配置されており、ＤＭＤ１５４が、送風された外気に直接触れることはない。

ランプユニット１４の左方には、第１排気ユニット２１が設けられている。第１排気ユニット２１は、光源ランプ３００を冷却した後の冷却風を、第１排気口９を通じて外部に排出する。なお、ＤＭＤ１５４を冷却した空気も、第１排気ユニット２１よって、第１排気口９から外部に排出される。

電源ユニット１８の左方には、第２排気ユニット２２が設けられている。第２排気ユニット２２は、電源ユニット１８内の温まった空気を、第２排気口１０を通じて外部に排出する。電源ユニット１８内から第２排気ユニット２２へ空気が流れることにより、新たな外気が吸気口８から取り込まれて電源ユニット１８内へ供給される。

図３および図５に示すように、本実施の形態のプロジェクタでは、投写レンズユニット１７１と光変調ユニット１５の下方に生じた上記空間Ｇに、制御回路ユニット２３およびノイズフィルタユニット２４が配されている。

ノイズフィルタユニット２４は、ノイズフィルタやヒューズが配された回路基板を備えており、入力された商用交流電源からノイズを除去して電源ユニット１８に供給する。

制御回路ユニット２３は、制御回路基板２３１と、制御回路基板２３１を保持するホルダ２３２と、端子パネル２３３と、端子パネル２３３を固定するための固定板２３４とを含む。

制御回路基板２３１には、光源ランプ３００やＤＭＤ１５４などの各種駆動部品を制御するための制御回路が配されている。また、制御回路基板２３１には、各種端子２３５が配されている。

端子パネル２３３には、各種端子２３５の形状に合わせた開口が形成されており、これら開口を通じて、各種端子２３５が外部に臨む。なお、図示されていないが、固定板２３４にも、各種端子２３５が通る開口が形成されている。

固定板２３４は、金属材料で形成されており、その上部には、シールド部２３６が形成されている。シールド部２３６には、多数の開口２３６ａが形成されており、各開口２３
６ａには、金網（図示せず）が装着されている。シールド部２３６は、吸気口８の内側に配され、吸気口８から外部に漏れようとする電磁波を遮蔽する。吸気口８から取り込まれた外気は、開口２３６ａを通って本体キャビネット１内部に流入する。

次に、ランプユニット１４の構成について詳細に説明する。

図６は、ランプユニット１４の構成を示す図である。図６（ａ）は、前方から見たランプユニット１４の斜視図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。なお、図６（ａ）には、ランプユニット１４とともに、ファンユニット１６が描かれている。

図６を参照して、ランプユニット１４は、光源ランプ３００と、光源ランプ３００を保持するためのランプホルダ４００とで構成されている。

光源ランプ３００は、発光管３０１とリフレクタ３０２とを備えている（図６（ｂ）参照）。発光管３０１には、メタルハライドランプが用いられている。その他、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等のランプを用いることもできる。リフレクタ３０２は、内面が楕円形状を有し、発光管３０１から発せられた白色光を内面で反射して前方へ向かわせる。

ランプホルダ４００は、光源ランプ３００を保持する第１のホルダ４０１と、第１のホルダ４０１を保持する第２のホルダ４０２と、第２のホルダ４０２に装着される上部ダクト４０３および下部ダクト４０４とを備えている。

図７は、第１のホルダ４０１および第２のホルダ４０２の構成を示す図である。図７（ａ）は、第１のホルダ４０１および第２のホルダ４０２の分解斜視図であり、図７（ｂ）は、第２のホルダ４０２の正面図である。

図７を参照して、第１のホルダ４０１は、前部４０１ａが、正面から見て略八角形状を有するとともに、後部４０１ｂが正面から見て略四角形状を有する。第１のホルダ４０１の前面には、光源ランプ３００からの光が出射される出射窓４１１が形成されている。出射窓４１１には、図６に示すように、耐熱性のガラス板４０５が嵌め込まれる。第１のホルダ４０１は後面が開口しており、この開口部に後方から光源ランプ３００が装着される。

第１のホルダ４０１の上面には、上部吹出口４１２が形成されている。また、第１のホルダ４０１の下面には、下部吹出口４１３が形成されている（図６（ｂ）参照）。さらに、第１のホルダ４０１の左右の側面には、それぞれ、排出口４１４が形成されている。

第１のホルダ４０１の後部４０１ｂ前面における左上角部と右下角部には、それぞれ、円柱形状の軸部４１５が前方へ突出するように形成されている。また、後部４０１ｂの左上部には、上方に延びるアーム部４１６が形成されている。アーム部４１６には、ネジ挿通孔４１７と工具挿入孔４１８とが形成されている。ネジ挿通孔４１７は、光源ランプ３００の光軸調整の際に、第２のホルダ４０２に対して第１のホルダ４０１がシフトされる方向に長くなるよう形成されている。工具挿入孔４１８には、光源ランプ３００の光軸調整の際に、ドライバーなど調整用の工具が挿入される。

第２のホルダ４０２は、フレーム部４２１と、フレーム部４２１の上部に形成され、後方へ延びる上面板４２２により構成されている。

フレーム部４２１には、第１のホルダ４０１の前部４０１ａが嵌め込まれる。フレーム部４２１は、外形が略四角形状とされとされ、内側の開口４２１ａが、前部４０１ａに合わせて略八角形状とされている。開口４２１ａの大きさは、前部４０１ａが開口４２１ａ内を移動できるよう、前部４０１ａのより少し大きくされている。

フレーム部４２１の４つの角部には、それぞれ、凹部４２３が形成されている。また、左上角部と右下角部の凹部４２３の底面には、それぞれ、ガイド孔４２４が形成されている。ガイド孔４２４は、上記ネジ挿通孔４１７と同様、光源ランプ３００の光軸調整の際に、第２のホルダ４０２に対して第１のホルダ４０１がシフトされる方向に長くなるよう形成されている。

フレーム部４２１の左右の部位には、第１のホルダ４０１の左右の排出口４１４を避けるため、それぞれ、切欠部４２５が形成されている。同様に、フレーム部４２１の下の部位には、第１のホルダ４０１の下部吹出口４１３を避けるため、切欠部４２６が形成されている。

上面板４２２には、上部ダクト４０３が装着されるダクト装着部４２７が形成されている。ダクト装着部４２７の前部には導出口４２８が形成されている。上部ダクト４０３は下面が開放されており、上部ダクト４０３がダクト装着部４２７に装着されることによって冷却風の道風路が形成される（図６参照）。上部ダクト４０３は、上面板４２２の取付ボス４２９にネジで固定される。

上面板４２２の左前部には、固定板４３０が設けられている。固定板４３０には、ナット４３１が埋め込まれており、ナット４３１のネジ孔が前後に向いている。また、固定板４３０には、工具挿入孔４３２が形成されている。工具挿入孔４３２には、光源ランプ３００の光軸調整の際に、ドライバーなど調整用の工具が挿入される。さらに、上面板４２２には、固定板４３０の後方にアーム挿通口４３３が形成されている。

第１のホルダ４０１が第２のホルダ４０２に装着される際には、後方から第１のホルダ４０１の前部４０１ａが、第２のホルダ４０２の開口４２１ａに嵌め込まれる。このとき、第１のホルダ４０１の２つの軸部４１５が、各軸部４１５に対応する第２のホルダ４０２のガイド孔４２４に挿入される。また、第１のホルダ４０１のアーム部４１６が、アーム挿通口４３３を通って、第２のホルダ４０２の固定板４３０の後方に重なる（図６（ａ）参照）。これにより、アーム部４１６のネジ挿通孔４１７が固定板４３０のナット４３１に整合する。

アーム部４１６の後方から、ネジ４３４がネジ挿通孔４１７に通されてナット４３１に止められる。ネジ４３４が完全に締められると、アーム部４１６がネジ４３４の頭部と固定板４３０との間で強く挟まれる。これによって、第１のホルダ４０１が第２のホルダ４０２に固定される。

光源ランプ３００が装着された第１のホルダ４０１が、第２のホルダ４０２に装着され、さらに、第２のホルダ４０２に、上部ダクト４０３と下部ダクト４０４が装着されると、図６（ａ）のように、ランプユニット１４が完成する。

ランプユニット１４には、ファンユニット１６から冷却風が供給される。図６（ａ）に示すように、ファンユニット１６は、２つのランプ用冷却ファン（図示せず）が収容されたファンケーシング１６１を備えている。ファンケーシング１６１の吸気口には、フィルタ収容部１６２が設けられている。フィルタ収容部１６２には、フィルタ１６３が着脱可能に収容されている。

また、ファンケーシング１６１には、上部供給ダクト１６４と下部供給ダクト１６５とが設けられている。上部供給ダクト１６４は、ランプホルダ４００の上部ダクト４０３の導入口４４１に接続され、下部供給ダクト１６５は、ランプホルダ４００の下部ダクト４０４の導入口４４２に接続される。

ランプ用冷却ファンが動作すると、本体キャビネット１内の空気が、冷却風として、フィルタ１６３を介してファンケーシング１６１内に導入される。そして、冷却風は、上部供給ダクト１６４および下部供給ダクト１６５を通じて上部ダクト４０３および下部ダクト４０４に流入する。

図６（ｂ）には、ランプユニット１４における冷却風の流れが矢印で示されている。上部ダクト４０３に流入した冷却風は、ダクト内を流れ、導出口４２８を通って上部吹出口４１２から光源ランプ３００のリフレクタ３０２の内側に吹き出される。また、下部ダクト４０４に流入した冷却風は、ダクト内を流れ、下部吹出口４１３からリフレクタ３０２の内側に吹き出される。これら上下両側からリフレクタ３０２に流入した冷却風により、リフレクタ３０２の内側が冷却される。その後、リフレクタ３０２内の冷却風は、排出口４１４からランプユニット１４の外部に排出される。

図８（ａ）は、本体キャビネット１内に配置された状態のランプユニット１４を正面から見た図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）の固定板４３０の部分を拡大した図である。図８（a）には、便宜上、ランプユニット１４の正面側に位置するライトトンネル１５２と、ランプユニット１４を保持するランプフレーム１４ａが、ともに点線にて描かれている。

図８に示すように、ライトトンネル１５２の入射面の長辺に平行な中心軸を中心軸Ｘとし、短辺に平行な中心軸を中心軸Ｙとする。また、第２のホルダ４０２のガイド孔４２４の長手方向の中心軸を中心軸Ｗとする。

ランプユニット１４が本体キャビネット１に配置された状態において、ガイド孔４２４の中心軸Ｗは、ライトトンネル１５２の中心軸Ｙと平行になっている。このため、軸部４１５がガイド孔４２４に案内されることによって、第１のホルダ４０１は、ライトトンネル１５２の入射面の短辺と平行な方向にシフトする。

次に、光源ランプ３００の光軸調整について説明する。

図９は、光源ランプ３００の光軸調整に伴う、ライトトンネル１５２の入射面での光束の動きを示す図である。図９（ａ）は、光束の中心Ｑが、入射面の中心Ｐから下方にずれていた場合の光束の動きを示し、図９（ｂ）は、光束の中心Ｑが、入射面の中心Ｐから上方にずれていた場合の光束の動きを示す。なお、図９では、光軸調整前の光束が実線で示され、光軸調整後の光束が破線で示されている。ここでは、図９（ａ）、（ｂ）どちらの場合も、中心軸Ｙと垂直な方向（中心軸Ｘと平行な方向）への光束中心Ｑのずれはないものとしている。

図９に示すように、光束の中心Ｑが中心軸Ｙと平行な方向にずれると、光束の一部がライトトンネル１５２の入射面から外れやすい。

光源ランプ３００の光軸調整を行う際、作業者は、本体キャビネット１のランプ用カバー５を開ける。これにより、ランプ用開口１ｃを通じて、ランプユニット１４が外部に臨む。次に、作業者は、ドライバーを用いて、第１のホルダ４０１を固定しているネジ４３
４を緩める。その後、作業者は、図８（ｂ）に示すように、ランプユニット１４の後方から、ドライバーの先端部を、前後に重なった工具挿入孔４１８、４３２に挿入する。ドライバーの先端部の一端側が工具挿入孔４１８の張出部４１８ａに係合し、ドライバーの先端部の他端側が工具挿入孔４３２の張出部４３２ａに係合する。

図９（ａ）に示すように、光束の中心Ｑが、入射面の中心Ｐから下方にずれていた場合、作業者は、張出部４３２ａ側のドライバーの端部を支点にして、張出部４１８ａ側のドライバーの端部を上方に動かす。図８（ａ）の実線矢印に示すように、工具挿入孔４１８、即ち、アーム部４１６が上方に押され、第１のホルダ４０１の軸部４１５が第２のホルダ４０２のガイド孔４２４に沿って上方にシフトする。これにより、第１のホルダ４０１、即ち光源ランプ３００がライトトンネル１５２の中心軸Ｙと平行に上向きにシフトする。作業者は、光束の中心Ｑが入射面の中心Ｐに一致するまで、第１のホルダ４０１をシフトさせる。

一方、図９（ｂ）に示すように、光束の中心Ｑが、入射面の中心Ｐから上方にずれていた場合、作業者は、張出部４１８ａ側のドライバーの端部を下方に動かす。図８（ａ）の破線矢印に示すように、アーム部４１６が下方に押され、第１のホルダ４０１の軸部４１５が第２のホルダ４０２のガイド孔４２４に沿って下方にシフトする。これにより、第１のホルダ４０１、即ち光源ランプ３００がライトトンネル１５２の中心軸Ｙと平行に下向きにシフトする。作業者は、光束の中心Ｑが入射面の中心Ｐに一致するまで、第１のホルダ４０１をシフトさせる。

光束の中心Ｑが入射面の中心Ｐに一致すると、作業者は、その状態でネジ４３４を完全に締めて、第１のホルダ４０１を第２のホルダ４０２に固定する。こうして、光源ランプ３００の光軸調整が完了する。これにより、光源ランプ３００から出射された光束が、ライトトンネル１５２の入射面からはみ出すことなく、入射面の中央に入射されるようになる。

図９の例では、中心軸Ｘに平行な方向、即ち、第１のホルダ４０１がシフトできず、調整できない方向には、光束の中心Ｑのずれがないものとした。しかしながら、実際には、光束の中心Ｑが、調整できない方向にもずれることがある。なお、ライトトンネル１５２は、中心軸Ｘと平行な方向に長いため、この方向に光束の中心Ｑがずれても、光束の一部がライトトンネル１５２の入射面から外れることは起こりにくい。

図１０は、光束の中心Ｑが、調整できない方向にずれた場合における、光源ランプ３００の光軸調整に伴う、ライトトンネル１５２の入射面での光束の動き示す図である。図１０（ｂ）は、本実施の形態の構成における光束の動きを示す。図１０（ｂ）は、第１のホルダ４０１を本体キャビネット１の底面に垂直な方向にシフトさせるようにした、比較例の構成における光束の動きを示す。なお、図１０においても、光軸調整前の光束が実線で示され、光軸調整後の光束が破線で示されている。

本実施の形態および比較例ともに、調整できない方向への光束中心Ｑのずれが、ずれ量Ｄ０だけあるとする。図１０（ａ）に示すように、本実施の形態の構成では、光束中心Ｑが入射面の短辺方向の中央（中心軸Ｘの線上）にくるよう光軸調整がなされると、ライトトンネル１５２の入射面の中心Ｐからの光束中心Ｑのずれ量Ｄ１がずれ量Ｄ０と等しくなる。即ち、本実施の形態の構成では、光軸調整後の光束中心Ｑのずれ量Ｄ１を、調整できない方向へのずれ量Ｄ０に留めることができる。

これに対して、図１０（ｂ）に示すように、比較例の構成では、光束中心Ｑが入射面の短辺方向の中央（中心軸Ｘの線上）にくるよう光軸調整がなされると、ライトトンネル１
５２の入射面の中心Ｐからの光束中心Ｑのずれ量Ｄ２がずれ量Ｄ０よりも大きくなってしまう。即ち、比較例の本実施の形態では、光軸調整後の光束中心Ｑのずれ量Ｄ２を、調整できない方向へのずれ量Ｄ０に留めることができない。

このように、本実施の形態では、第１のホルダ４０１を本体キャビネット１の底面に垂直な方向にシフトさせる比較例の構成に比べて、光軸調整後のライトトンネル１５２の入射面の中心Ｐからの光束中心Ｑのずれを小さくすることができる。

以上、説明したとおり、本実施の形態では、本体キャビネット１の底面に対して入射面が傾いて配されたライトトンネル１５２に対し、傾いた入射面の短辺と平行な方向に光源ランプ３００をシフトさせることにより、光源ランプ３００の光軸調整を行う構成とされている。これにより、１軸方向のみの光軸調整によって、入射面からの光束のはみ出しを効果的に解消できる。さらに、光束の中心Ｑが、調整できない方向にずれても、光軸調整後の入射面の中心Ｐと光束の中心Ｑとのずれを極力小さくすることができる。

また、本実施の形態では、第１のホルダ４０１および第２のホルダ４０２と、これらのホルダ４０１、４０２に設けた軸部４１５およびガイド孔４２４により、光源ランプ３００がシフトされる構成であるため、光軸調整を行うための構成を簡素なものとすることができる。

さらに、本実施の形態では、第１のホルダ４０１の上部にアーム部４１６が設けられており、作業者は、アーム部４１６を動かすことにより、第１のホルダ４０１を容易にシフトさせることができるので、光軸調整の作業が容易に行える。しかも、アーム部４１６の上方にはランプ用開口１ｃが形成されているので、作業者は、ランプ用カバー５を開けることにより、上キャビネット３を取り外さなくても、ランプ用開口１ｃを通じて、光軸調整の作業が容易に行える。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。また、本発明の実施の形態も、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、本発明の被ガイド部となる軸部４１５が第１のホルダ４０１に設けられ、本発明のガイド部となるガイド孔４２４が第２のホルダ４０２に設けられている。しかしながら、これとは逆に、第１のホルダ４０１にガイド孔４２４が設けられ、第２のホルダ４０２に軸部４１５が設けられても良い。

また、本発明の被ガイド部とガイド部は、それぞれ、軸部４１５とガイド孔４２４でなくとも、ガイド部によって被ガイド部を第１のホルダ４０１のシフト方向に案内できる構成であれば良い。たとえば、被ガイド部がシフト方向に伸びるリブとされるともに、ガイド部がシフト方向に細長い溝部とされ、リブが溝部に案内される構成とされても良い。

さらに、上記実施の形態では、光源ランプ３００からの光の強度分布を均一化するためにライトトンネル１５２が用いられている。しかしながら、これに限らず、他のロッド型のインテグレータ、たとえば、ガラスロッドインテグレータが用いられても良い。

また、上記実施の形態では、ライトトンネル１５２側を固定し、光源ランプ３００側を移動させることにより、光軸調整を行うようにしている。しかしながら、これに限らず、光源ランプ３００側を固定し、ライトトンネル１５２側を移動させるようにしても良い。たとえば、本実施の構成の場合には、光変調ユニット１４と制御回路ユニット２３のホルダ２３２との間に、光源ユニット１４をライトトンネル１５２の入射面の短辺に平行な方
向にシフトさせるための光軸調整機構が設けられ得る。この場合、光学ユニット１５ごと、ライトトンネル１５２がシフトされることとなる。

このように、本発明では、光源が、前記インテグレータの入射面に対して、入射面の短辺に平行な方向に、相対的にシフトされれば良く、光源およびインテグレータのどちらが移動されても良い。

さらに、上記実施の形態では、光変調ユニット１５を構成する光変調素子としてＤＭＤ１５４が用いられているが、これに限らず、液晶パネルが用いられても良い。

さらに、上記実施の形態では、光源ランプ３００を有するランプユニット１４が用いられているが、ランプ光源以外の光源、たとえば、レーザ光源やＬＥＤ光源が用いられても良い。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１ 本体キャビネット
１ｃ ランプ用開口（開口）
５ ランプ用カバー（カバー）
１４ ランプユニット
１５ 光変調ユニット
１５２ ライトトンネル(インテグレータ)
１５４ ＤＭＤ（光変調素子）
３００ 光源ランプ(光源)
４００ ランプホルダ
４０１ 第１のホルダ（光軸調整部）
４０２ 第２のホルダ（光軸調整部）
４１５ 軸部（光軸調整部、被ガイド部）
４２４ ガイド孔（光軸調整部、ガイド部）
４１６ アーム部（操作部）

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光の強度分布を均一化するロッド型のインテグレータと、
   前記インテグレータから出射された光を変調する光変調素子と、
   前記光源の光軸を、前記インテグレータの入射面に対して調整するための光軸調整部と、を備え、
   前記インテグレータは、前記入射面が長方形状を有するとともに、前記光源が配される本体キャビネットの配置面に対して、当該インテグレータの光軸回りに傾くように配され、
   前記光軸調整部は、前記光源を、前記入射面に対して、前記入射面の短辺に平行な方向に、相対的にシフトさせる、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、
   前記光軸調整部は、前記光源を保持する第１のホルダと、前記第１のホルダを保持する第２のホルダと、を含み、
   前記第１のホルダおよび前記第２のホルダの一方には、被ガイド部が設けられ、他方には、前記被カイド部を前記入射面の短辺に平行な方向に案内するガイド部が設けられる、ことを特徴とする投写型表示装置。
3. 請求項２に記載の投写型表示装置において、
   前記第１のホルダには、当該第１のホルダをシフトさせる際に操作される操作部が、外側に張り出すように形成される、
   ことを特徴とする投写型表示装置。
4. 請求項３に記載の投写型表示装置において、
   前記本体キャビネットには、前記光源を外部に露出させる開口と、当該開口を覆うカバーとが設けられ、
   前記操作部は、前記開口側に張り出す、
   ことを特徴とする投写型表示装置。

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