JP2014035513A - Light receiving device and image projection apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light receiving device and an image projection apparatus that are able to prevent erroneous operation resulting from disturbance light, while ensuring wide directivity with respect to an optical signal.SOLUTION: A light receiving device comprises: a photoelectric conversion element (light receiving element) 91 configured to receive an optical signal and convert it into an electric signal; and a light transmission member 90 held so that an optical signal received by the photoelectric conversion element 91 is passed through it. A light transmission member 90 has a projecting portion 90a projecting opposite with respect to the photoelectric conversion element 91. The projecting portion 90a has a first inclined surface (upper inclined face), which is inclined at an angle for reflecting the optical signal of light to be received, which enters the projecting portion 90a from a direction intersecting a light receiving axis La that has the maximum light reception sensitivity of the photoelectric conversion element 91, toward the photoelectric conversion element 91.

Description

本発明は、光信号を受光する受光装置、及び、その受光装置を備えた画像投影装置に関するものである。   The present invention relates to a light receiving device that receives an optical signal and an image projection device including the light receiving device.

従来、スクリーン等の投射面に画像に投射して表示する画像投影装置として、遠隔操作装置から出射された光信号を受ける受光装置を備え、その受光装置が受けた光信号に基づいて制御可能なものが知られている。この種の受光装置で用いられる受光素子(光電変換素子)は、一般に50°〜70°程度の指向角度(受光素子の相対感度が最大値の半分になる角度)を有している。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an image projecting device that projects and displays an image on a projection surface such as a screen, a light receiving device that receives an optical signal emitted from a remote control device is provided, and can be controlled based on the optical signal received by the light receiving device. Things are known. A light receiving element (photoelectric conversion element) used in this type of light receiving device generally has a directivity angle of about 50 ° to 70 ° (an angle at which the relative sensitivity of the light receiving element is half of the maximum value).

特許文献1には、上記指向角度(光信号を受光しうる角度範囲)を拡大するために、遠隔操作装置(リモコン)側の表面が凸状で受光部側の裏面が凹状になった光集光部を、受光部の近接に配置した、広指向性を有するリモコン受光装置が記載されている。   In Patent Document 1, in order to expand the directivity angle (angle range in which an optical signal can be received), a light collector in which the surface on the remote control device (remote control) side is convex and the back surface on the light receiving unit side is concave. A remote-control light-receiving device having a wide directivity in which an optical part is arranged in the vicinity of a light-receiving part is described.

しかしながら、特許文献1のリモコン受光装置のように、遠隔操作装置側の表面が凸状の光集光部材を設けた場合、上下・左右などの広い指向方向からの光信号を満遍なく受信する。そのため、インバータ蛍光灯等の室内灯が発する外乱光のちらつきにより、受光装置が誤作動を起こすおそれがある。   However, when a light condensing member having a convex surface on the side of the remote control device is provided as in the remote control light receiving device of Patent Document 1, optical signals from a wide directional direction such as up, down, left, and right are uniformly received. For this reason, the light receiving device may malfunction due to flickering of ambient light emitted from an indoor lamp such as an inverter fluorescent lamp.

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、光信号に対する広指向性を確保しつつ、外乱光による誤作動を防止することができる受光装置及びその受光装置を備えた画像投影装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light receiving device capable of preventing a malfunction due to ambient light while ensuring wide directivity with respect to an optical signal, and an image including the light receiving device. It is to provide a projection device.

上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光信号を受けて電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子で受ける光信号が通過するように保持された光透過部材と、を備えた受光装置であって、前記光透過部材は、前記光電変換素子側とは反対側に突出した突起部を有し、前記突起部は、前記光電変換素子の最大受光感度を有する受光軸に交差する方向から該突起部の内部に入射した受光対象の光信号を前記光電変換素子に向けて反射させる角度で傾斜している第1の傾斜面を有することを特徴とするものである。   In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 includes a photoelectric conversion element that receives an optical signal and converts it into an electrical signal, and a light transmission member that is held so that the optical signal received by the photoelectric conversion element passes therethrough. The light transmission member has a protrusion protruding to the opposite side to the photoelectric conversion element side, and the protrusion has a maximum light receiving sensitivity of the photoelectric conversion element. It has the 1st inclined surface which inclines with the angle which reflects the optical signal of the light-receiving object which entered into the inside of the projection from the direction which intersects the axis toward the photoelectric conversion element. .

本発明によれば、光電変換素子で受ける光信号が通過するように保持された光透過部材は、光電変換素子側とは反対側に突出した突起部を有する。この突起部の第1の傾斜面により、突起部の内部を通過して第1の傾斜面に向かって入射してきた受光対象の光信号を光電変換素子で受けることができるので、光信号に対する広指向性を確保することができる。しかも、突起部の第1の傾斜面は、上記受光対象の光信号を光電変換素子に向けて反射させるように傾斜している。そのため、上記受光対象の光信号とは逆方向すなわち第1の傾斜面に外から入射する光に対しては光電変換素子から遠ざかる向きに反射させることになる。これにより、突起部の第1の傾斜面に外から外乱光が入射しても、その外乱光を、光電変換素子で受けないようになるので、外乱光による誤作動を防止することができる。   According to the present invention, the light transmission member that is held so that an optical signal received by the photoelectric conversion element passes has a protruding portion that protrudes on the side opposite to the photoelectric conversion element side. The photoelectric conversion element can receive the light signal of the light receiving target that has passed through the inside of the protrusion and is incident on the first inclined surface by the first inclined surface of the protrusion. Directivity can be secured. And the 1st inclined surface of a projection part inclines so that the said optical signal of the said light reception object may be reflected toward a photoelectric conversion element. For this reason, the light that is opposite to the light signal to be received, that is, the light incident on the first inclined surface from the outside is reflected in the direction away from the photoelectric conversion element. Thereby, even if disturbance light is incident on the first inclined surface of the protrusion from the outside, the disturbance light is not received by the photoelectric conversion element, so that malfunction due to the disturbance light can be prevented.

本発明の一実施形態に係るプロジェクタと投影面とを示す外観斜視図。1 is an external perspective view showing a projector and a projection surface according to an embodiment of the present invention. (a)は図1の手前側から見たプロジェクタの内部の斜視図。(b)は図1の奥側から見たプロジェクタの内部の斜視図。FIG. 2A is a perspective view of the inside of the projector as viewed from the front side of FIG. FIG. 2B is a perspective view of the inside of the projector viewed from the back side of FIG. プロジェクタから投影面までの光路を示す説明図。Explanatory drawing which shows the optical path from a projector to a projection surface. プロジェクタの内部に設けられた光学エンジン部及び光源部の斜視図。The perspective view of the optical engine part and light source part which were provided in the inside of a projector. 光源部の斜視図。The perspective view of a light source part. 光源部の分解斜視図。The exploded perspective view of a light source part. 照明部の斜視図。The perspective view of an illumination part. 照明部と投影レンズ部と光変調部とを図7のA方向から見た斜視図。The perspective view which looked at the illumination part, the projection lens part, and the light modulation part from the A direction of FIG. 照明部内の光路を示す説明図。Explanatory drawing which shows the optical path in an illumination part. 光変調部の斜視図。The perspective view of a light modulation part. 第1投射光学系を、照明部と光変調部とともに示す斜視図。The perspective view which shows a 1st projection optical system with an illumination part and a light modulation part. 図11のA−A断面図。AA sectional drawing of FIG. 第2投射光学系が保持する第2光学系を、投影レンズ部と照明部と光変調部とともに示す斜視図。The perspective view which shows the 2nd optical system which a 2nd projection optical system hold | maintains with a projection lens part, an illumination part, and a light modulation part. 第2投射光学系を、第1投射光学系、照明部、光変調部とともに示す斜視図。The perspective view which shows a 2nd projection optical system with a 1st projection optical system, an illumination part, and a light modulation part. 第1光学系から投影面までの光路を示す斜視図。The perspective view which shows the optical path from a 1st optical system to a projection surface. 装置内の各部の配置関係を示した模式図。The schematic diagram which showed the arrangement | positioning relationship of each part in an apparatus. プロジェクタを天井から吊り下げて使用している様子を示す説明図。Explanatory drawing which shows a mode that the projector is suspended and used from a ceiling. 天井から吊り下げて使用するときのプロジェクタの斜視図。The perspective view of a projector when hanging and using from a ceiling. プロジェクタに設けた受光装置の構成例を示す部分断面側面図。The partial cross section side view which shows the structural example of the light-receiving device provided in the projector. 受光装置における受光光路の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the light-receiving optical path in a light-receiving device. 受光装置における外乱光の光路の一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the optical path of the disturbance light in a light-receiving device. 受光装置内の受光光路の他の例を示す説明図。Explanatory drawing which shows the other example of the light-receiving optical path in a light-receiving device. 受光装置の突起部及び受光素子の正面図。The front view of the projection part and light receiving element of a light-receiving device.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係る受光装置を適用可能な画像投影装置の全体構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像投影装置としてのプロジェクタ1とスクリーンなどの投影面2とを示す外観斜視図である。なお、以下の説明では、図1に示すように投影面2の法線方向をX方向、投影面の短軸方向(上下方向)をY方向、投影面2の長軸方向(水平方向)をZ方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of an image projection apparatus to which the light receiving device according to the present invention can be applied will be described.
FIG. 1 is an external perspective view showing a projector 1 as an image projection apparatus and a projection surface 2 such as a screen according to an embodiment of the present invention. In the following description, as shown in FIG. 1, the normal direction of the projection plane 2 is the X direction, the minor axis direction (vertical direction) of the projection plane is the Y direction, and the major axis direction (horizontal direction) of the projection plane 2 is. Let it be the Z direction.

プロジェクタは、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像データに基づいて投影画像を形成し、その投影画像Pをスクリーンなどの投影面2に投影表示する装置である。特に、液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源(ランプ)の高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、微小駆動ミラー装置であるDMD(Digital Micro-mirror Device)を利用した小型軽量なプロジェクタ1が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くプロジェクタ1が利用されるようになってきている。また、フロントタイプのプロジェクタは、携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。このようなプロジェクタでは、大画面の画像を投影できること(投影面の大画面化)とともに、「プロジェクタ外に必要とされる投影空間」をできるだけ小さくできることが要請されている。後述のように、本実施形態のプロジェクタ1は、投射レンズ等の透過光学系を投影面2と平行に設定し、折り返しミラーで光束を折り返した後、自由曲面ミラーで光束を投影面2に対して拡大投影するように構成されている。この構成により、光学エンジン部を縦型で3次元的に小型化を図ることができる。   The projector is a device that forms a projection image based on image data input from a personal computer, a video camera, or the like, and projects and displays the projection image P on a projection surface 2 such as a screen. In particular, liquid crystal projectors have recently been improved in terms of high resolution and low price due to high resolution of liquid crystal panels, high efficiency of light sources (lamps), and the like. In addition, small and light projectors 1 using DMD (Digital Micro-mirror Device), which is a micro-drive mirror device, have become widespread, and projectors 1 are widely used not only in offices and schools but also at home. . Front-type projectors have improved portability and are now being used for small meetings of several people. Such a projector is required to be able to project an image on a large screen (enlarge the projection screen) and to make the “projection space required outside the projector” as small as possible. As will be described later, in the projector 1 according to the present embodiment, a transmission optical system such as a projection lens is set in parallel with the projection surface 2, the light beam is turned back by a folding mirror, and then the light beam is projected to the projection surface 2 by a free-form curved mirror. And is configured to enlarge and project. With this configuration, it is possible to reduce the size of the optical engine unit in a vertical three-dimensional manner.

プロジェクタ1の上面には、投影画像Pの光束が出射する透過ガラス51が設けられており、透過ガラス51を通過した光束が投影面2に投射される。また、プロジェクタ1の上面には、ユーザーがプロジェクタ1を操作するための操作部83が設けられている。また、プロジェクタ1の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー33が設けられている。   On the upper surface of the projector 1, a transmissive glass 51 from which the light flux of the projection image P is emitted is provided, and the light flux that has passed through the transmissive glass 51 is projected onto the projection surface 2. An operation unit 83 for the user to operate the projector 1 is provided on the upper surface of the projector 1. A focus lever 33 for adjusting the focus is provided on the side surface of the projector 1.

また、プロジェクタ1の本体ケーシングの一部を構成する外側板1Aには、遠隔操作装置であるリモコン装置からの光信号が通過可能な開口部である受光窓1Bが形成されている。この受光窓1Bには、遠隔操作装置であるリモコン装置からの光信号を受ける受光装置の光透過部材90が設けられている。なお、この受光装置の構成については、後で詳述する。   A light receiving window 1B, which is an opening through which an optical signal from a remote control device that is a remote control device can pass, is formed on the outer plate 1A that constitutes a part of the main casing of the projector 1. The light receiving window 1B is provided with a light transmitting member 90 of a light receiving device that receives an optical signal from a remote control device that is a remote control device. The configuration of this light receiving device will be described in detail later.

図2はプロジェクタ1の本体カバーを外して内部を見た内部斜視図である。図2(a)は図1の手前側から見たプロジェクタ1の内部の斜視図、図2(b)は図1の奥側から見たプロジェクタ1の内部の斜視図である。また、図3は、プロジェクタ1から投影面2までの光路図である。
プロジェクタ1は、光学エンジン部100と、白色光を発する光源を有する光源部60とを備えている。光学エンジン部100は、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成手段としての画像形成部101と、画像形成部101で形成した画像の光束を投影面2に投射するための投射光学部102とを備えている。
FIG. 2 is an internal perspective view of the inside of the projector 1 with the main body cover removed. 2A is a perspective view of the inside of the projector 1 viewed from the front side of FIG. 1, and FIG. 2B is a perspective view of the inside of the projector 1 viewed from the back side of FIG. FIG. 3 is an optical path diagram from the projector 1 to the projection plane 2.
The projector 1 includes an optical engine unit 100 and a light source unit 60 having a light source that emits white light. The optical engine unit 100 includes an image forming unit 101 as an image forming unit that forms an image using light from a light source, and a projection optical unit for projecting a light beam of an image formed by the image forming unit 101 onto the projection surface 2. 102.

画像形成部101は、反射面の傾きを変化させるように駆動可能な多数の微小ミラーを有する微小駆動ミラー装置であるDMD12を有する光変調部10と、光源からの光を折り返してDMD12に照射する照明部20とを用いて構成されている。投射光学部102は、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み正のパワーを有する共軸系の光学系70を備えた第1投射光学系30と、折り返しミラー41と正のパワーを有する曲面ミラー42とを有する第2投射光学系40とを用いて構成されている。   The image forming unit 101 folds the light from the light source 10 having a DMD 12 that is a micro-drive mirror device having a large number of micro mirrors that can be driven so as to change the tilt of the reflecting surface, and irradiates the DMD 12 with light. The illumination unit 20 is used. The projection optical unit 102 includes a first projection optical system 30 including a coaxial optical system 70 including at least one transmissive refractive optical system and having a positive power, a folding mirror 41, and a curved surface having a positive power. The second projection optical system 40 having a mirror 42 is used.

DMD12は、光源からの光が照明部20によって照射され、この照明部20によって照射された光を変調することで画像を生成する。DMD12によって生成された光像は、第1投射光学系30の光学系70、第2投射光学系40の折り返しミラー41及び曲面ミラー42を介して、投影面2に投影される。   The DMD 12 emits light from the light source by the illumination unit 20 and modulates the light emitted by the illumination unit 20 to generate an image. The optical image generated by the DMD 12 is projected onto the projection surface 2 via the optical system 70 of the first projection optical system 30, the folding mirror 41 and the curved mirror 42 of the second projection optical system 40.

図4は、プロジェクタ1の内部に設けられた光学エンジン部100及び光源部60の斜視図である。
図4に示すように、光学エンジン部100を構成している光変調部10と照明部20と第1投射光学系30と第2投射光学系40とが、投影面2および投影画像Pの像面と平行な方向のうち図中Y方向に並べて配置されている。また、照明部20の図中右側には、光源部60が配置されている。なお、図4に示す符号32a1、32a2は、第1投射光学系30のレンズホルダー32の脚部であり、符号262は、光変調部10を照明部20にネジ止めするためのネジ止め部である。
FIG. 4 is a perspective view of the optical engine unit 100 and the light source unit 60 provided in the projector 1.
As shown in FIG. 4, the light modulation unit 10, the illumination unit 20, the first projection optical system 30, and the second projection optical system 40 that constitute the optical engine unit 100 are images of the projection plane 2 and the projection image P. Of the directions parallel to the surface, they are arranged side by side in the Y direction in the figure. A light source unit 60 is disposed on the right side of the illumination unit 20 in the drawing. Note that reference numerals 32a1 and 32a2 shown in FIG. 4 are legs of the lens holder 32 of the first projection optical system 30, and reference numeral 262 is a screwing portion for screwing the light modulation unit 10 to the illumination unit 20. is there.

図5は、光源部60の斜視図である。また、図6は、光源部60の分解斜視図である。
光源部60は、光源61を保持する保持部材である光源ブラケット62を有しており、光源ブラケット62の上部にハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの光源61が装着さている。また、光源ブラケット62には、電源部80(図16参照)に接続された不図示の電源側コネクタと接続するコネクタ部62aが設けられている。
FIG. 5 is a perspective view of the light source unit 60. FIG. 6 is an exploded perspective view of the light source unit 60.
The light source unit 60 includes a light source bracket 62 that is a holding member that holds the light source 61, and a light source 61 such as a halogen lamp, a metal halide lamp, or a high-pressure mercury lamp is mounted on the light source bracket 62. Further, the light source bracket 62 is provided with a connector portion 62a for connecting to a power supply side connector (not shown) connected to the power supply portion 80 (see FIG. 16).

また、光源ブラケット62の上部の光源61の光出射側には、リフレクタ67などが保持されたホルダ64がネジ止めされている。ホルダ64の光源61配置側と反対側の面には、出射窓63が設けられている。光源61から出射した光は、ホルダに保持されたリフレクタ67により出射窓に集光され、出射窓63から出射する。   A holder 64 holding a reflector 67 and the like is screwed to the light emitting side of the light source 61 above the light source bracket 62. An exit window 63 is provided on the surface of the holder 64 opposite to the light source 61 arrangement side. The light emitted from the light source 61 is condensed on the emission window by the reflector 67 held by the holder and is emitted from the emission window 63.

また、ホルダ64の上面と、ホルダの下面のX方向両端には、光源部60を照明部20の照明ブラケット26(図7、8参照)に位置決めするため光源位置決め部64a1〜64a3が設けられている。ホルダ64の上面に設けられた光源位置決め部64a3は突起形状であり、ホルダ64の下面に設けられた2つの光源位置決め部64a1,64a2は穴形状となっている。   Further, light source positioning portions 64a1 to 64a3 are provided on the upper surface of the holder 64 and both ends in the X direction of the lower surface of the holder to position the light source portion 60 on the illumination bracket 26 (see FIGS. 7 and 8) of the illumination portion 20. Yes. The light source positioning portion 64a3 provided on the upper surface of the holder 64 has a protruding shape, and the two light source positioning portions 64a1 and 64a2 provided on the lower surface of the holder 64 have a hole shape.

また、ホルダ64の上面を除く側面には、光源61を冷却するための空気が流入する光源給気口64bが設けられており、ホルダ64の上面には、光源61の熱により加熱された空気が排気される光源排気口64cが設けられている。   Further, a light source air inlet 64b through which air for cooling the light source 61 flows is provided on the side surface excluding the upper surface of the holder 64. Air heated by the heat of the light source 61 is provided on the upper surface of the holder 64. Is provided with a light source exhaust port 64c through which air is exhausted.

光源ブラケット62には、図示しない吸気ブロワから吸気された空気が通過する気流通過部(ダクト部)65が設けられている。気流通過部65の空気が通過する断面は略矩形であり、その気流通過部65の終端は壁面である。気流通過部65の壁面の肉厚は略一定で、気流通過部65として利用されない側から見ると略直方体の突起のような形状である。光源ブラケット62の光源61が保持された面の反対側の面は、図20にも示すように、気流通過部65の形状に沿った概略直方体の凸部が形成されている。この凸部は、光源部60の交換の際に使用者が指で摘んで光源部60を取り出す取手部68として使用することができる。したがって、気流通過部65の外壁そのものが取手部68の形状である。しかし、通過部65を取っ手として利用するためには、通過部65の外壁そのものが厳密に取っ手の形状である必要はなく、人が指先で摘める程度に適度な形状の変化があってもよい。また、気流通過部65の図中手前側の空気流入側には、上記気流通過部65へ流入する空気の一部を、光源部60と開閉カバー54(図21参照)との間に流すための開口部65aが設けられている。   The light source bracket 62 is provided with an airflow passage portion (duct portion) 65 through which air sucked from an intake blower (not shown) passes. The cross section through which the air of the airflow passage 65 passes is substantially rectangular, and the end of the airflow passage 65 is a wall surface. The thickness of the wall surface of the airflow passage portion 65 is substantially constant, and when viewed from the side not used as the airflow passage portion 65, it is shaped like a substantially rectangular parallelepiped protrusion. A surface of the light source bracket 62 opposite to the surface on which the light source 61 is held has a substantially rectangular parallelepiped convex portion along the shape of the airflow passage portion 65 as shown in FIG. The convex portion can be used as a handle portion 68 for picking up the light source portion 60 by picking it with a finger when the light source portion 60 is replaced. Therefore, the outer wall itself of the airflow passage portion 65 has the shape of the handle portion 68. However, in order to use the passage portion 65 as a handle, the outer wall itself of the passage portion 65 does not have to be exactly the shape of the handle, and there may be an appropriate change in shape so that a person can pick it with a fingertip. . Further, in order to allow a part of the air flowing into the airflow passage portion 65 to flow between the light source portion 60 and the opening / closing cover 54 (see FIG. 21) on the air inflow side on the near side of the airflow passage portion 65 in the drawing. The opening 65a is provided.

また、図5に示す光源位置決め突起64a3が設けられた平面部64d2、光源位置決め穴64a1,64a2が設けられた平面部64d1は、後述するように、開閉カバーの押圧手段により押されたときに、照明ブラケットに突き当る突き当て部である。   Further, the flat surface portion 64d2 provided with the light source positioning protrusion 64a3 and the flat surface portion 64d1 provided with the light source positioning holes 64a1 and 64a2 shown in FIG. It is an abutting part which abuts against the lighting bracket.

図7は、照明部20に収納された光学系部品を他の構成部品とともに示す照明部20の斜視図である。
図7に示すように、照明部20は、カラーホイール21、ライトトンネル22、2枚のリレーレンズ23、シリンダミラー24、凹面ミラー25を有しており、これらは、照明ブラケット26に保持されている。照明ブラケット26は、2枚のリレーレンズ23、シリンダミラー24、凹面ミラー25が収納される筐体状の部分261を有しており、この筐体状の部分261の4つの側面部のうち、図中右側のみ側面を有し、他の3面は、開口した形状となっている。そして、図中X方向の奥側の側面部開口には、OFF光板27(図8参照)が取り付けられており、図中X方向手前側の側面部開口には、いずれの図面にも図示されていないカバー部材が取り付けられる。これにより、照明ブラケット26の筐体状の部分261に収納される2枚のリレーレンズ23、シリンダミラー24、凹面ミラー25は、照明ブラケット26と、OFF光板27と、いずれの図面にも図示されていないカバー部材とにより覆われる。
FIG. 7 is a perspective view of the illumination unit 20 showing the optical system components housed in the illumination unit 20 together with other components.
As shown in FIG. 7, the illumination unit 20 includes a color wheel 21, a light tunnel 22, two relay lenses 23, a cylinder mirror 24, and a concave mirror 25, which are held by an illumination bracket 26. Yes. The illumination bracket 26 has a housing-like portion 261 in which the two relay lenses 23, the cylinder mirror 24, and the concave mirror 25 are accommodated. Of the four side portions of the housing-like portion 261, Only the right side in the figure has a side surface, and the other three surfaces are open. An OFF light plate 27 (see FIG. 8) is attached to the side opening on the far side in the X direction in the figure, and the side opening on the near side in the X direction in the figure is shown in any drawing. An uncovered cover member is attached. Thus, the two relay lenses 23, the cylinder mirror 24, and the concave mirror 25 housed in the housing-like portion 261 of the illumination bracket 26 are illustrated in the illumination bracket 26, the OFF light plate 27, and any drawing. The cover member is not covered.

また、照明ブラケット26の筐体状の部分261の下面には、DMD12が露出するための照射用貫通孔26dを有している。   Further, an irradiation through-hole 26d for exposing the DMD 12 is provided on the lower surface of the housing-like portion 261 of the illumination bracket 26.

また、照明ブラケット26には、3つの脚部29を有している。これら脚部29は、プロジェクタ1のベース部材53(図21参照)に当接して、照明ブラケット26に積み重ねて固定される第1投射光学系30、第2投射光学系40の重量を支持している。また、脚部29を設けることにより、光変調部10のDMD12を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク13(図8参照)に、外気が流入するための空間を形成する。   The lighting bracket 26 has three leg portions 29. These legs 29 are in contact with the base member 53 (see FIG. 21) of the projector 1 and support the weight of the first projection optical system 30 and the second projection optical system 40 that are stacked and fixed on the illumination bracket 26. Yes. Further, by providing the leg portion 29, a space for the outside air to flow into is formed in the heat sink 13 (see FIG. 8) as a cooling means for cooling the DMD 12 of the light modulation portion 10.

なお、図7に示す符号32a3、32a4は、第1投射光学系30のレンズホルダー32の脚部であり、符号45a3は、第2投射光学系40のネジ止め部45a3である。   Reference numerals 32a3 and 32a4 shown in FIG. 7 are legs of the lens holder 32 of the first projection optical system 30, and reference numeral 45a3 is a screwing portion 45a3 of the second projection optical system 40.

図8は、照明部20と投影レンズ部31と光変調部10とを図7のA方向から見た斜視図である。
照明ブラケット26の筐体状の部分261の上部には、図中Y方向に対して直交する上面26bが設けられている。この上面26bの4角には、第1投射光学系30をネジ止めするためのネジが貫通する貫通孔が設けられている(図8では、貫通孔26c1と26c2とが図示されており、残りの貫通孔については、不図示)。また、図中X方向手前側の貫通孔26c1,26c2に隣接して、第1投射光学系30を照明部20に位置決めするための位置決め孔26e1,26e2が設けられている。図中X方向手前側に設けられた2個の位置決め孔のうち、カラーホイール21配置側の位置決め孔26e1は、位置決めの主基準であり、丸穴形状となっており、カラーホイール21配置側と反対側の位置決め孔26e2は、位置決めの従基準であり、Z方向に延びる長穴となっている。また、各貫通孔26c1,26c2の周囲は、照明ブラケット26の上面26bよりも突出しており、第1投射光学系30をY方向に位置決めするための位置決め突起26fとなっている。位置決め突起26fを設けずに、Y方向の位置精度を高める場合、照明ブラケット26の上面全体の平面度を高める必要があり、コスト高になる。一方、位置決め突起26fを設けることで、位置決め突起26fの部分だけ、平面度を高めればよいので、コストを抑えて、Y方向の位置精度を高めることができる。
FIG. 8 is a perspective view of the illumination unit 20, the projection lens unit 31, and the light modulation unit 10 as viewed from the direction A in FIG.
An upper surface 26b orthogonal to the Y direction in the figure is provided on the upper portion of the housing-like portion 261 of the illumination bracket 26. The four corners of the upper surface 26b are provided with through holes through which screws for screwing the first projection optical system 30 pass (the through holes 26c1 and 26c2 are shown in FIG. The through hole is not shown). Further, positioning holes 26e1 and 26e2 for positioning the first projection optical system 30 in the illumination unit 20 are provided adjacent to the through holes 26c1 and 26c2 on the near side in the X direction in the drawing. Of the two positioning holes provided on the near side in the X direction in the figure, the positioning hole 26e1 on the color wheel 21 arrangement side is a main reference for positioning and has a round hole shape. The positioning hole 26e2 on the opposite side is a positioning secondary reference and is a long hole extending in the Z direction. Further, the periphery of each of the through holes 26c1 and 26c2 protrudes from the upper surface 26b of the illumination bracket 26, and serves as a positioning projection 26f for positioning the first projection optical system 30 in the Y direction. When the positional accuracy in the Y direction is increased without providing the positioning protrusions 26f, it is necessary to increase the flatness of the entire upper surface of the illumination bracket 26, which increases the cost. On the other hand, by providing the positioning projection 26f, it is only necessary to increase the flatness of only the portion of the positioning projection 26f. Therefore, the cost can be reduced and the positional accuracy in the Y direction can be increased.

また、照明ブラケット26上面の開口部には、投影レンズ部31の下部が嵌合する遮光板262が設けられており、上方から筐体状の部分261内への光の進入を防いでいる。   In addition, a light shielding plate 262 into which the lower portion of the projection lens unit 31 is fitted is provided in the opening on the upper surface of the illumination bracket 26 to prevent light from entering the housing-like portion 261 from above.

また、照明ブラケット26の上面26bの貫通孔26c1,26c2の間は、後述するように、第2投射光学系40を、第1投射光学系30にネジ止めする際に邪魔とならないように切り欠いている。   Further, as will be described later, the second projection optical system 40 is notched between the through holes 26c1 and 26c2 on the upper surface 26b of the illumination bracket 26 so as not to interfere with the screwing of the second projection optical system 40 to the first projection optical system 30. ing.

照明ブラケット26のカラーホイール21側端部(図中Z方向手前側)には、前述の光源部60のホルダ64上面に設けられた突起状の光源位置決め部64a3(図5参照)が嵌合する上下方向に貫通孔が形成された筒状の光源被位置決め部26a3が設けられている。また、この光源被位置決め部26a3の下方には、ホルダ64の光源ブラケット62側に設けられた2つの穴形状の光源位置決め部64a1,64a2が嵌合する突起状の2個の光源被位置決め部26a1,26a2が設けられている。そして、ホルダ64の3つの光源位置決め部64a1〜64a3が、照明部20の照明ブラケット26に設けられた3箇所の光源被位置決め部26a1〜26a3に嵌合することで、光源部60は、照明部20に位置決め固定される(図4参照)。   A protruding light source positioning portion 64a3 (see FIG. 5) provided on the upper surface of the holder 64 of the light source portion 60 is fitted to the end portion of the illumination bracket 26 on the color wheel 21 side (the front side in the Z direction in the drawing). A cylindrical light source positioned portion 26a3 having a through hole formed in the vertical direction is provided. Further, below the light source positioned portion 26a3, two protruding light source positioned portions 26a1 into which two hole-shaped light source positioning portions 64a1 and 64a2 provided on the light source bracket 62 side of the holder 64 are fitted. 26a2 are provided. Then, the three light source positioning portions 64a1 to 64a3 of the holder 64 are fitted into the three light source positioned portions 26a1 to 26a3 provided on the illumination bracket 26 of the illumination unit 20, so that the light source unit 60 is provided with the illumination unit. Positioned and fixed to 20 (see FIG. 4).

また、照明ブラケット26には、カラーホイール21、ライトトンネル22を覆う、照明カバー28が取り付けられている。   An illumination cover 28 is attached to the illumination bracket 26 so as to cover the color wheel 21 and the light tunnel 22.

図9は、照明部20内の光路Lを示す説明図である。
カラーホイール21は、円盤形状のものであり、カラーモータ21aのモータ軸に固定されている。カラーホイール21には、回転方向にR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)などのフィルタが設けられている。光源部60のホルダ64に設けられた不図示のリフレクタにより集光された光は、出射窓63を通って、カラーホイール21の周端部に到達する。カラーホイール21の周端部に到達した光は、カラーホイール21の回転により時分割でR、G,Bの光に分離される。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an optical path L in the illumination unit 20.
The color wheel 21 has a disk shape and is fixed to the motor shaft of the color motor 21a. The color wheel 21 is provided with filters such as R (red), G (green), and B (blue) in the rotation direction. Light collected by a reflector (not shown) provided in the holder 64 of the light source unit 60 passes through the emission window 63 and reaches the peripheral end of the color wheel 21. The light that reaches the peripheral end of the color wheel 21 is separated into R, G, and B light in a time-sharing manner by the rotation of the color wheel 21.

カラーホイール21により分離された光は、ライトトンネル22へ入射する。ライトトンネル22は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル22に入射した光は、ライトトンネル22内周面で複数回反射しながら、均一な面光源にされてリレーレンズ23へ向けて出射する。   The light separated by the color wheel 21 enters the light tunnel 22. The light tunnel 22 has a rectangular tube shape, and the inner peripheral surface thereof is a mirror surface. The light that has entered the light tunnel 22 is reflected by the inner peripheral surface of the light tunnel 22 a plurality of times, is converted into a uniform surface light source, and is emitted toward the relay lens 23.

ライトトンネル22を抜けた光は、2枚のリレーレンズ23を透過し、シリンダミラー24、凹面ミラー25により反射され、DMD12の画像生成面上に集光して結像される。   The light passing through the light tunnel 22 passes through the two relay lenses 23, is reflected by the cylinder mirror 24 and the concave mirror 25, and is focused on the image generation surface of the DMD 12 to form an image.

図10は、光変調部10の斜視図である。
図10に示すように光変調部10は、DMD12が装着されるDMDボード11を備えている。DMD12は、マイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を上向きにしてDMDボード11に設けられたソケット11aに装着されている。DMDボード11には、DMDミラーを駆動するための駆動回路などが設けられている。DMDボード11の裏面(ソケット11aが設けられた面と反対側の面)には、DMD12を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク13が固定されている。DMDボード11のDMD12が装着される箇所は、図示しない貫通孔を貫通している。ヒートシンク13には、この貫通孔に挿入される突起部13a(図9参照)が形成されている。突起部13aの先端は、平面状になっている。突起部13aを不図示の貫通孔に挿入して、DMD12の裏面(画像生成面と反対側の面)に突起部13a先端の平面部を当接させている。この平面部やDMD12の裏面のヒートシンク13が当接する箇所に弾性変形可能な伝熱シートを貼り付けて、突起部13aの平面部とDMD12の裏面との密着性を高めて、熱伝導性を高めてもよい。
FIG. 10 is a perspective view of the light modulation unit 10.
As shown in FIG. 10, the light modulator 10 includes a DMD board 11 on which a DMD 12 is mounted. The DMD 12 is mounted on a socket 11 a provided on the DMD board 11 with an image generation surface on which micromirrors are arranged in a lattice shape facing upward. The DMD board 11 is provided with a drive circuit for driving the DMD mirror. A heat sink 13 as a cooling means for cooling the DMD 12 is fixed to the back surface of the DMD board 11 (the surface opposite to the surface on which the socket 11a is provided). A portion of the DMD board 11 where the DMD 12 is mounted passes through a through hole (not shown). The heat sink 13 is formed with a protrusion 13a (see FIG. 9) to be inserted into the through hole. The tip of the protrusion 13a is planar. The protrusion 13a is inserted into a through hole (not shown), and the flat surface at the tip of the protrusion 13a is brought into contact with the back surface (the surface opposite to the image generation surface) of the DMD 12. A heat transfer sheet that can be elastically deformed is affixed to the flat portion or the place where the heat sink 13 on the back surface of the DMD 12 abuts to improve the adhesion between the flat portion of the protrusion 13a and the back surface of the DMD 12, thereby increasing the thermal conductivity. May be.

ヒートシンク13は、固定部材14により、DMDボード11のソケット11aが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。固定部材14は、DMDボード11の裏面の図中右側の部分に対向する板状の固定部14aと、DMDボード11の裏面の図中左側の部分に対向する板状の固定部14aとを有している。各固定部のX方向一端付近と他端付近とには、左右の固定部を連結するように設けられた押圧部14bを有している。   The heat sink 13 is pressed and fixed to the surface opposite to the surface on which the socket 11a of the DMD board 11 is provided by the fixing member 14. The fixing member 14 has a plate-like fixing portion 14a facing the right side portion of the rear surface of the DMD board 11 in the drawing and a plate-like fixing portion 14a facing the left portion of the rear surface of the DMD board 11 in the drawing. doing. A pressing portion 14b provided to connect the left and right fixing portions is provided near one end and the other end in the X direction of each fixing portion.

ヒートシンク13は、光変調部10を照明ブラケット26(図8参照)にネジ止めすると、固定部材14により、DMDボード11のソケット11aが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。   When the light modulator 10 is screwed to the illumination bracket 26 (see FIG. 8), the heat sink 13 is pressed and fixed to the surface opposite to the surface on which the socket 11a of the DMD board 11 is provided by the fixing member 14. The

以下に、光変調部10の照明ブラケット26の固定について、説明する。まず、DMD12が、先の図6で示した照明部20の照明ブラケット26下面に設けられた照射用貫通孔26dの開口面と対向するように、光変調部10を照明ブラケット26に位置決めする。次に、固定部14aに設けられた不図示の貫通孔と、DMDボード11の貫通孔15とを貫通するように図中下側からネジを挿入し、ネジを照明ブラケット26に設けられたネジ止め部262(図4参照)の下面に設けられたネジ穴にねじ込んで、光変調部10を照明ブラケット26に固定する。また、照明ブラケット26に設けられたネジ止め部262にネジをねじ込んでいくと、押圧部14bが、ヒートシンク13をDMDボード側押圧していく。これにより、ヒートシンク13が、固定部材14により、DMDボード11のソケット11aが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。   Below, fixation of the illumination bracket 26 of the light modulation part 10 is demonstrated. First, the light modulation unit 10 is positioned on the illumination bracket 26 so that the DMD 12 faces the opening surface of the irradiation through hole 26d provided on the lower surface of the illumination bracket 26 of the illumination unit 20 shown in FIG. Next, a screw is inserted from the lower side in the drawing so as to pass through a through hole (not shown) provided in the fixing portion 14 a and the through hole 15 of the DMD board 11, and the screw is provided in the lighting bracket 26. The light modulator 10 is fixed to the illumination bracket 26 by screwing into a screw hole provided on the lower surface of the stopper 262 (see FIG. 4). Further, when a screw is screwed into a screwing portion 262 provided on the illumination bracket 26, the pressing portion 14b presses the heat sink 13 on the DMD board side. Thereby, the heat sink 13 is pressed and fixed by the fixing member 14 to the surface opposite to the surface on which the socket 11a of the DMD board 11 is provided.

このように、光変調部10は、照明ブラケット26に固定され、先の図7に示した3つの脚部29は、光変調部10の重量も支持している。   As described above, the light modulation unit 10 is fixed to the illumination bracket 26, and the three legs 29 shown in FIG. 7 also support the weight of the light modulation unit 10.

DMD12の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ON」と「OFF」の2つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ON」のときは、先の図9の矢印L2に示すように、光源61からの光を第1光学系70(図3参照)に向けて反射する。「OFF」のときは、先の図8に示す照明ブラケット26の側面に保持されたOFF光板27に向けて光源61からの光を反射する(図9の矢印L1参照)。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。   A plurality of movable micromirrors are arranged in a lattice pattern on the image generation surface of the DMD 12. Each micromirror can tilt the mirror surface by a predetermined angle around the twist axis, and can have two states of “ON” and “OFF”. When the micromirror is “ON”, the light from the light source 61 is reflected toward the first optical system 70 (see FIG. 3) as indicated by the arrow L2 in FIG. When it is “OFF”, the light from the light source 61 is reflected toward the OFF light plate 27 held on the side surface of the illumination bracket 26 shown in FIG. 8 (see arrow L1 in FIG. 9). Therefore, by driving each mirror individually, light projection can be controlled for each pixel of the image data, and an image can be generated.

不図示のOFF光板27に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。   The light reflected toward the OFF light plate 27 (not shown) is absorbed as heat and cooled by the flow of outside air.

図11は、第1投射光学系30を照明部20と光変調部10とともに示す斜視図である。
図11に示すように、第1投射光学系30は、照明部20の上方に配置されており、複数のレンズで構成された第1光学系70(図3参照)を保持した投影レンズ部31と、この投影レンズ部31を保持するレンズホルダー32とを有している。レンズホルダー32には、下方へ延びる4つの脚部32a1〜32a4が設けられており(図11には、脚部32a2,32a3のみ図示されている。脚部32a1は、図4参照、脚部32a4は、図7参照)、各脚部32a1〜32a4の底面には、照明ブラケット26にねじ止めされるためのネジ穴が形成されている。
FIG. 11 is a perspective view showing the first projection optical system 30 together with the illumination unit 20 and the light modulation unit 10.
As shown in FIG. 11, the first projection optical system 30 is disposed above the illumination unit 20, and the projection lens unit 31 holds a first optical system 70 (see FIG. 3) composed of a plurality of lenses. And a lens holder 32 for holding the projection lens unit 31. The lens holder 32 is provided with four leg portions 32a1 to 32a4 extending downward (only the leg portions 32a2 and 32a3 are shown in FIG. 11. The leg portion 32a1 is shown in FIG. 4 and the leg portion 32a4. 7), screw holes for being screwed to the illumination bracket 26 are formed on the bottom surfaces of the leg portions 32a1 to 32a4.

また、投影レンズ部31には、フォーカスギヤ36が設けられており、フォーカスギヤ36には、アイドラギヤ35が噛み合っている。アイドラギヤ35には、レバーギヤ34が噛み合っており、レバーギヤ34の回転軸には、フォーカスレバー33が固定されている。フォーカスレバー33の先端部分は、先の図1に示すように、装置本体から露出している。   The projection lens unit 31 is provided with a focus gear 36, and the idler gear 35 is engaged with the focus gear 36. A lever gear 34 meshes with the idler gear 35, and a focus lever 33 is fixed to the rotation shaft of the lever gear 34. The tip portion of the focus lever 33 is exposed from the apparatus main body as shown in FIG.

フォーカスレバー33を動かすと、レバーギヤ34、アイドラギヤ35を介して、フォーカスギヤ36が回動する。フォーカスギヤ36が回動すると、投影レンズ部31内の第1光学系70を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動し、投影画像のピントが調整される。   When the focus lever 33 is moved, the focus gear 36 is rotated via the lever gear 34 and the idler gear 35. When the focus gear 36 rotates, a plurality of lenses constituting the first optical system 70 in the projection lens unit 31 move in predetermined directions, and the focus of the projection image is adjusted.

また、レンズホルダー32には、4箇所、第2投射光学系40を第1投射光学系30にネジ止めするためのネジ48が貫通するネジ貫通孔32c1〜32c3を有している(図11では、3個のネジ貫通孔が図示されており、各ネジ貫通孔32c1〜32c3には、ネジ48を貫通させた様子が示されており、図で見えているのは、ネジ48のネジ部の先端側である。)。また、各ネジ貫通孔32c1〜32c4の周囲は、レンズホルダー32の面から突出した第2投射光学系位置決め突起32d1〜32d3が形成されている(図11では、32d1〜32d3が図示されている)。   Further, the lens holder 32 has screw through holes 32c1 to 32c3 through which screws 48 for screwing the second projection optical system 40 to the first projection optical system 30 pass (four in FIG. 11). Three screw through holes are shown, and each screw through hole 32c1 to 32c3 shows a state in which the screw 48 is penetrated. It is the tip side.) In addition, second projection optical system positioning protrusions 32d1 to 32d3 protruding from the surface of the lens holder 32 are formed around the screw through holes 32c1 to 32c4 (32d1 to 32d3 are shown in FIG. 11). .

図12は、図11のA−A断面図である。
図12に示すように、脚部32a1,32a2には、被位置決め突起32b1,32b2が、設けられている。そして、図中右側の被位置決め突起32b1は、照明ブラケット26の上面26bに設けられた位置決めの主基準である丸穴形状の位置決め孔26e1に、図中左側の被位置決め突起32b2は、位置決めの従基準である長穴形状の位置決め孔26e2にそれぞれ挿入されて、Z軸方向、X軸方向の位置決めがなされる。そして、照明ブラケット26上面26bに設けられた貫通孔26c1〜26c4にネジ37を挿入し、レンズホルダー32の各脚部32a1〜32a4に設けられたネジ穴にネジ37をねじ止めすることで、第1投射光学系30が照明部20に位置決め固定される。
12 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
As shown in FIG. 12, positioning protrusions 32b1 and 32b2 are provided on the leg portions 32a1 and 32a2. The right-side positioning protrusion 32b1 in the drawing is a round hole-shaped positioning hole 26e1 that is the main reference for positioning provided on the upper surface 26b of the illumination bracket 26, and the left-side positioning protrusion 32b2 in FIG. Positioning in the Z-axis direction and the X-axis direction is performed by inserting the reference holes into the long hole-shaped positioning holes 26e2, respectively. Then, screws 37 are inserted into the through holes 26c1 to 26c4 provided on the upper surface 26b of the lighting bracket 26, and the screws 37 are screwed into the screw holes provided in the respective leg portions 32a1 to 32a4 of the lens holder 32. One projection optical system 30 is positioned and fixed to the illumination unit 20.

投影レンズ部31のレンズホルダー32よりも上部側は、後述する第2投射光学系のミラーホルダー45(図14参照)により覆われている。なお、先の図4に示すように、投影レンズ部31のレンズホルダー32よりも下部側のレンズホルダー32と照明部20の照明ブラケット26の上面26bとの間の部分は、露出しているが、投影レンズ部31は、レンズホルダー32と嵌合しているため、この露出部から、画像の光路へ光が入り込むことはない。   The upper side of the projection lens unit 31 with respect to the lens holder 32 is covered with a mirror holder 45 (see FIG. 14) of the second projection optical system described later. As shown in FIG. 4, the portion between the lens holder 32 on the lower side of the lens holder 32 of the projection lens unit 31 and the upper surface 26b of the illumination bracket 26 of the illumination unit 20 is exposed. Since the projection lens unit 31 is fitted with the lens holder 32, light does not enter the optical path of the image from the exposed portion.

図13は、第2投射光学系40が備える第2光学系を、投影レンズ部31と照明部20と光変調部10とともに示す斜視図である。図13に示すように、第2投射光学系40は、第2光学系を構成する折り返しミラー41と、凹面状の曲面ミラー42とを備えている。曲面ミラー42の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる。   FIG. 13 is a perspective view showing the second optical system included in the second projection optical system 40 together with the projection lens unit 31, the illumination unit 20, and the light modulation unit 10. As shown in FIG. 13, the second projection optical system 40 includes a folding mirror 41 and a concave curved mirror 42 that constitute the second optical system. The surface of the curved mirror 42 that reflects the light can be a spherical surface, a rotationally symmetric aspherical surface, a free curved surface shape, or the like.

図14は、第2投射光学系40を、第1投射光学系30、照明部20、光変調部10とともに示す斜視図である。図14に示すように、第2投射光学系40は、曲面ミラー42から反射した光像を透過するとともに、装置内の光学系部品を防塵するための透過ガラス51も備えている。   FIG. 14 is a perspective view showing the second projection optical system 40 together with the first projection optical system 30, the illumination unit 20, and the light modulation unit 10. As shown in FIG. 14, the second projection optical system 40 also includes a transmission glass 51 for transmitting the light image reflected from the curved mirror 42 and protecting the optical system components in the apparatus.

第2投射光学系40は、折り返しミラー41と透過ガラス51とを保持するミラーブラケット43と、曲面ミラー42を保持する自由ミラーブラケット44と、ミラーブラケット43および自由ミラーブラケット44が取り付けられるミラーホルダー45とを有している。   The second projection optical system 40 includes a mirror bracket 43 that holds the folding mirror 41 and the transmission glass 51, a free mirror bracket 44 that holds the curved mirror 42, and a mirror holder 45 to which the mirror bracket 43 and the free mirror bracket 44 are attached. And have.

ミラーホルダー45は、箱型の形状をしており、上面、下面および図中X方向奥側が開口しており、上から見たとき、略コの字状の形状をしている。ミラーホルダー45の上部開口のZ方向手前側と奥側とのそれぞれでX方向に延びる縁部は、図中X方向手前側端部からX方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜した傾斜部と、図中X方向と平行な平行部とで構成されており、傾斜部が、平行部より図中X方向手前側にある。また、ミラーホルダー45の上部開口の図中X方向手前側のZ方向に延びる縁部は、図中Z方向と平行になっている。   The mirror holder 45 has a box shape, and has an upper surface, a lower surface, and a back side in the X direction in the drawing, and has a substantially U-shape when viewed from above. Edges extending in the X direction on the Z direction front side and the back side of the upper opening of the mirror holder 45 are inclined so as to rise from the X direction front side end portion to the X direction back side in the drawing. Part and a parallel part parallel to the X direction in the figure, and the inclined part is on the near side in the X direction in the figure from the parallel part. Further, the edge of the upper opening of the mirror holder 45 extending in the Z direction on the near side in the X direction in the drawing is parallel to the Z direction in the drawing.

ミラーブラケット43は、ミラーホルダー45の上部に取り付けられる。ミラーブラケット43は、ミラーホルダー45の上部開口縁部の傾斜部と当接する図中X方向手前側端部からX方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜した傾斜面43aと、ミラーホルダー45の上部開口部縁部の平行部と当接するX方向に平行な平行面43bとを有している。傾斜面43aと平行面43bとは、それぞれ開口部を有しており、傾斜面43aの開口部を塞ぐように、折り返しミラー41が保持されており、平行面43bの開口部を塞ぐように透過ガラス51が保持されている。   The mirror bracket 43 is attached to the upper part of the mirror holder 45. The mirror bracket 43 includes an inclined surface 43a that is inclined so as to rise from the front end in the X direction in the drawing, which contacts the inclined portion of the upper opening edge of the mirror holder 45, and the mirror holder 45. And a parallel surface 43b parallel to the X direction that contacts the parallel portion of the edge of the upper opening. Each of the inclined surface 43a and the parallel surface 43b has an opening, the folding mirror 41 is held so as to close the opening of the inclined surface 43a, and is transmitted so as to close the opening of the parallel surface 43b. A glass 51 is held.

折り返しミラー41は、板バネ状のミラー押さえ部材46によりZ方向両端が、ミラーブラケット43の傾斜面43aに押し付けられることにより、ミラーブラケット43の傾斜面43aに位置決め保持されている。折り返しミラー41のZ方向の一方側端部には、2個のミラー押さえ部材46により固定されており、他方側端部には、1個のミラー押さえ部材46により固定されている。   The folding mirror 41 is positioned and held on the inclined surface 43 a of the mirror bracket 43 by pressing both ends in the Z direction against the inclined surface 43 a of the mirror bracket 43 by a plate pressing member 46 having a leaf spring shape. The one end of the folding mirror 41 in the Z direction is fixed by two mirror pressing members 46, and the other end is fixed by one mirror pressing member 46.

透過ガラス51は、Z方向両端が、板バネ状のガラス押さえ部材47によりミラーブラケット43の平行面43bに押し付けられることにより、ミラーブラケット43に位置決め固定されている。透過ガラス51は、Z方向両端それぞれ1個のガラス押さえ部材47により保持されている。   The transmissive glass 51 is positioned and fixed to the mirror bracket 43 by pressing both ends in the Z direction against the parallel surface 43b of the mirror bracket 43 by the plate spring-like glass pressing members 47. The transmissive glass 51 is held by one glass pressing member 47 at each of both ends in the Z direction.

曲面ミラー42を保持する自由ミラーブラケット44は、図中X方向奥側から手前側へ向けて下降するように傾斜した腕部44aをZ軸方向手前側と奥側とに有している。また、自由ミラーブラケット44は、腕部44aの上部でこれら二つの腕部44aを連結する連結部44bを有している。自由ミラーブラケット44は、ミラーホルダー45の図中X方向奥側の開口を曲面ミラー42が覆うように、腕部44aがミラーホルダー45に取り付けられている。   The free mirror bracket 44 that holds the curved mirror 42 has arm portions 44a that are inclined so as to descend from the back side in the X direction toward the front side in the figure, on the front side and the back side in the Z-axis direction. The free mirror bracket 44 has a connecting portion 44b that connects the two arm portions 44a at the upper portion of the arm portion 44a. The free mirror bracket 44 has an arm portion 44 a attached to the mirror holder 45 so that the curved mirror 42 covers the opening on the back side in the X direction of the mirror holder 45 in the figure.

曲面ミラー42は、透過ガラス51側端部の略中央部が、板バネ状の自由ミラー押さえ部材49により自由ミラーブラケット44の連結部44bに押し付けられ、第1光学系側の図中Z軸方向両端が、ネジにより自由ミラーブラケット44の腕部44aに固定されている。   In the curved mirror 42, the substantially central portion of the end portion on the transmission glass 51 side is pressed against the connecting portion 44b of the free mirror bracket 44 by a leaf spring-like free mirror pressing member 49, and the Z axis direction in the drawing on the first optical system side Both ends are fixed to the arm portion 44a of the free mirror bracket 44 by screws.

第2投射光学系40は、第1投射光学系30のレンズホルダー32に積載固定される。具体的には、ミラーホルダー45の下部には、レンズホルダー32の上面と対向する下面451が設けらており、この下面451には、第1投射光学系30にネジ止めするための筒状形状のネジ止め部45a1〜45a3が4箇所、形成されている(ネジ止め部45a1、45a2は、図13参照。ネジ止め部45a3は、図7参照、残りのネジ止め部は、不図示)。第2投射光学系40は、第1投射光学系30のレンズホルダー32に設けられた各ネジ貫通孔32c1〜32c3にネジ48を貫通させ、各ネジ止め部45a1〜45a3にネジ48をネジ止めすることにより、第1投射光学系30にネジ止めされる。このとき、第2投射光学系40のミラーホルダー45の下面が、レンズホルダー32の第2投射光学系位置決め突起32d1〜32d4と当接して、第2投射光学系40は、Y方向に位置決めされて固定される。   The second projection optical system 40 is stacked and fixed on the lens holder 32 of the first projection optical system 30. Specifically, the lower surface of the mirror holder 45 is provided with a lower surface 451 that faces the upper surface of the lens holder 32, and the lower surface 451 has a cylindrical shape for screwing to the first projection optical system 30. 4 are formed (see FIG. 13 for the screwing portions 45a1 and 45a2, see FIG. 7 for the screwing portion 45a3, and the remaining screwing portions are not shown). The second projection optical system 40 passes the screws 48 through the screw through holes 32c1 to 32c3 provided in the lens holder 32 of the first projection optical system 30, and screws the screws 48 into the screw fixing portions 45a1 to 45a3. Thus, the first projection optical system 30 is screwed. At this time, the lower surface of the mirror holder 45 of the second projection optical system 40 comes into contact with the second projection optical system positioning protrusions 32d1 to 32d4 of the lens holder 32, and the second projection optical system 40 is positioned in the Y direction. Fixed.

第2投射光学系40を第1投射光学系30のレンズホルダー32に積載固定すると、先の図11に示すように、投影レンズ部31のレンズホルダー32よりも上部の部分が、第2投射光学系40のミラーホルダー45内に収納される。また、第2投射光学系40を、レンズホルダー32に積載固定したとき、曲面ミラー42とレンズホルダー32との間には、隙間があり、その隙間にアイドラギヤ35(図11参照)入り込んでいるような形となる。   When the second projection optical system 40 is stacked and fixed on the lens holder 32 of the first projection optical system 30, as shown in FIG. 11, the portion above the lens holder 32 of the projection lens unit 31 is the second projection optical system. It is stored in the mirror holder 45 of the system 40. Further, when the second projection optical system 40 is mounted and fixed on the lens holder 32, there is a gap between the curved mirror 42 and the lens holder 32, and the idler gear 35 (see FIG. 11) enters the gap. It becomes a shape.

図15は、第1光学系70から投影面2(スクリーン)までの光路を示す斜視図である。
第1光学系70を構成する投影レンズ部31を透過した光束は、折り返しミラー41と曲面ミラー42との間で、DMD12で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー41と曲面ミラー42との間に曲面像として結像される。次に、中間像を結像した後の発散する光束は、凹面状の曲面ミラー42に入射し、収束光束になり、曲面ミラー42により中間像を「さらに拡大した画像」にして投影面2に投影結像する。
FIG. 15 is a perspective view showing an optical path from the first optical system 70 to the projection surface 2 (screen).
The light beam transmitted through the projection lens unit 31 constituting the first optical system 70 forms an intermediate image conjugate with the image generated by the DMD 12 between the folding mirror 41 and the curved mirror 42. This intermediate image is formed as a curved surface image between the folding mirror 41 and the curved mirror 42. Next, the divergent light beam after forming the intermediate image is incident on the concave curved mirror 42 and becomes a convergent light beam. The curved mirror 42 converts the intermediate image into a “further enlarged image” on the projection surface 2. Projection imaging.

このように、投影光学系を、第1光学系70と、第2光学系とで構成し、第1光学系70と第2光学系の曲面ミラー42との間に中間像を形成し、曲面ミラー42で拡大投影することで、投影距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。   As described above, the projection optical system is configured by the first optical system 70 and the second optical system, and an intermediate image is formed between the first optical system 70 and the curved mirror 42 of the second optical system. By performing the enlarged projection with the mirror 42, the projection distance can be shortened, and it can be used even in a narrow conference room.

また、図15に示すように、照明ブラケット26には、第1投射光学系30、第2投射光学系40が積載固定される。また、光変調部10も固定される。よって、照明ブラケット26の脚部29が、第1投射光学系30、第2投射光学系40および光変調部10の重量を支える形でベース部材53に固定される。   Further, as shown in FIG. 15, the first projection optical system 30 and the second projection optical system 40 are stacked and fixed on the illumination bracket 26. Further, the light modulation unit 10 is also fixed. Therefore, the leg portion 29 of the illumination bracket 26 is fixed to the base member 53 so as to support the weight of the first projection optical system 30, the second projection optical system 40, and the light modulation unit 10.

図16は、装置内の各部の配置関係を示した模式図である。図16に示すように、光変調部10、照明部20、第1投射光学系30、第2投射光学系40は、投影面の短軸方向であるY方向に積層配置されており、光源部60は、光変調部10、照明部20、第1投射光学系30、第2投射光学系40が積層された積層体に対して投影面の長軸方向であるZ方向に配置されている。このように、本実施形態においては、光変調部10、照明部20、第1投射光学系30、第2投射光学系40および光源部が、投影画像および投影面2に対して平行な方向であるY方向またはZ方向に並べて配置されている。さらに具体的には、光変調部10と照明部20とからなる画像形成部101と、第1投射光学系30と第2投射光学系40とからなる投射光学部102とが積層された方向に対して直交する方向に光源部60が画像形成部101に連結されている。また、画像形成部101と光源部60とは、ベース部材53に平行な同一の直線上に配置されている。また、画像形成部101と投射光学部102とは、ベース部材53に垂直な同一の直線上に配置され、ベース部材53側から、画像形成部101、投射光学部102の順番で配置されている。これにより、装置の設置スペースが投影面2に投影された投影画像の面に対して直交する方向に取られるのを抑制することができる。これにより、画像投影装置を机などの上に載せて使用する場合、狭い室内においても装置が、机や椅子の配置の邪魔になるのを抑制することができる。   FIG. 16 is a schematic diagram showing an arrangement relationship of each part in the apparatus. As shown in FIG. 16, the light modulation unit 10, the illumination unit 20, the first projection optical system 30, and the second projection optical system 40 are stacked in the Y direction, which is the minor axis direction of the projection surface, and the light source unit 60 is disposed in the Z direction, which is the major axis direction of the projection plane, with respect to the laminated body in which the light modulation unit 10, the illumination unit 20, the first projection optical system 30, and the second projection optical system 40 are laminated. As described above, in the present embodiment, the light modulation unit 10, the illumination unit 20, the first projection optical system 30, the second projection optical system 40, and the light source unit are parallel to the projection image and the projection plane 2. They are arranged side by side in a certain Y direction or Z direction. More specifically, in the direction in which the image forming unit 101 including the light modulation unit 10 and the illumination unit 20 and the projection optical unit 102 including the first projection optical system 30 and the second projection optical system 40 are stacked. The light source unit 60 is connected to the image forming unit 101 in a direction orthogonal to the image forming unit 101. In addition, the image forming unit 101 and the light source unit 60 are arranged on the same straight line parallel to the base member 53. The image forming unit 101 and the projection optical unit 102 are arranged on the same straight line perpendicular to the base member 53, and are arranged in the order of the image forming unit 101 and the projection optical unit 102 from the base member 53 side. . Thereby, it can suppress that the installation space of an apparatus is taken in the direction orthogonal to the surface of the projection image projected on the projection surface 2. FIG. Accordingly, when the image projection apparatus is used on a desk or the like, the apparatus can be prevented from interfering with the arrangement of the desk or chair even in a small room.

また、本実施形態においては、光源部60の上方に、光源61やDMD11に電力を供給するための電源部80が積層配置されている。これら光源部60、電源部80、画像形成部101、投射光学部102は、上述のプロジェクタの上面と、ベース部材53と、プロジェクタ1の周囲を覆う後述の外装カバー59(図21参照)からなるプロジェクタ1の容器に収納されている。   In the present embodiment, a power supply unit 80 for supplying power to the light source 61 and the DMD 11 is disposed above the light source unit 60 in a stacked manner. The light source unit 60, the power source unit 80, the image forming unit 101, and the projection optical unit 102 include the upper surface of the projector described above, the base member 53, and an exterior cover 59 (see FIG. 21) that covers the periphery of the projector 1. It is stored in the container of the projector 1.

図17は、本実施形態のプロジェクタ1の使用例について説明する図である。
図17に示すように、本実施形態のプロジェクタ1は、天井3に吊り下げて使用することができる。この場合、本実施形態のプロジェクタ1は、投影面2に対して直交する方向に短いので、天井3にプロジェクタ1を設置する際、天井3に配置された照明器具4に干渉することなく、設置することができる。
FIG. 17 is a diagram illustrating a usage example of the projector 1 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 17, the projector 1 of the present embodiment can be used by being suspended from the ceiling 3. In this case, since the projector 1 of the present embodiment is short in the direction orthogonal to the projection plane 2, when installing the projector 1 on the ceiling 3, the projector 1 is installed without interfering with the lighting fixture 4 arranged on the ceiling 3. can do.

図18は、天井3に吊り下げて使用するときのプロジェクタ1の斜視図である。図19は、プロジェクタ1に設けた受光装置の構成例を示す図であり、図18のプロジェクタ1をA−A方向から見た部分断面側面図である。
プロジェクタ1を天井3に吊り下げて使用する場合、プロジェクタ1の本体ケーシングの外側板1Aの下部に、図示しない遠隔操作装置であるリモコン装置からの赤外線光信号(リモコン光信号)が通過可能な開口部である受光窓1Bが位置する。この受光窓1Bに、リモコン装置からの赤外線光信号を受ける受光装置の光透過部材90が設けられている。受光装置は、光透過部材90と、赤外線光信号を受けて電気信号に変換する光電変換素子としての受光素子91とを備えている。受光素子91は、その受光素子を駆動する駆動回路や受光信号を処理する検知回路などを有する基板92に保持されている。基板92は、装置本体の筺体のフレーム93に取り付けられている。光透過部材90としては、例えば、リモコン装置からの赤外光信号の波長に対して所定の透過率を有するアクリルやポリカーボネートなど樹脂材料を用いることができる。
FIG. 18 is a perspective view of the projector 1 when used by being suspended from the ceiling 3. FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration example of a light receiving device provided in the projector 1, and is a partial cross-sectional side view of the projector 1 in FIG. 18 viewed from the AA direction.
When the projector 1 is suspended from the ceiling 3 and used, an opening through which an infrared light signal (remote control light signal) from a remote control device (not shown) can be passed below the outer plate 1A of the main body casing of the projector 1 The light receiving window 1B, which is a part, is located. The light receiving window 1B is provided with a light transmitting member 90 of the light receiving device that receives an infrared light signal from the remote control device. The light receiving device includes a light transmitting member 90 and a light receiving element 91 as a photoelectric conversion element that receives an infrared light signal and converts it into an electrical signal. The light receiving element 91 is held by a substrate 92 having a drive circuit for driving the light receiving element, a detection circuit for processing a light reception signal, and the like. The substrate 92 is attached to a frame 93 of the casing of the apparatus main body. As the light transmitting member 90, for example, a resin material such as acrylic or polycarbonate having a predetermined transmittance with respect to the wavelength of the infrared light signal from the remote control device can be used.

受光装置に用いられる受光素子91の受光軸Laを中心とした受光角度範囲θは約50°〜70°である。図19中のLbは、受光素子91による受光可能角度範囲の下限に対応する光軸を示している。プロジェクタ1を天井3付近に設置した場合、図19に示すようにユーザーが位置するプロジェクタ1の下方又は斜め下方からの赤外線光信号を受信することができないおそれがある。   The light receiving angle range θ around the light receiving axis La of the light receiving element 91 used in the light receiving device is about 50 ° to 70 °. Lb in FIG. 19 indicates the optical axis corresponding to the lower limit of the receivable angle range by the light receiving element 91. When the projector 1 is installed near the ceiling 3, as shown in FIG. 19, there is a possibility that infrared light signals from below or obliquely below the projector 1 where the user is located cannot be received.

そこで、本実施形態の受光装置では、プロジェクタ1の下方や斜め下方からも赤外線光信号を受信できる広指向性を確保できるように、光透過部材90は、受光素子91側とは反対側に突出した突起部90aを有する光透過部材90を用いている。この突起部90aは、図中上側の第1の傾斜面としての上側斜面90s1と、図中下側の第2の傾斜面としての下側斜面90s2とを有している。   Therefore, in the light receiving device of the present embodiment, the light transmitting member 90 protrudes on the side opposite to the light receiving element 91 side so that a wide directivity capable of receiving infrared light signals from below or obliquely below the projector 1 can be secured. The light transmitting member 90 having the protruding portion 90a is used. The protrusion 90a has an upper slope 90s1 as a first slope on the upper side in the figure and a lower slope 90s2 as a second slope on the lower side in the figure.

上側斜面90s1は、面受光素子91の最大受光感度を有する受光軸に交差する方向(図示の例では下方向)から突起部90aの内部に入射した受光対象の光信号を受光素子91に向けて反射させる角度で傾斜している。なお、突起部90aの上側斜面90s1の傾斜角度は、図中下方から突起部90aの内部に入射した受光対象の光信号を受光素子91に向けて全反射させる角度であってもよい。   The upper inclined surface 90 s 1 directs the light signal of the light receiving target that has entered the protrusion 90 a from the direction intersecting the light receiving axis having the maximum light receiving sensitivity of the surface light receiving element 91 (downward in the illustrated example) toward the light receiving element 91. Inclined at an angle to reflect. Note that the inclination angle of the upper inclined surface 90s1 of the protrusion 90a may be an angle at which the light signal of the light reception target incident on the inside of the protrusion 90a from below in the drawing is totally reflected toward the light receiving element 91.

また、下側斜面90s2は、上側斜面90s1から突起部91aの内部に入射した光が通過する箇所に位置し、上側斜面90s1から突起部90aの内部に入射した光を受光素子91に向けて全反射させない角度で傾斜している。なお、突起部90aの下側斜面90s2の傾斜角度は、図中上方から突起部90aの内部に入射した光を受光素子91に向けて反射させない角度であってもよい。   The lower inclined surface 90s2 is located at a position where light incident on the inside of the protruding portion 91a from the upper inclined surface 90s1 passes, and all light incident on the inside of the protruding portion 90a from the upper inclined surface 90s1 is directed toward the light receiving element 91. Inclined at an angle that does not reflect. The inclination angle of the lower slope 90s2 of the protrusion 90a may be an angle at which light incident on the inside of the protrusion 90a from above in the drawing is not reflected toward the light receiving element 91.

図20は、図19の受光装置における受光対象の光信号の光路の一例を示す説明図である。また、図21は、図19の受光装置における外乱光の光路の一例を示す説明図である。なお、図20及び図21の例は、光透過部材90の突起部90aの上側斜面90s1の傾斜角度が受光対象の光信号を受光素子91に向けて全反射させる全反射角度(全反射の臨界角)である場合の例である。   FIG. 20 is an explanatory diagram illustrating an example of an optical path of an optical signal to be received in the light receiving device of FIG. FIG. 21 is an explanatory view showing an example of an optical path of disturbance light in the light receiving device of FIG. 20 and 21, the inclination angle of the upper inclined surface 90 s 1 of the protrusion 90 a of the light transmitting member 90 is a total reflection angle at which the light signal to be received is totally reflected toward the light receiving element 91 (total reflection criticality). It is an example in the case of (corner).

図20において、光透過部材90の突起部90aに向けて鉛直方向下方から送られた赤外線光信号L1は、光透過部材90の突起部90aの下側斜面90s2から進入し、突起部90aの内部を通過して突起部90Aの上側斜面90s1に所定の入射角αで入射する。このとき、入射角αが光透過材の全反射角度(全反射の臨界角)より大きい場合、赤外線光信号L1は上側斜面90s1で全反射される。突起部90Aの上側斜面90s1で受光素子91に向けて全反射された赤外線光信号L2は、図中ほぼ水平方向に送られ、受光素子91にて受信される。ここで、上記全反射角度は、例えば光透過材料90にアクリルを用いた場合は約42°となり、ポリカーボネートを用いた場合は約39°となる。図20では入射角αが45°の場合について図示している。   In FIG. 20, the infrared optical signal L1 sent from the lower side in the vertical direction toward the protrusion 90a of the light transmitting member 90 enters from the lower slope 90s2 of the protrusion 90a of the light transmitting member 90, and the inside of the protrusion 90a. And enters the upper slope 90s1 of the protrusion 90A at a predetermined incident angle α. At this time, when the incident angle α is larger than the total reflection angle (critical angle of total reflection) of the light transmitting material, the infrared light signal L1 is totally reflected by the upper inclined surface 90s1. The infrared light signal L2 totally reflected toward the light receiving element 91 by the upper inclined surface 90s1 of the protrusion 90A is sent in a substantially horizontal direction in the drawing and received by the light receiving element 91. Here, for example, the total reflection angle is about 42 ° when acrylic is used for the light transmitting material 90, and is about 39 ° when polycarbonate is used. FIG. 20 illustrates the case where the incident angle α is 45 °.

図21において、インバータ蛍光灯等の室内照明具から光透過部材90の突起部90aに向かう外乱光L3が、光透過部材90の突起部90aの上側斜面90s1に達すると、その外乱光L3の一部分L4は上側斜面90s1により受光素子91から遠ざかる向きに反射される。また、突起部90aの上側斜面90s1に達した外乱光L3の他の部分L5は、上側斜面90s1で屈折して突起部90aの内部を通過する。また、外乱光L5は、上側斜面90s1での屈折によりプロジェクタ1の筐体内部側に向かう光となるが、突起部90aの下側斜面90s2では受光素子91に向かうような全反射が起きない。上側斜面90s1で屈折した外乱光L6は、受光素子91の方向とは異なる方向に進む。これにより、プロジェクタ1を吊り下げて使用している天井3に例えばインバータ蛍光灯等の室内照明具が設置された状態においても、上方の室内照明具からの外乱光である照明光がプロジェクタ1の受光素子91に到達しない。従って、照明光によって受光素子が誤作動を起こすことを防ぐことができる。   In FIG. 21, when the disturbance light L3 directed from the indoor lighting device such as an inverter fluorescent lamp toward the projection 90a of the light transmission member 90 reaches the upper slope 90s1 of the projection 90a of the light transmission member 90, a part of the disturbance light L3 is obtained. L4 is reflected in the direction away from the light receiving element 91 by the upper slope 90s1. The other portion L5 of the disturbance light L3 that has reached the upper slope 90s1 of the protrusion 90a is refracted by the upper slope 90s1 and passes through the inside of the protrusion 90a. The disturbance light L5 becomes light directed toward the inside of the housing of the projector 1 due to refraction at the upper inclined surface 90s1, but total reflection such as toward the light receiving element 91 does not occur on the lower inclined surface 90s2 of the projection 90a. The disturbance light L6 refracted by the upper inclined surface 90s1 travels in a direction different from the direction of the light receiving element 91. As a result, even when an indoor lighting device such as an inverter fluorescent lamp is installed on the ceiling 3 in which the projector 1 is suspended, the illumination light as disturbance light from the upper indoor lighting device is transmitted to the projector 1. It does not reach the light receiving element 91. Therefore, it is possible to prevent the light receiving element from malfunctioning due to the illumination light.

図22は受光装置内の受光光路の他の例を示す説明図である。
前述の図19に示すように、光透過部材90の突起部90aは、光透過部材90における受光素子91で受光可能な光が通過する受光可能範囲の内側に設けられている。すなわち、図22において、光透過部材90の突起部90aの下側斜面90s2の下端P1は、受光素子91の下端P2よりも上方にある。このように突起部90aを設けることにより、受光窓1Bの光透過部材90に対して正面方向又は正面斜め方向から照射された赤外線光信号が受光素子91に向かう光路を阻害することはない。すなわち、受光窓1Bの正面下方(図22中の右下方)から照射された受光対象の赤外線光信号L7は、突起部90aの下側斜面90s2で屈折されることなく、突起部90aの本体部分を通過する。突起部90aの本体部分を通過した赤外線光信号L8は、受光素子91に到達して受光される。従って、従来の受光装置のように光透過部材90に対して正面方向又は正面斜め方向から光信号を照射する場合にも、受光素子91で受光対象の赤外線光信号をより確実に受光することができる。
FIG. 22 is an explanatory view showing another example of a light receiving optical path in the light receiving device.
As shown in FIG. 19 described above, the protruding portion 90 a of the light transmitting member 90 is provided inside the receivable range through which light that can be received by the light receiving element 91 in the light transmitting member 90 passes. That is, in FIG. 22, the lower end P <b> 1 of the lower slope 90 s <b> 2 of the protrusion 90 a of the light transmitting member 90 is above the lower end P <b> 2 of the light receiving element 91. By providing the projection 90 a in this way, the infrared light signal irradiated from the front direction or the front oblique direction to the light transmitting member 90 of the light receiving window 1 </ b> B does not obstruct the optical path toward the light receiving element 91. That is, the infrared light signal L7 to be received irradiated from the lower front of the light receiving window 1B (lower right in FIG. 22) is not refracted by the lower slope 90s2 of the protrusion 90a, and the main body portion of the protrusion 90a. Pass through. The infrared light signal L8 that has passed through the main body portion of the protrusion 90a reaches the light receiving element 91 and is received. Therefore, even when the light transmission member 90 is irradiated with an optical signal from the front direction or the front oblique direction as in the conventional light receiving device, the light receiving element 91 can more reliably receive the infrared light signal to be received. it can.

図23は受光装置の突起部90a及び受光素子91の正面図である。
図23において、受光素子91の受光軸の方向から見たとき、光透過部材90の突起部90aの上側傾斜面90s1の傾斜方向と直交する方向(図23の左右方向)における突起部90aの幅W1は、同方向における受光素子95の幅W2よりも広い。これにより、光透過部材90の突起部90aに向けて斜め下方から赤外線光信号L8を照射する場合に、突起部90aの幅方向端部から入射して突起部90aの内部を通過した赤外線光信号L9を、上側傾斜面90s1で確実に全反射させることができる。上側傾斜面90s1で全反射された赤外線光信号L10は、阻害されることなく受光素子91に到達して受光される。
FIG. 23 is a front view of the protrusion 90a and the light receiving element 91 of the light receiving device.
23, when viewed from the direction of the light receiving axis of the light receiving element 91, the width of the protrusion 90a in a direction (left-right direction in FIG. 23) orthogonal to the inclination direction of the upper inclined surface 90s1 of the protrusion 90a of the light transmitting member 90. W1 is wider than the width W2 of the light receiving element 95 in the same direction. As a result, when the infrared light signal L8 is irradiated obliquely from below to the protrusion 90a of the light transmission member 90, the infrared light signal that has entered the protrusion 90a and passed through the protrusion 90a. L9 can be totally totally reflected by the upper inclined surface 90s1. The infrared light signal L10 totally reflected by the upper inclined surface 90s1 reaches the light receiving element 91 and is received without being blocked.

以上、図19〜図23に示したように、光透過部材90に突起部90aを設けることにより、プロジェクタの下方向又は斜め下方からの赤外線光信号(リモコン光信号)に対してのみ受光可能範囲(指向範囲)を広げることが可能となる。従って、プロジェクタ1のユーザーによるリモコン操作に対する感度を上げるとともに、プロジェクタ1の上方又は斜め上方からの室内照明光による受光装置の誤作動を防ぐことができる。   As described above, as shown in FIGS. 19 to 23, by providing the projection 90a on the light transmitting member 90, the light receiving range can be received only with respect to the infrared light signal (remote control light signal) from below or obliquely below the projector. (Direction range) can be expanded. Therefore, it is possible to increase the sensitivity to the remote control operation by the user of the projector 1 and to prevent the malfunction of the light receiving device due to the room illumination light from above or obliquely above the projector 1.

なお、上記実施形態では、リモコン光信号として赤外線の波長領域の光信号を用いた場合について説明したが、本発明は、赤外線の波長領域以外の波長の光信号を受光する受光装置にも同様に適用することができる。   In the above embodiment, the case where an optical signal in the infrared wavelength region is used as the remote control optical signal has been described. However, the present invention is similarly applied to a light receiving device that receives an optical signal in a wavelength other than the infrared wavelength region. Can be applied.

また、受光装置が受ける受光対象の光信号を送信するユーザーの位置(リモコンの位置)及び外乱光を発する器具や装置の位置は、上記実施形態の位置に限定されるものではない。例えば、受光装置が受ける受光対象の光信号を送るユーザーの位置(リモコンの位置)が受光装置の上方又は斜め上方であり、受光装置が受光を阻止する外乱光を発する器具や装置の位置が受光装置の下方又は斜め下方であってもよい。また、受光装置が受ける受光対象の光信号を送信するユーザーの位置(リモコンの位置)が受光装置に向かって右方向にあり、受光装置が受光を阻止する外乱光を発する器具や装置の位置が受光装置に向かって左方向にあってもよい。   In addition, the position of the user (remote control position) that transmits the light signal to be received by the light receiving device and the position of the instrument or device that emits disturbance light are not limited to the positions in the above embodiment. For example, the position of the user (remote control position) that sends the optical signal to be received by the light receiving device is above or obliquely above the light receiving device, and the position of the instrument or device that emits disturbance light that prevents the light receiving device from receiving light is received. It may be below or obliquely below the device. In addition, the position of the user (the position of the remote control) that transmits the optical signal to be received by the light receiving device is in the right direction toward the light receiving device, and the position of the instrument or device that emits disturbance light that prevents the light receiving device from receiving light is It may be in the left direction toward the light receiving device.

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
光信号を受けて電気信号に変換する受光素子91などの光電変換素子と、光電変換素子で受ける光信号が通過するように保持された光透過部材90とを備えた受光装置であって、光透過部材90は、光電変換素子側とは反対側に突出した突起部90aを有し、突起部90aは、光電変換素子の最大受光感度を有する受光軸Laに交差する方向から突起部90aの内部に入射した受光対象の光信号を光電変換素子に向けて反射させる角度で傾斜している上側傾斜面90s1などの第1の傾斜面を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、光電変換素子で受ける光信号が通過するように保持された光透過部材は、光電変換素子側とは反対側に突出した突起部を有する。この突起部の第1の傾斜面により、突起部の内部を通過して第1の傾斜面に向かって入射してきた受光対象の光信号を光電変換素子で受けることができるので、光信号に対する広指向性を確保することができる。しかも、突起部の第1の傾斜面は、上記受光対象の光信号を光電変換素子に向けて反射させるように傾斜している。そのため、上記受光対象の光信号とは逆方向すなわち第1の傾斜面に外から入射する光に対しては光電変換素子から遠ざかる向きに反射させることになる。これにより、突起部の第1の傾斜面に外から外乱光が入射しても、その外乱光を、光電変換素子で受けないようになるので、外乱光による誤作動を防止することができる。
(態様B)
上記態様Aにおいて、突起部90aの上側傾斜面90s1などの第1の傾斜面の傾斜角度は、前記受光対象の光信号を受光素子91などの光電変換素子に向けて全反射させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、突起部の第1の傾斜面で受光対象の光信号を光電変換素子に向けて全反射させることにより、受光対象の光信号に対する感度をより高めることができる。
(態様C)
上記態様A又はBにおいて、前記突起部90aは、上側傾斜面90s1などの第1の傾斜面から突起部90aの内部に入射した光が通過する箇所に、突起部90aの内部に入射した光を受光素子91などの光電変換素子に向けて全反射させない角度で傾斜している下側傾斜面90s2などの第2の傾斜面を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、突起部の第1の傾斜面から突起部の内部に入射した光が、第2の傾斜面で光電変換素子に向かって全反射しない。これにより、第1の傾斜面から入射した外乱光が光電変換素子に向かうのを抑制し、外乱光による誤作動をより確実に防止することができる。
(態様D)
上記態様A乃至Cのいずれかにおいて、突起部90aの下側傾斜面90s2などの第2の傾斜面の傾斜角度は、上側傾斜面90s1などの第1の傾斜面から突起部90aの内部に入射した光を受光素子91などの光電変換素子に向けて反射させない角度である。これによれば、上記実施形態について説明したように、突起部の第1の傾斜面から突起部の内部に入射した光が、第2の傾斜面で光電変換素子に向かって反射しない。これにより、第1の傾斜面から入射した外乱光が光電変換素子に向かうのを阻止し、外乱光による誤作動を更に確実に防止することができる。
(態様E)
上記態様A乃至Dのいずれかにおいて、突起部90aは、光透過部材90における受光素子91などの光電変換素子で受光可能な光が通過する受光可能範囲の内側に設けられている。これによれば、上記実施形態について説明したように、光透過部材に対して正面方向又は正面斜め方向から照射された光信号は、光電変換素子に向かう光路が阻害されることなく、突起部を通過して光電変換素子に到達して受光される。従って、従来の受光装置のように光透過部材に対して正面方向又は正面斜め方向から光信号を照射する場合にも、光電変換素子で受光対象の光信号をより確実に受光することができる。
(態様F)
上記態様A乃至Eのいずれかにおいて、受光素子91などの光電変換素子の受光軸の方向から見たとき、上側傾斜面90s1などの第1の傾斜面の傾斜方向と直交する幅方向における突起部90aの幅W1は、その幅方向における光電変換素子の幅W2よりも広い。これによれば、上記実施形態について説明したように、光透過部材の突起部に向けて斜め下方から受光対象の光信号を照射する場合に、突起部の幅方向端部から入射して突起部の内部を通過した光信号を、第1の傾斜面で確実に全反射させることができる。これにより、第1の傾斜面で全反射された光信号は、阻害されることなく光電変換素子に到達して受光されるので、受光対象の光信号に対する感度を更に高めることができる。
(態様G)
遠隔操作用の光信号を受ける受光装置を備え、その受光装置が受けた遠隔操作用の光信号に基づいて制御可能なプロジェクタ1などの画像投影装置であって、前記受光装置は、上記態様A乃至Fのいずれかの受光装置である。これによれば、上記実施形態について説明したように、遠隔操作用の光信号に対する広指向性を確保しつつ、外乱光による遠隔操作の誤制御を防止することができる。
(態様H)
上記態様Gにおいて、前記光透過部材90は、プロジェクタ1などの画像投影装置の外側板に形成された開口部に設けられている。これによれば、上記実施形態について説明したように、プロジェクタ1などの画像投影装置の外側板に形成された開口部設けられた光透過部材90の突起部90aに向けて、外側板に沿った方向から遠隔操作用の光信号を照射する場合でも、画像投影装置を遠隔操作することができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
A light receiving device including a photoelectric conversion element such as a light receiving element 91 that receives an optical signal and converts it into an electrical signal, and a light transmitting member 90 that is held so that the optical signal received by the photoelectric conversion element passes therethrough, The transmissive member 90 has a protrusion 90a that protrudes on the side opposite to the photoelectric conversion element side, and the protrusion 90a is located inside the protrusion 90a from the direction intersecting the light receiving axis La having the maximum light receiving sensitivity of the photoelectric conversion element. The first inclined surface such as the upper inclined surface 90s1 that is inclined at an angle that reflects the light signal to be received incident on the photoelectric conversion element toward the photoelectric conversion element.
According to this, as described in the above embodiment, the light transmission member that is held so that the optical signal received by the photoelectric conversion element passes has a protruding portion that protrudes on the side opposite to the photoelectric conversion element side. The photoelectric conversion element can receive the light signal of the light receiving target that has passed through the inside of the protrusion and is incident on the first inclined surface by the first inclined surface of the protrusion. Directivity can be secured. And the 1st inclined surface of a projection part inclines so that the said optical signal of the said light reception object may be reflected toward a photoelectric conversion element. For this reason, the light that is opposite to the light signal to be received, that is, the light incident on the first inclined surface from the outside is reflected in the direction away from the photoelectric conversion element. Thereby, even if disturbance light is incident on the first inclined surface of the protrusion from the outside, the disturbance light is not received by the photoelectric conversion element, so that malfunction due to the disturbance light can be prevented.
(Aspect B)
In the aspect A, the inclination angle of the first inclined surface such as the upper inclined surface 90s1 of the protrusion 90a causes the light signal to be received to be totally reflected toward the photoelectric conversion element such as the light receiving element 91. According to this, as described in the above embodiment, the light signal of the light reception target is totally reflected toward the photoelectric conversion element by the first inclined surface of the protrusion, thereby further improving the sensitivity to the light signal of the light reception target. Can be increased.
(Aspect C)
In the above-described aspect A or B, the protrusion 90a transmits light incident on the protrusion 90a to a location where light incident on the protrusion 90a from the first inclined surface such as the upper inclined surface 90s1 passes. A second inclined surface such as a lower inclined surface 90s2 that is inclined at an angle at which it is not totally reflected toward the photoelectric conversion element such as the light receiving element 91 is provided. According to this, as described in the above embodiment, the light incident on the inside of the protruding portion from the first inclined surface of the protruding portion is not totally reflected toward the photoelectric conversion element on the second inclined surface. Thereby, it is possible to suppress disturbance light incident from the first inclined surface from traveling toward the photoelectric conversion element, and to more reliably prevent malfunction due to disturbance light.
(Aspect D)
In any of the above aspects A to C, the inclination angle of the second inclined surface such as the lower inclined surface 90s2 of the protrusion 90a is incident on the inside of the protrusion 90a from the first inclined surface such as the upper inclined surface 90s1. The angle at which the reflected light is not reflected toward the photoelectric conversion element such as the light receiving element 91. According to this, as described in the above embodiment, light incident on the inside of the protrusion from the first inclined surface of the protrusion is not reflected toward the photoelectric conversion element on the second inclined surface. As a result, disturbance light incident from the first inclined surface can be prevented from traveling toward the photoelectric conversion element, and malfunction due to disturbance light can be further reliably prevented.
(Aspect E)
In any of the above-described aspects A to D, the protrusion 90 a is provided inside the receivable range through which light that can be received by a photoelectric conversion element such as the light receiving element 91 in the light transmitting member 90 passes. According to this, as described in the above embodiment, the optical signal irradiated from the front direction or the front oblique direction with respect to the light transmissive member is not affected by the optical path toward the photoelectric conversion element, and the projection portion is not obstructed. The light passes through and reaches the photoelectric conversion element and is received. Therefore, even when a light signal is irradiated from the front direction or the front oblique direction to the light transmission member as in the conventional light receiving device, the light signal to be received can be more reliably received by the photoelectric conversion element.
(Aspect F)
In any of the above aspects A to E, when viewed from the direction of the light receiving axis of the photoelectric conversion element such as the light receiving element 91, the protrusion in the width direction orthogonal to the inclination direction of the first inclined surface such as the upper inclined surface 90s1 The width W1 of 90a is wider than the width W2 of the photoelectric conversion element in the width direction. According to this, as described in the above embodiment, when the light signal to be received is irradiated obliquely from below toward the protrusion of the light transmitting member, the protrusion is incident from the end in the width direction of the protrusion. The optical signal that has passed through the interior of the first can be reliably totally reflected by the first inclined surface. Thereby, the optical signal totally reflected by the first inclined surface reaches the photoelectric conversion element and is received without being obstructed, so that the sensitivity to the optical signal to be received can be further increased.
(Aspect G)
An image projecting device such as a projector 1 that includes a light receiving device that receives a light signal for remote operation and that can be controlled based on the light signal for remote operation received by the light receiving device. Or the light receiving device of any one of F. According to this, as described in the above embodiment, it is possible to prevent erroneous control of remote operation due to ambient light while ensuring wide directivity with respect to the optical signal for remote operation.
(Aspect H)
In the above aspect G, the light transmission member 90 is provided in an opening formed in an outer plate of an image projection apparatus such as the projector 1. According to this, as described in the above embodiment, along the outer plate toward the protrusion 90a of the light transmitting member 90 provided with the opening formed in the outer plate of the image projection apparatus such as the projector 1. Even when the optical signal for remote operation is emitted from the direction, the image projection apparatus can be remotely operated.

1:プロジェクタ
1A:外側板
1B:受光窓
2:投影面
3:天井
4:照明器具
83:操作部
90:光透過部材
90a:突起部
90s1:第1の傾斜面
90s2:第2の傾斜面
91:赤外線受光素子
92:基板
93:保持部材
La:赤外線受光素子の受光軸
Lb:受光可能範囲の下限の光軸
1: Projector 1A: Outer plate 1B: Light receiving window 2: Projection surface 3: Ceiling 4: Lighting fixture 83: Operation unit 90: Light transmission member 90a: Projection 90s1: First inclined surface 90s2: Second inclined surface 91 : Infrared light receiving element 92: Substrate 93: Holding member La: Light receiving axis Lb of infrared light receiving element: Lower limit optical axis of light receiving range

特開2010−85555号公報JP 2010-85555 A

Claims (8)

光信号を受けて電気信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換素子で受ける光信号が通過するように保持された光透過部材と、を備えた受光装置であって、
前記光透過部材は、前記光電変換素子側とは反対側に突出した突起部を有し、
前記突起部は、前記光電変換素子の最大受光感度を有する受光軸に交差する方向から該突起部の内部に入射した受光対象の光信号を前記光電変換素子に向けて反射させる角度で傾斜している第1の傾斜面を有することを特徴とする受光装置。
A light receiving device comprising: a photoelectric conversion element that receives an optical signal and converts it into an electrical signal; and a light transmissive member that is held so that the optical signal received by the photoelectric conversion element passes therethrough,
The light transmissive member has a protrusion protruding to the opposite side to the photoelectric conversion element side,
The protrusion is inclined at an angle that reflects the light signal of the light receiving target incident inside the protrusion from the direction intersecting the light receiving axis having the maximum light receiving sensitivity of the photoelectric conversion element toward the photoelectric conversion element. A light-receiving device having a first inclined surface.
請求項1の受光装置において、
前記突起部の第1の傾斜面の傾斜角度は、前記受光対象の光信号を前記光電変換素子に向けて全反射させる角度であることを特徴とする画像投影装置。
The light-receiving device according to claim 1.
The inclination angle of the first inclined surface of the projection is an angle for totally reflecting the light signal to be received toward the photoelectric conversion element.
請求項1又は2の受光装置において、
前記突起部は、前記第1の傾斜面から該突起部の内部に入射した光が通過する箇所に、該突起部の内部に入射した光を前記光電変換素子に向けて全反射させない角度で傾斜している第2の傾斜面を有することを特徴とする画像投影装置。
The light-receiving device according to claim 1 or 2,
The protrusion is inclined at an angle at which the light incident on the inside of the protrusion passes from the first inclined surface so as not to totally reflect the light incident on the protrusion toward the photoelectric conversion element. An image projection apparatus having a second inclined surface.
請求項1乃至3のいずれかの受光装置において、
前記突起部の第2の傾斜面の傾斜角度は、前記第1の傾斜面から該突起部の内部に入射した光を前記光電変換素子に向けて反射させない角度であることを特徴とする画像投影装置。
The light receiving device according to any one of claims 1 to 3,
The inclination angle of the second inclined surface of the protrusion is an angle that does not reflect light incident on the protrusion from the first inclined surface toward the photoelectric conversion element. apparatus.
請求項1乃至4のいずれかの受光装置において、
前記突起部は、前記光透過部材における前記光電変換素子で受光可能な光が通過する受光可能範囲の内側に設けられていることを特徴する受光装置。
The light receiving device according to any one of claims 1 to 4,
The light receiving device, wherein the protrusion is provided inside a light receivable range in which light that can be received by the photoelectric conversion element in the light transmitting member passes.
請求項1乃至5のいずれかの受光装置において、
前記光電変換素子の受光軸の方向から見たとき、前記第1の傾斜面の傾斜方向と直交する幅方向における前記突起部の幅は、その幅方向における前記光電変換素子の幅よりも広いことを特徴とする受光装置。
The light receiving device according to any one of claims 1 to 5,
When viewed from the direction of the light receiving axis of the photoelectric conversion element, the width of the protrusion in the width direction orthogonal to the inclination direction of the first inclined surface is wider than the width of the photoelectric conversion element in the width direction. A light receiving device characterized by the above.
遠隔操作用の光信号を受ける受光装置を備え、その受光装置が受けた遠隔操作用の光信号に基づいて制御可能な画像投影装置であって、
前記受光装置は、請求項1乃至6のいずれかの受光装置であることを特徴とする画像投影装置。
An image projection device comprising a light receiving device for receiving a light signal for remote operation, which can be controlled based on the light signal for remote operation received by the light receiving device,
7. The image projection device according to claim 1, wherein the light receiving device is the light receiving device according to claim 1.
請求項7の画像投影装置において、
前記光透過部材は、当該画像投影装置の外側板に形成された開口部に設けられていることを特徴とする画像投影装置。
The image projection apparatus according to claim 7.
The image projection apparatus, wherein the light transmission member is provided in an opening formed in an outer plate of the image projection apparatus.
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