JP2015072417A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】レンズアレイの面内温度差を低減すると共に、押圧による応力集中を緩和するプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター１は、光源装置３０から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクター１であって、複数のレンズで構成されるレンズ部５０と、縁部５１とを有し、光をレンズ部５０で複数の部分光に分割して射出するレンズアレイ（第１レンズアレイ５）と、第１レンズアレイ５を所定の位置に収容する収容部（溝部４１１，４１２）を有する筐体４と、熱伝導性を有して縁部５１に重なる第１部材２と、第１部材２を押圧する押圧部６１２１，６１２２，６２２１，６２２２を有して第１レンズアレイ５を溝部４１１，４１２に固定する固定バネ６（第１固定バネ６１、第２固定バネ６２）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターが知られている。プロジェクターの光学系を構成する光学部材は、光学部材を収容する筐体に形成される溝部に収容されている。光学部材の中で、光源から射出された光を複数の部分光に分割して射出するレンズアレイも、上記筐体に収容されている。

図８は、従来の、固定バネ６を用いてレンズアレイ８を筐体４の溝部４１１，４１２に固定する構造を示す図であり、図８（ａ）は溝部４１１，４１２に固定した場合のレンズアレイ８と固定バネ６との位置関係を示す斜視図であり、図８（ｂ）は筐体４を含めた斜視図である。

図８に示すように、レンズアレイ８は、略矩形の板状を有し、一方の面側（光射出側の面）の中央部には、複数の小レンズが突出してマトリクス状に形成されるレンズ部８０が構成されている。他方の面（光入射側の面８８）は平坦面となっている。なお、一方の面側でレンズ部８０の外周（縁部８１）は略均一な厚さの平坦面となっている。ここで、図８（ａ）の図面視で右側の縁部を縁部８１１とし、左側の縁部を縁部８１２とする。

筐体４の側壁内面には、２つの溝部４１１，４１２が、光軸（照明光軸ＯＡ）に略垂直となる方向で、相対して形成されている。一方の溝部４１１は、照明光軸ＯＡと平行となる壁部（図示省略）４１１２と、照明光軸ＯＡに垂直となる光入射側の壁部４１１１とを有して構成されている。また、他方の溝部４１２は、照明光軸ＯＡに垂直となる光入射側の壁部４１２１を有して構成されている。

固定バネ６は、レンズアレイ８を溝部４１１，４１２に固定する部材である。固定バネ６はレンズアレイ８の両側の縁部８１１，８１２をそれぞれ押圧するために２つの固定バネ６（第１固定バネ６１、第２固定バネ６２）で構成されている。固定バネ６はそれぞれ２つの押圧部（第１固定バネ６１は押圧部６１２１，６１２２、第２固定バネ６２は押圧部６２２１，６２２２）を有してレンズアレイ８を押圧する。

レンズアレイ８を筐体４に収容して固定する場合、最初に、レンズアレイ８の両側の縁部８１１，８１２を溝部４１１，４１２に沿って上側から下側に挿入する。次に、溝部４１１に挿入された一方の縁部８１１に対して、第１固定バネ６１を別途設けた溝部４１３に挿入することで、レンズアレイ８の光射出側から照明光軸ＯＡに略平行となる方向に縁部８１１を押圧する。また、他方の縁部８１２に対して、第２固定バネ６２を別途設けた溝部４１４に挿入することで、レンズアレイ８の光射出側から照明光軸ＯＡに対して傾きを持って、照明光軸ＯＡ方向に向かって縁部８１２（詳細には、レンズアレイ８の稜線部８１ａ）を押圧する。

これにより、レンズアレイ８の縁部８１１の端面８ａは、溝部４１１の壁部４１１２に押し当てられ、レンズアレイ８の縁部８１１，８１２に対向する光入射側の面８８は、溝部４１１，４１２の壁部４１１１，４１２１に押し当てられて固定される。この構成と動作（組み立て）により、レンズアレイ８は固定バネ６で筐体４の溝部４１１，４１２に収容されて固定される。

なお、特許文献１には、第１レンズアレイと第２レンズアレイとの間に配設され、一対の遮光部材が観音開き状に開閉することで、照明装置から射出される照明光の光量を調整する調光装置が開示されている。

特開２０１１−１１８３２２号公報

しかし、従来のレンズアレイ８において、マトリクス状に形成される中央部のレンズ部８０は、光源から射出される光を透過することで高温となる。それに対し、縁部８１は、光が直接入射しないため、温度はそれ程高温とはならない。この現象により、レンズアレイ８は、レンズ部８０と縁部８１とで面内温度差が生じることになる。なお、近年の高輝度化に伴い、この面内温度差は拡大する一方である。

また、特許文献１に開示される調光装置を光学系に用いた場合、調光装置の遮光部材が閉じた際、第１レンズアレイを透過した照明光（光）が遮光部材で反射されて第１レンズアレイに入射することや、遮光した光により遮光部材が高温となり、その熱が第１レンズアレイに伝達されることにより、レンズ部は更に高温となる。これにより、調光装置を用いた場合にも、レンズアレイの面内温度差は拡大する。

レンズアレイの面内温度差が拡大することにより、レンズ部と縁部との膨張率や収縮率に大きな差が生じることで、レンズアレイに割れが発生することが課題となっている。また、固定バネによりレンズアレイの縁部を押圧して固定することで、縁部に応力が集中することが、レンズアレイの割れを助長する一因となっている。
従って、レンズアレイの面内温度差を低減すると共に、押圧による応力集中を緩和するプロジェクターが要望されていた。

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

［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、（ａ）複数のレンズで構成されるレンズ部と、縁部とを有し、光をレンズ部で複数の部分光に分割して射出するレンズアレイと、（ｂ）レンズアレイを所定の位置に収容する収容部を有する筐体と、（ｃ）熱伝導性を有して縁部に重なる第１部材と、（ｄ）第１部材を押圧する押圧部を有してレンズアレイを収容部に固定する固定バネと、を備えることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、熱伝導性を有してレンズアレイの縁部に重なる第１部材により、レンズアレイのレンズ部が高温となっても、その熱を縁部に効率的に伝導させることができることで、レンズ部と縁部との面内温度差を低減させることができる。これにより、レンズアレイの割れを防止することができる。

また、第１部材は、固定バネの押圧部に押圧されて縁部を押圧することにより、押圧部が直接縁部に接触して押圧することを防止し、押圧部による押圧力（応力）を分散させて縁部を押圧することができる。これにより、レンズアレイの割れを助長する要因となる押圧による応力集中を緩和することができる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、第１部材は、収容部に相対するレンズアレイの端面と、端面に繋がる縁部の面との稜線部に重なるように曲折する曲折部を備え、押圧部は、曲折部の稜線部を押圧することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、第１部材が稜線部に重なるように曲折する曲折部を備えて、押圧部は曲折部の稜線部を押圧することにより、固定バネの押圧部がレンズアレイの稜線部を直接押圧することを防止できる。これにより、押圧部による押圧力（応力）を分散させてレンズアレイの稜線部を押圧することができる、従って、レンズアレイの割れを助長する要因となる押圧による応力集中を緩和することができる。

また、押圧部が曲折部の稜線部を介してレンズアレイの稜線部を押圧することで、押圧力を、光軸方向と、収容部の基準となる面方向（光軸と垂直方向）とに分散して、レンズアレイを押圧することができる。これにより、レンズアレイの基準となる端面を、収容部の基準となる面（光軸に平行となる面）に当接させると共に、レンズアレイの縁部を光軸と垂直となる収容部の面に当接させることで、レンズアレイの光学的な位置を確保して確実に固定することができる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、第１部材は、レンズアレイを保持する保持部を備えていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、第１部材がレンズアレイを保持する保持部を備えていることにより、第１部材をレンズアレイの縁部に正確に重ねて設置することができる。また、レンズアレイの筐体への組み立ての際に、第１部材の保持部にレンズアレイを保持させて収容部に収容することができるため、レンズアレイと第１部材とを別々に収容部に収容すること等が不要となり、組み立ての効率化を図ることができる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、保持部は、レンズアレイの端面を保持するように設置されていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、保持部がレンズアレイの端面を保持するように設置されることにより、縁部に重なる第１部材に保持部を設けることが容易となる。また、例えば、収容部が溝で構成され、レンズアレイを溝に収容する際に、溝方向に沿ってレンズアレイを挿入するような場合、溝に相対する端面以外の端面（挿入する際の挿入先端側に位置する端面やその端面に対向する側の端面）に保持部を設置することで、レンズアレイを第１部材に安定して保持することができ、また、レンズアレイと第１部材とを溝部に滑らかに挿入することができる。

また、例えば、筐体が、筐体に収容した光学部材を光学部材の挿入方向から押圧して光学部材を固定する蓋筐体を備える場合、蓋筐体は、例えば、押圧用のバネ部を有する金属部材で構成され、レンズアレイの挿入先端側の端面に対向する側の端面をバネ部が直接押圧する構成となる場合がある。筐体がこのように構成された場合、この端面を保持部が保持することにより、バネ部は保持部を介して端面を押圧する構成とすることができる。これにより、バネ部による応力集中を保持部で緩和することを含め、例えば、蓋筐体（金属部材のバネ部）によるレンズアレイの端面の削れ等を防止でき、削れによる粉等が組み立て後のレンズアレイや他の光学部材に付着する等の悪影響を与えることを防止することができる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、第１部材は、レンズアレイの光射出側に配設されていることが好ましい。

レンズアレイの光射出側に例えば調光装置が配設された場合には、調光装置の遮光板が閉じた際の、遮光された光のレンズアレイへの反射や、遮光された光での遮光板の発熱による熱の伝達等により、レンズアレイのレンズ部が高温となる。しかし、上記適用例のプロジェクターによれば、第１部材が、レンズアレイの光射出側（調光装置の光入射側）に配設されていることにより、レンズアレイの高温となったレンズ部の熱を縁部に効率的に伝導させることができる。これにより、レンズ部と縁部との面内温度差を低減させることができる。これにより、レンズアレイの割れを防止することができる。

［適用例６］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、第１部材は、金属部材で構成されていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、固定バネの押圧部による押圧に抗する剛性を有することができ、応力集中を緩和してレンズアレイを押圧することができる。また、熱伝導性を有することで、レンズ部の熱を縁部に効率的に伝達させることができる。

実施形態に係るプロジェクターの光学系の構成を模式的に示す図。 第１部材及び第１レンズアレイを示す斜視図。 第１部材に第１レンズアレイを保持させた状態を示す斜視図。 第１レンズアレイを筐体に設置する場合の組み立て図。 第１レンズアレイを筐体に設置する場合の組み立て図。 第１レンズアレイ、第１部材、固定バネを筐体に組み立てた状態を示す斜視図。 固定バネの変形例を示す斜視図。 従来の、固定バネを用いてレンズアレイを筐体の溝部に固定する構造を示す図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕

図１は、実施形態に係るプロジェクター１の光学系の構成を模式的に示す図である。図１を参照して、プロジェクター１の光学系の構成と動作を説明する。

なお、図１を含む以降の図面では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系で記載する。ＸＹＺ直交座標系は、光源（後述する光源装置３０）から射出された光の進行方向をＹ（＋Ｙ）方向とし、Ｙ方向に直交し、投写レンズ３５から画像光が射出される方向をＸ（＋Ｘ）方向とする。また、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ、机上設置姿勢での上方向（重力方向の反対方向）をＺ（＋Ｚ）方向とする。なお、座標系は適宜使用する。

本実施形態のプロジェクター１は、光源から射出される光を画像情報（信号）に応じて変調してスクリーン等の投写面に拡大投写する電子機器である。プロジェクター１は、光学ユニット３（図１参照）、制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源ユニット（図示省略）、およびプロジェクター１内部を冷却する冷却ユニット（図示省略）等を備え、これら各装置が外装筐体１Ａ内部に収容されている。

光学ユニット３は、制御部による制御に基づき、光源装置３０から射出された光を光学的に処理して画像信号に応じた画像光を形成して投写するユニットである。光学ユニット３は、光源装置３０、照明光学装置３１、色分離光学装置３２、リレー光学装置３３、電気光学装置３４、およびこれら光学装置３０〜３４を内部に収容すると共に、投写レンズ３５を所定位置で支持固定する光学用筐体（以降、筐体４と呼称する）を備えて構成されている。

光源装置３０は、光源３０１およびリフレクター３０２を備える。光源装置３０は、光源３０１から射出された光をリフレクター３０２によって射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して照明光学装置３１に向けて射出する。照明光軸ＯＡは、光源装置３０から被照明領域側に射出される光の中心軸である。本実施形態の光源装置３０は、超高圧水銀ランプを採用している。

照明光学装置３１は、第１レンズアレイ５と、第２レンズアレイ３１２と、偏光変換素子３１３と、重畳レンズ３１４と、平行化レンズ３１５と、を備えている。第１レンズアレイ５は、照明光軸ＯＡ方向から見て略矩形状の輪郭を有する複数の小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源装置３０から射出された光を部分光に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ５の小レンズから射出された部分光に対応して、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ５から射出された部分光をそれぞれ重畳レンズ３１４に向けて射出する。

偏光変換素子３１３は、第２レンズアレイ３１２から射出されたランダム偏光光となる各部分光を液晶パネル３４１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。なお、第２レンズアレイ３１２から射出され、偏光変換素子３１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ３１４によって、液晶パネル３４１の表面に略重畳される。なお、重畳レンズ３１４から射出された光は、平行化レンズ３１５により平行化されて液晶パネル３４１に重畳される。平行化レンズ３１５は、詳細には、後述する３色の色光毎に設けられている。

色分離光学装置３２は、第１ダイクロイックミラー３２１と、第２ダイクロイックミラー３２２と、反射ミラー３２３と、を備えている。色分離光学装置３２は、照明光学装置３１から射出された光を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。

リレー光学装置３３は、入射側レンズ３３１と、リレーレンズ３３３と、反射ミラー３３２，３３４と、を備えている。リレー光学装置３３は、色分離光学装置３２で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル３４１Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置３３がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３４は、入射側偏光板３４２と、光変調装置としての液晶パネル３４１（Ｒ光用の液晶パネルを３４１Ｒ、Ｇ光用の液晶パネルを３４１Ｇ、Ｂ光用の液晶パネルを３４１Ｂとする）と、射出側偏光板３４３と、クロスダイクロイックプリズム３４４と、を備えている。入射側偏光板３４２および射出側偏光板３４３は、液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ毎に設けられている。

液晶パネル３４１（３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂ）は、色分離光学装置３２で色光毎に分離された光を画像信号に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム３４４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３４４は、液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂで変調された各色光を合成し、投写レンズ３５に射出する。

投写レンズ３５は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、電気光学装置３４で変調され合成された光（画像光）をスクリーン等の投写面上に拡大投写する。

照明光学装置３１には、光の通過光量を調整する調光装置１０が設置されている。プロジェクター１は、調光装置１０により電気光学装置３４に入射する光の光量を調整できるため、例えば、場面に応じて光の光量を調整することにより、投写される画像のダイナミックコントラストを向上させることができる。なお、調光装置１０に関しては後述する。

図２は、第１部材２及び第１レンズアレイ５を示す斜視図であり、図２（ａ）は光射出側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は光入射側から見た斜視図である。なお、第１部材２と第１レンズアレイ５は離間した状態として図示している。図３は、第１部材２に第１レンズアレイ５を保持させた状態を示す斜視図であり、図３（ａ）は光射出側から見た斜視図であり、図３（ｂ）は光入射側から見た斜視図である。なお、図３は、筐体４の溝部４１１，４１２（図３では省略）に第１レンズアレイ５を設置した場合の固定バネ６（第１固定バネ６１、第２固定バネ６２）の位置関係及び押圧関係も、説明の便宜上、併せて図示している。図２、図３を参照して、第１部材２と第１レンズアレイ５の構成と、第１部材２への第１レンズアレイ５の保持の仕方を説明する。

図２、図３に示すように、第１レンズアレイ５は、略矩形状で板状に形成され、光射出側には、照明光軸ＯＡ方向から見て中央部に略矩形状の輪郭を有する複数の小レンズがマトリクス状に配列されるレンズ部５０と、レンズ部５０の４方向の外周となる縁部５１とを有して構成されている。なお、縁部５１は平面となっている。また、第１レンズアレイ５の光入射側は、平面となる面５２で構成されている。なお、第１レンズアレイ５は、ガラス部材で形成されている。本実施形態では、ガラス部材として、硼珪酸ガラスとなるＢＫ７（SCHOTT GLAS社の商品名）を用いている。

第１レンズアレイ５の縁部５１において、図２（ａ）の図面視で、右側の縁部５１を右縁部５１１、左側の縁部５１を左縁部５１２、上側の縁部５１を上縁部５１３、下側の縁部５１を下縁部５１４とする。また、右縁部５１１側の端面を右端面５ａ、左縁部５１２側の端面を左端面５ｂ、上縁部５１３側の端面を上端面５ｃ、下縁部５１４側の端面を下端面５ｄとする。また、第１レンズアレイ５の左端面５ｂと左端面５ｂに繋がる左縁部５１２との稜線部分を、以降では稜線部５１ａと呼称する。

第１部材２は、第１レンズアレイ５の光射出側（＋Ｙ方向）に配設されている。第１部材２は、略矩形状の開口部２０を中央部に有して略矩形状のフレーム状に形成される基部２１で構成されている。図３に示すように、基部２１は、第１レンズアレイ５の縁部５１に重なる部分であり、重なった場合には、開口部２０にレンズ部５０を挿通した状態となる。なお、第１部材２は、熱伝導性のよい金属部材で形成されている。本実施形態では、金属部材として、アルミニウムの板材を用いている。しかし、第１部材２を構成する部材は、熱伝導性のよい金属部材であればよい。

第１部材２の基部２１において、図２（ａ）の図面視で、右側の基部２１を右基部２１１、左側の基部２１を左基部２１２、上側の基部２１を上基部２１３、下側の基部２１を下基部２１４とする。

第１部材２は、図２（ａ）の図面視で、左基部２１２の左端部から光入射側（−Ｙ方向）に曲折する曲折部２２を有している。ここで、左基部２１２と左基部２１２に繋がる曲折部２２との稜線部分を、以降では稜線部２２ａと呼称する。なお、曲折部２２は、第１レンズアレイ５の稜線部５１ａと重なるように曲折している。

第１部材２は、第１レンズアレイ５を保持する保持部２３を有している。保持部２３は、上基部２１３の上端部の左右方向に、光入射側（−Ｙ方向）に曲折する保持部２３１，２３２を有している。また、保持部２３は、下基部２１４の下端部の中央部に、光入射側に曲折する保持部２３３を有している。

図３に示すように、第１部材２は、第１レンズアレイ５を筐体４に組み立てる際に、本実施形態では、最初に、第１レンズアレイ５を保持する。詳細には、第１部材２に第１レンズアレイ５を保持する場合、第１レンズアレイ５の左端面５ｂを曲折部２２の内面側に当接させ、上端面５ｃを保持部２３１，２３２の内面側に当接させ、下端面５ｄを保持部２３３の内面側に当接させ、縁部５１を第１部材２の基部２１の内面側に当接させる。これにより、第１レンズアレイ５は、レンズ部５０を第１部材２の開口部２０に挿通した状態で、第１部材２に保持されて、簡易的に固定される。

図４、図５は、第１レンズアレイ５を筐体４に設置する場合の組み立て図である。なお、図４は、光入射側から見た組み立て図である。図５は、光射出側から見た組み立て図である。図６は、第１レンズアレイ５、第１部材２、固定バネ６を筐体４に組み立てた状態を示す斜視図である。なお、図４、図５では、筐体４を構成する蓋筐体４２も併せて図示している。

筐体４は、上述したように、光学ユニット３を構成する各光学部材を、所定の位置に、光学的にアライメントされた状態で収容して固定する部材である。筐体４は、各光学部材を収容するベースとなり、上方向が開口された箱状に形成されるベース筐体４１と、ベース筐体４１の開口された上部を覆う２つの蓋筐体とで概略構成されている。

２つの蓋筐体のうち一方の蓋筐体４２は、図４、図５に示すように、ベース筐体４１に収容された照明光学装置３１を構成する光学部材の上部を覆う構成となっている。また、図示省略する他方の蓋筐体は、ベース筐体４１に収容された色分離光学装置３２及びリレー光学装置３３を構成する光学部材の上部を覆う構成となっている。

ベース筐体４１と他方の蓋筐体は、本実施形態では、不飽和ポリエステル樹脂としてのＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）を用いている。また、蓋筐体４２は、本実施形態では、ＳＵＳ３０４（ステンレス鋼材）の板材を用いている。なお、筐体４を構成する部材は、適宜変更することができる。

ベース筐体４１は、図４、図５に示すように、側壁内面に、第１レンズアレイ５を収容する収容部としての２つの溝部４１１，４１２が、照明光軸ＯＡに略垂直（Ｚ方向）となる方向で、それぞれ相対して形成されている。詳細には、図４に示すように、−Ｘ方向となる溝部４１１は、照明光軸ＯＡに略垂直となる光入射側の壁部４１１１と、照明光軸ＯＡと略平行となる壁部４１１２とを有して形成されている。また、図５に示すように、溝部４１１に相対する＋Ｘ方向となる溝部４１２は、照明光軸ＯＡに略垂直となる光入射側の壁部４１２１を有して形成されている。なお、溝部４１１，４１２は、従来と略同様に構成されている。

また、ベース筐体４１は、図４、図５に示すように、後述する固定バネ６を収容する２つの溝部４１３，４１４が、照明光軸ＯＡに略垂直（Ｚ方向）となる方向で、それぞれ相対して形成されている。詳細には、図４に示すように、溝部４１３は、溝部４１１の隣（−Ｘ方向）に、照明光軸ＯＡに略垂直（Ｚ方向）となる方向に形成されている。また、図５に示すように、溝部４１４は、＋Ｙ方向に進むに従い照明光軸ＯＡに近づくように傾斜する壁部４１４１を有して形成されている。なお、溝部４１４は、この壁部４１４１の面に垂直で、相対する２つの面（壁部）を有して形成されている。なお、溝部４１３，４１４は、従来と略同様に構成されている。

図３を参照して固定バネ６の構成に関して説明する。
固定バネ６は、ベース筐体４１に収容された第１レンズアレイ５を押圧して固定する部材である。なお、固定バネ６は、本実施形態では、第１部材２を介して第１レンズアレイ５を押圧する構成となっている。

固定バネ６は、２つの固定バネ６（第１固定バネ６１、第２固定バネ６２）を有して構成されている。なお、固定バネ６は、板状の金属部材の折り曲げにより形成されている。本実施形態では、固定バネ６は、ＳＵＳ３０４（ステンレス鋼材）の板材を用いている。なお、固定バネ６を構成する部材は、適宜変更することができる。固定バネ６（第１固定バネ６１、第２固定バネ６２）は、従来と略同様に構成されている。

第１固定バネ６１は、第１レンズアレイ５（右縁部５１１）を光入射側（−Ｙ方向）に押圧するバネである。本実施形態では、第１固定バネ６１は、第１部材２の基部２１（右基部２１１）を押圧することで、第１レンズアレイ５の右縁部５１１を光入射側（−Ｙ方向）に押圧する。

第１固定バネ６１は、溝部４１３に挿入する基部６１１と、基部６１１から曲折するバネ部６１２と、把持部６１３とで構成されている。バネ部６１２は、下方向（−Ｚ方向）に伸びて形成される押圧部６１２１と、上方向（＋Ｚ方向）に伸びて形成される押圧部６１２２と、を有して形成されている。把持部６１３は、第１固定バネ６１を溝部４１３に挿入する際に把持する部分であり、基部６１１の上端部に曲折して形成されている。

第２固定バネ６２は、第１レンズアレイ５の左縁部５１２と左端面５ｂとの稜線部５１ａを押圧するバネである。第２固定バネ６２は、本実施形態では、第１部材２の稜線部２２ａを押圧することで、第１レンズアレイ５の稜線部５１ａを押圧する。第２固定バネ６２は、第１部材２を介し、第１レンズアレイ５の稜線部５１ａを照明光軸ＯＡに対して斜め方向（光入射側（−Ｙ方向）と照明光軸ＯＡに垂直方向（−Ｘ方向））に押圧する。

第２固定バネ６２は、溝部４１４に挿入する際に壁部４１４１に当接させる基部６２１と、基部６２１から曲折するバネ部６２２と、把持部６２３とで構成されている。バネ部６２２は、下方向（−Ｚ方向）に伸びて形成される押圧部６２２１と、上方向（＋Ｚ方向）に伸びて形成される押圧部６２２２と、を有して形成されている。把持部６２３は、第２固定バネ６２を溝部４１４に挿入する際に把持する部分であり、上方向の押圧部６２２２の上端部に曲折して形成されている。本実施形態の基部６２１は、バネ部６２２としても機能する。

図４、図５を参照して、第１レンズアレイ５の筐体４への組み立てに関して説明する。
最初に、第１部材２に第１レンズアレイ５を保持させる。保持の仕方は図３で説明したため省略する。

次に、第１部材２に第１レンズアレイ５を保持した状態で、第１部材２が第１レンズアレイ５に対して光射出側（＋Ｙ方向）となるように向きを調整し、溝部４１１，４１２に挿入する。詳細には、図４に示すように、第１部材２の右基部２１１（第１レンズアレイ５の右縁部５１１）を溝部４１１の上部にあてがい、図５に示すように、第１部材２の左基部２１２（第１レンズアレイ５の左縁部５１２）を溝部４１２の上部にあてがい、溝部４１１，４１２に沿って下方向に挿入する。挿入した場合、第１レンズアレイ５の下端面５ｄは、ベース筐体４１に形成される２つの突起部４１５（図４参照）に当接する。

次に、第１固定バネ６１を溝部４１３に挿入する。詳細には、第１固定バネ６１の把持部６１３を把持して、第１固定バネ６１の基部６１１を側壁に当接させ、溝部４１３に沿って上方向から下方向に挿入する。挿入する際、第１固定バネ６１の押圧部６１２１，６１２２は、第１部材２の右基部２１１の面上を押圧しながら下方向に摺動する。

この挿入により、第１固定バネ６１は、第１部材２の右基部２１１に当接して右基部２１１を光入射側（−Ｙ方向）に押圧する。これにより、第１レンズアレイ５の右縁部５１１が、光入射側に押圧され、右縁部５１１に相対する第１レンズアレイ５の光入射側の面となる面５２が押圧されて、溝部４１１の壁部４１１１に当接する。

次に、第２固定バネ６２を溝部４１４に挿入する。詳細には、第２固定バネ６２の把持部６２３を把持して、第２固定バネ６２の基部６２１を溝部４１４の壁部４１４１に当接させ、溝部４１４に沿って上方向から下方向に挿入する。挿入する際、第２固定バネ６２の押圧部６２２１，６２２２は、第１部材２の稜線部２２ａの面上を押圧しながら下方向に摺動する。

この挿入により、第２固定バネ６２は、第１部材２の稜線部２２ａを、照明光軸ＯＡに対して斜め方向で、光入射側（−Ｙ方向）に押圧する。詳細には、第１部材２の稜線部２２ａ（曲折部２２）が、第１レンズアレイ５の左端面５ｂに当接して、左端面５ｂを照明光軸ＯＡ側（−Ｘ方向）に押圧する。また、第１部材２の稜線部２２ａ（左基部２１２）が、第１レンズアレイ５の左縁部５１２に当接して左縁部５１２を光入射側（−Ｙ方向）に押圧する。

左端面５ｂが照明光軸ＯＡ側（−Ｘ方向）に押圧されることにより、第１レンズアレイ５の右端面５ａが、溝部４１１の壁部４１１２に当接する。また、左縁部５１２に相対する面５２が光入射側（−Ｙ方向）に押圧されることにより、面５２は、溝部４１２の壁部４１２１に当接する。

この組み立てにより、図６に示すように、第１部材２、第１レンズアレイ５、固定バネ６をそれぞれベース筐体４１に収容し、第１レンズアレイ５を確実に固定することができる。

ベース筐体４１に、第１部材２、第１レンズアレイ５、固定バネ６を収容した後、図４、図５に示すように、蓋筐体４２をベース筐体４１の上部に固定することで、第１レンズアレイ５を上下方向で固定する。

なお、蓋筐体４２は、照明光学装置３１を構成する光学部材を上方向から固定する部材である。蓋筐体４２は、詳細には、照明光学装置３１としての第１レンズアレイ５と第２レンズアレイ３１２と偏光変換素子３１３との上部を覆うように固定する。

蓋筐体４２は、図４、図５に示すように、金属部材（本実施形態では、ＳＵＳ３０４の板材）の折り曲げにより形成されている。蓋筐体４２は、詳細には、図４に示すように、基部４２１の光入射側（−Ｙ方向）端部を下方向（−Ｚ方向）に曲折し、更にその先端部の左右部分を光射出側（＋Ｙ方向）に折り返して形成される板バネとしての２つの押圧部４２２を有している。

また、蓋筐体４２は、図４、図５に示すように、基部４２１の光射出側（＋Ｙ方向）端部の左右を下方向（−Ｚ方向）に曲折し、更にその先端部を光入射側（−Ｙ方向）に折り返して形成される２つの押え部４２３を有している。また、蓋筐体４２は、ベース筐体４１に固定する際の２つの基準孔４２４と、固定ネジＳＣをそれぞれ挿通する２つのネジ用孔部（図示省略）を有している。

蓋筐体４２をベース筐体４１に設置する場合、ベース筐体４１の側壁上端面に形成される２つの基準突起４１６に、蓋筐体４２の基準孔４２４を挿通する。そして、固定ネジＳＣをネジ用孔部にそれぞれ挿通して、ベース筐体４１の側壁上端面に形成される２つのネジ孔４１７に螺合させる。これにより、蓋筐体４２をベース筐体４１に固定させる。

蓋筐体４２をベース筐体４１に固定させた場合、蓋筐体４２の押圧部４２２は、相対する第１部材２の保持部２３１，２３２を上方向から押圧する状態となる。これにより、第１レンズアレイ５の上端面５ｃが保持部２３１，２３２により上方向から押圧されることにより。第１レンズアレイ５を上下方向（Ｚ方向）で固定することができる。

また、蓋筐体４２の２つの押え部４２３は、相対する偏光変換素子３１３の２つの片部３１３１を上方向から押える状態となる。これにより、偏光変換素子３１３を上下方向（Ｚ方向）で固定することができる。

ベース筐体４１には、図４に示すように、光源装置３０からの入射光を、入り口付近で、必要な光以外の光を遮光する遮光部材７が設置されている。遮光部材７は、必要な光以外の光がベース筐体４１の側壁内面等に直接あたることでベース筐体４１が劣化することを防止している。遮光部材７は、必要な光を通過させる開口部７１を有し、必要な光以外の光を基部７２で光入射側に反射させる。なお、遮光部材７はＳＵＳ３０４の板材で形成されている。

ここで、調光装置１０に関して説明する。
本実施形態では、図４に示すように、照明光学装置３１に調光装置１０が設置されている。本実施形態の調光装置１０は、詳細には、回動する一対の遮光板１１を備えており、この遮光板１１が、第１レンズアレイ５と第２レンズアレイ３１２との間に位置するように配置される。

調光装置１０は、制御部による制御に基づき、本実施形態では、一対の遮光板１１が照明光軸ＯＡを通る水平面（ＸＹ平面）に対して略対称となる位置関係で回動することにより、光源装置３０（第１レンズアレイ５）から射出される光の一部を遮光して通過させる光量を調整する。なお、遮光板１１を通過した光は、第２レンズアレイ３１２に入射する。

次に、光源装置３０から射出された光の動作と第１レンズアレイ５の面内温度差に関して説明する。

光源装置３０から射出された光は、遮光部材７により、必要な光が開口部７１を介して第１レンズアレイ５の面５２からレンズ部５０に入射する。そして、第１レンズアレイ５のレンズ部５０は、入射光を部分光に分割して射出することにより発熱する。

これに対して、第１レンズアレイ５の縁部５１は、遮光部材７の基部７２に略相対しており、また、ベース筐体４１の溝部４１１の壁部４１１１や溝部４１２の壁部４１２１により入射光が遮光されることで、発熱量も小さくなる。これにより、レンズ部５０と縁部５１との温度差（面内温度差）が大きくなる。

また、レンズ部５０から射出された光（射出光）は、調光装置１０（遮光板１１）により通過光量を調整される。遮光板１１が全開（全開状態）の場合には、第１レンズアレイ５からの射出光の略全量が第２レンズアレイ３１２に入射する。

しかし、射出光の一部が遮光された場合には、遮光された光が、遮光板１１により第１レンズアレイ５側に反射され、また、遮光板１１自体が発熱する。なお、射出光の略全量が遮光された場合（遮光板１１が全閉状態の場合）には、遮光板１１により第１レンズアレイ５側に射出光の略全量が反射され、また、遮光板１１自体の発熱も多くなる。

第１レンズアレイ５は、遮光板１１で反射された光と、遮光板１１の発熱による輻射熱とにより、レンズ部５０の温度は更に高くなる。そして、第１レンズアレイ５のレンズ部５０と縁部５１との温度差（面内温度差）は、更に大きくなる。

しかし、第１レンズアレイ５の光射出側には、第１部材２が配設されていることにより、遮光板１１からの反射光や、遮光板１１の輻射熱により、レンズ部５０の温度が高温となることに連動して、その熱を効率的に伝達して縁部５１（右縁部５１１、左縁部５１２、上縁部５１３、下縁部５１４）に伝えることができる。その結果、第１レンズアレイ５のレンズ部５０と縁部５１との面内温度差を低減させる。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター１は、熱伝導性を有して第１レンズアレイ５の縁部５１に重なる第１部材２（基部２１）により、第１レンズアレイ５のレンズ部５０が高温となっても、その熱を縁部５１に効率的に伝導させることができることで、レンズ部５０と縁部５１との面内温度差を低減させることができる。これにより、第１レンズアレイ５の割れを防止することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、第１部材２が、固定バネ６の押圧部に押圧されて縁部５１を押圧する。詳細には、第１部材２（右基部２１１）が、第１固定バネ６１の押圧部６１２１，６１２２に押圧されて縁部５１（右縁部５１１）を押圧する。また、第１部材２（左基部２１２）が、第２固定バネ６２の押圧部６２２１，６２２２に押圧されて縁部５１（左縁部５１２）を押圧する。これにより、固定バネ６の押圧部が直接縁部５１に接触して押圧することを防止し、押圧部による押圧力（応力）を分散させて縁部５１を押圧することができる。これにより、第１レンズアレイ５の割れを助長する要因となる押圧による応力集中を緩和することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、第１部材２が第１レンズアレイ５の稜線部５１ａに重なるように曲折する曲折部２２を備えて、押圧部６２２１，６２２２は曲折部２２の稜線部２２ａを押圧することにより、第２固定バネ６２の押圧部６２２１，６２２２が第１レンズアレイ５の稜線部５１ａを直接押圧することを防止できる。これにより、押圧部６２２１，６２２２による押圧力（応力）を分散させて第１レンズアレイ５の稜線部５１ａを押圧することができる。従って、第１レンズアレイ５の割れを助長する要因となる押圧による応力集中を緩和することができる。なお、本実施形態では、第２固定バネ６２の押圧部６２２１，６２２２が第１部材２の曲折部２２の稜線部２２ａを押圧することにより、第１レンズアレイ５の左縁部５１２と左端面５ｂが押圧される。

本実施形態のプロジェクター１は、押圧部６２２１，６２２２が曲折部２２の稜線部２２ａを介して第１レンズアレイ５の稜線部５１ａを押圧することで、押圧力を、照明光軸ＯＡ方向と、照明光軸ＯＡと垂直方向となる溝部４１２の基準となる面（壁部４１２１）方向（照明光軸ＯＡと垂直方向）とに分散して、第１レンズアレイ５を押圧することができる。これにより、第１レンズアレイ５の基準となる右端面５ａを、溝部４１１の基準となる壁部４１１２（照明光軸ＯＡに平行となる面）に当接させると共に、第１レンズアレイ５の左縁部５１２を照明光軸ＯＡと垂直となる溝部４１２の壁部４１２１に当接させることで、第１レンズアレイ５の光学的な位置を確保して確実に固定することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、第１部材２が第１レンズアレイ５を保持する保持部２３を備えていることにより、第１部材２を第１レンズアレイ５の縁部５１に正確に重ねて設置することができる。また、第１レンズアレイ５のベース筐体４１への組み立ての際に、第１部材２の保持部２３に第１レンズアレイ５を保持させて溝部４１１，４１２に収容することができるため、第１レンズアレイ５と第１部材２とを別々に収容部に収容すること等が不要となり、組み立ての効率化を図ることができる。

本実施形態のプロジェクター１は、第１部材２の保持部２３が、第１レンズアレイ５の端面を保持するように設置されることにより、縁部５１に重なる第１部材２に保持部２３を設けることが容易となる。

本実施形態のプロジェクター１は、保持部２３が、溝部４１１，４１２に相対する端面以外の端面（挿入する際の挿入先端側に位置する端面（下端面５ｄ）やその下端面５ｄに対向する側の端面（上端面５ｃ）に設置されている。これにより、第１レンズアレイ５を溝部４１１，４１２に沿って挿入して収容する際に、第１レンズアレイ５を第１部材２に安定して保持することができ、また、第１レンズアレイ５と第１部材２とを溝部４１１，４１２に滑らかに挿入することができる。

本実施形態のプロジェクター１は、ベース筐体４１に収容した光学部材を押圧して光学部材を固定する蓋筐体４２を備えている。また、蓋筐体４２は、押圧用のバネ部（押圧部４２２）を有する金属部材で構成されている。そして、蓋筐体４２は、第１レンズアレイ５の挿入先端側の端面（下端面５ｄ）に対向する側の端面（上端面５ｃ）を押圧部４２２が第１部材２を介して押圧する構成となっている。詳細には、蓋筐体４２の押圧部４２２は、第１レンズアレイ５の上端面５ｃを直接押圧する構成ではなく、上端面５ｃを保持する第１部材２の保持部２３１，２３２を押圧することにより、上端面５ｃを押圧する構成となっている。これにより、押圧部４２２による応力集中を保持部２３１，２３２で緩和することができる。また、蓋筐体４２の押圧部４２２による第１レンズアレイ５の上端面５ｃの削れ等を防止でき、削れによる粉等が組み立て後の第１レンズアレイ５や他の光学部材に付着する等の悪影響を与えることを防止することができる。

従来の構成として、第１レンズアレイ（図８に示したレンズアレイ８）の厚さが、筐体４（溝部４１１，４１２）の各溝幅と略同様に構成されており、第１部材２を用いずに、固定バネ６により固定される構成であった場合、本実施形態の第１部材２を用いることにより、共通の筐体４（溝部４１１，４１２）を用いて、投写画像の輝度を向上させることができる。

そのためには、溝部４１１，４１２の各溝幅に第１部材２を挿入できる厚さにレンズアレイ８の厚さを調整し、また、第１部材２が、厚さを調整した第１レンズアレイ（本実施形態の第１レンズアレイ５）を光入射側に押圧する構成とする必要がある。この構成（本実施形態での構成）によれば、第１レンズアレイ５と第２レンズアレイ３１２との間隔を拡げることができることで、従来の構成に比べ、液晶パネル３４１の見切りに対して照明光を絞り込み、集光密度を高めることができるため、従来の構成に比べて投写画像の輝度を向上させることができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

図７は、固定バネ６の変形例を示す斜視図である。
図７に示すように、本変形例の第１固定バネ６３は、第１固定バネ６１に比べて、押圧部６１２１，６１２２のバネ幅を部分的に細くしたことが異なっている。それ以外は、第１固定バネ６１と同様に構成されている。従って、第１固定バネ６１と同様の符号を付記している。

図７に示すように、押圧部６１２１，６１２２のバネ幅を部分的に細くしたことにより、第１固定バネ６１に比べて、第１固定バネ６３自身の応力集中を低減することができる。また、プロジェクター１に加わる振動や衝撃に対して追従させやすくなり、第１部材２を安定して押圧することができる。なお、この押圧部６１２１，６１２２は、台形バネとなるようにバネ形状を変更してもよい。

第１固定バネ６３の押圧部６１２１，６１２２のバネ幅を部分的に細くした構成を、第２固定バネ６２に適用してもよい。詳細には、第２固定バネ６２の押圧部６２２１，６２２２のバネ幅を部分的に細くした構成としてもよい。また、第２固定バネ６２の押圧部６２２１，６２２２を台形バネとなるようにバネ形状を変更してもよい。

前記実施形態の第１部材２は、第１レンズアレイ５の縁部５１に重なるように構成されている。しかし、第１部材は、第２レンズアレイ３１２の縁部に重なるように構成されていてもよい。

前記実施形態の第１レンズアレイ５は、溝部４１１，４１２に固定されているが、第１レンズアレイ５は、溝部ではなく、凸部等を用いた収容部に固定されていてもよい。

前記実施形態の第１部材２の保持部２３は、第１レンズアレイ５の端面（上端面５ｃ、下端面５ｄ）を保持する構成となっている、しかし、端面以外に、第１レンズアレイ５の面５２も保持するような構成であってもよい。

前記実施形態の第１部材２の曲折部２２は、基部２１に対して略直角に曲折しているが、これに限られず、適宜角度を変えることでもよい。これにより、第２固定バネ６２が押圧する第１部材２の稜線部２２ａへの押圧の方向とそれに伴う押圧力を調整することができる。また、第２固定バネ６２が設置される溝部４１４の壁部４１４１の角度を、第１レンズアレイ５の厚さに対応させること等を含め、変化させることで、第１部材２の稜線部２２ａへの押圧の方向を調整してもよい。これらにより、第１レンズアレイ５に加わる押圧の方向と押圧力とを適正に調整することができ、第１レンズアレイ５を確実に溝部４１１，４１２に固定することができる。

前記実施形態の固定バネ６は、一方向に押圧する構成であり、第１部材２を概略、一方向（光入射側）に押圧して第１レンズアレイ５をベース筐体４１の壁部４１１１，４１２１に押し付ける構成としている。しかし、固定バネは、第１レンズアレイ５を壁部４１１１，４１２１と、第１部材２との間に挟み込むように押圧する、クリップ状のバネ構成としてもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、電気光学装置３４として、透過型の液晶パネル３４１を用いている。しかし、これに限定されず、反射型の液晶パネルを用いてもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、電気光学装置３４として、３つの液晶パネル３４１Ｒ，３４１Ｇ，３４１Ｂを用いている。しかし、これに限定されず、１つまたは２つの液晶パネルを用いた電気光学装置、４つ以上の液晶パネルを用いた電気光学装置にも適用可能である。

前記実施形態のプロジェクター１の光学系において、光源装置３０は、放電型の光源を用いている。しかし、光源装置として固体光源を用いてもよい。固体光源としては、レーザー光源、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子等を用いてもよい。

１…プロジェクター、２…第１部材、４…筐体、５…第１レンズアレイ、５ａ…右端面、５ｂ…左端面、５ｃ…上端面、５ｄ…下端面、６…固定バネ、２２…曲折部、２２ａ…稜線部、２３…保持部、３０…光源装置、５０…レンズ部、５１…縁部、５１ａ…稜線部、６１…第１固定バネ、６２…第２固定バネ、２３１，２３２，２３３…保持部、４１１，４１２…溝部、６１２１，６１２２…押圧部、６２２１，６２２２…押圧部。

Claims (6)

1. 光源から射出された光を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、
   複数のレンズで構成されるレンズ部と、縁部とを有し、前記光を前記レンズ部で複数の部分光に分割して射出するレンズアレイと、
   前記レンズアレイを所定の位置に収容する収容部を有する筐体と、
   熱伝導性を有して前記縁部に重なる第１部材と、
   前記第１部材を押圧する押圧部を有して前記レンズアレイを前記収容部に固定する固定バネと、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記第１部材は、前記収容部に相対する前記レンズアレイの端面と、当該端面に繋がる前記縁部の面との稜線部に重なるように曲折する曲折部を備え、
   前記押圧部は、前記曲折部の稜線部を押圧することを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記第１部材は、前記レンズアレイを保持する保持部を備えていることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記保持部は、前記レンズアレイの端面を保持するように設置されていることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１部材は、前記レンズアレイの光射出側に配設されていることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記第１部材は、金属部材で構成されていることを特徴とするプロジェクター。

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