JP2016029453A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】投射レンズの変位を抑制できるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、画像を形成する画像形成装置４５０と、形成された画像を投射する投射レンズ４６１を内部に収納する鏡筒４６２と、鏡筒４６２とは別部材として構成され、画像形成装置４５０と鏡筒４６２との間に位置し、当該鏡筒４６２に入射される光を遮蔽する遮光部７４と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源装置と、当該光源装置から出射された複数の色光をそれぞれ個別に変調する複数の液晶パネルと、当該複数の液晶パネルにより変調された光を合成して画像を形成するクロスダイクロイックプリズムと、形成された画像をスクリーン等の被投射面に拡大投射する投射光学装置と、を備えたプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターとして、各光入射面に上記複数の液晶パネルが固定されたクロスダイクロイックプリズムが、支持部材により、投射光学装置と一体化される構成が知られている。

ところで、投射光学装置は、温度特性を有し、温度変化によって僅かにピント位置が変化するという問題がある。これに対し、プリズムを支持する支持部材と、投射光学装置を保持する保持部材との間に、伸縮部材を配置したプロジェクターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のプロジェクターでは、例えば温度上昇に伴って、投射光学装置のバックフォーカス量（焦点距離）が短くなった場合に、伸縮部材が伸縮して、投射光学装置に僅かに近接する方向に上記液晶パネル及びクロスダイクロイックプリズムを移動させる。これにより、温度変化に関わらず、投射光学装置のバックフォーカス位置に液晶パネルを位置させることができ、フォーカスずれの発生を抑制できる。

特開２０１０−２５６３９４号公報

ここで、プロジェクターは、光源装置から出射された光の光路を変更する複数の反射ミラーや、入射される光を遮蔽して画像形成に利用される光量を調整する調光装置等の複数の光学部品を有する場合がある。このようなプロジェクター内には、画像形成に利用されない迷光が生じやすい。このような迷光は、投射光学装置に入射される可能性がある。
一方、投射光学装置は、複数のレンズと、当該複数のレンズを内部に収納する鏡筒とを有する組レンズとして構成されることが多い。また、このような鏡筒は、加工のし易さ、及び、軽量化を考慮して、合成樹脂により形成されることが多い。
このような合成樹脂製の鏡筒に光が入射されると、当該鏡筒が加熱されて熱膨張により歪む場合がある。この場合、鏡筒内に配置された投射レンズの位置が僅かに変化し、投射される画像にフォーカスずれが発生するという問題がある。

本発明は、投射レンズの変位を抑制できるプロジェクターを提供することを目的の１つとする。

本発明の一態様に係るプロジェクターは、画像を形成する画像形成装置と、形成された前記画像を投射する投射レンズを内部に収納する鏡筒と、前記鏡筒とは別部材として構成され、前記画像形成装置と前記鏡筒との間に位置し、前記鏡筒に入射される光を遮蔽する遮光部と、を備えることを特徴とする。

なお、投射レンズは、投射される画像のフォーカス位置を調整するフォーカスレンズや、投射される画像の画角を調整するズームレンズ等を含む複数のレンズを例示できる。
上記一態様によれば、画像形成装置と鏡筒との間に配置される遮光部により、画像形成装置側から鏡筒に入射される光を遮蔽できる。これによれば、上記迷光が生じる場合でも、当該迷光が鏡筒に入射されることを抑制できる。
また、遮光部は、鏡筒とは別部材として構成されている。これによれば、光が入射されることによって遮光部が加熱される場合でも、当該遮光部にて生じた熱を、鏡筒に伝達しにくくすることができる。
従って、迷光が入射されることによって鏡筒に歪みが生じることを抑制でき、上記投射レンズの変位を抑制できる。また、これにより、投射される画像にフォーカスずれが発生することを抑制できる他、上記投射レンズによる画像の投射位置が変更されてしまうことを抑制できる。

上記一態様では、前記画像形成装置と前記鏡筒とを一体的に支持する支持部材を備え、前記遮光部は、前記支持部材に設けられていることが好ましい。
上記一態様によれば、遮光部が支持部材に設けられていることから、確実に遮光部を鏡筒とは別部材として構成できる。これによれば、遮光部にて生じた熱を鏡筒に伝達しづらくすることができる。従って、鏡筒の歪みの発生及び上記投射レンズの変位を確実に抑制できる。

上記一態様では、前記画像形成装置は、それぞれ入射される光を変調する複数の光変調装置と、前記複数の光変調装置のそれぞれにより変調された光を合成して、前記画像を形成する合成光学装置と、を有し、前記支持部材は、前記鏡筒を支持する鏡筒支持部材と、前記合成光学装置を支持し、前記鏡筒支持部材に取り付けられる装置支持部材と、を有し、前記遮光部は、前記装置支持部材に設けられていることが好ましい。

なお、光変調装置としては、液晶パネルを例示できる。また、合成光学装置としては、上記複数の光変調装置から光が入射される複数の光入射面を有し、当該複数の光入射面を介して入射される光が内部を透過する過程で、当該光が合成されるクロスダイクロイックプリズムを例示できる。
ここで、遮光部を鏡筒支持部材に設ける場合には、鏡筒支持部材から画像形成装置側に延出させて、当該画像形成装置と鏡筒との間に配置する必要がある。このような場合、当該遮光部が合成光学装置や装置支持部材等の他の部材と干渉する可能性がある。
これに対し、上記一態様では、上記遮光部が、装置支持部材に設けられている。これにより、他の部材に干渉することなく、画像形成装置と鏡筒との間に遮光部を容易に配置できる。また、画像形成装置と鏡筒との間の寸法を拡大することなく、これらの間に遮光部を配置できるので、プロジェクターの大型化を抑制できる。

上記一態様では、前記遮光部は、当該遮光部に対する前記画像形成装置側から見て、前記鏡筒の少なくとも一部の外縁形状に沿う円弧状に形成されていることが好ましい。
上記一態様によれば、遮光部が、鏡筒の少なくとも一部の外縁形状に沿う円弧状に形成されている。これによれば、遮光部によって投射レンズに入射される光が遮られることがない。従って、投射レンズに入射される光、すなわち、遮光部により、画像を形成する光が遮蔽されることなく、鏡筒に入射される光を遮蔽できる。

上記一態様では、前記遮光部は、前記投射レンズによる前記画像の投射方向に進むに従って前記鏡筒の中心軸に近接する方向に突出するように傾斜する傾斜面を有することが好ましい。
ここで、遮光部に入射された光が、当該遮光部にて反射されて投射レンズに入射されると、当該光も投射レンズにより投射されてしまうことから、投射される画像が劣化する可能性がある。
これに対し、遮光部が上記傾斜面を有することにより、当該傾斜面に画像形成装置側から入射される光を、当該画像形成装置側に反射させることができる。従って、遮光部に入射される光が投射レンズに入射されて投射されることを抑制できるので、投射される画像の劣化を抑制できる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの外観を示す斜視図。 上記第１実施形態における光学装置の構成を示す模式図。 上記第１実施形態における画像形成装置を示す斜視図。 上記第１実施形態における支持部材を光出射側から見た斜視図。 上記第１実施形態における支持部材を光入射側から見た斜視図。 上記第１実施形態における鏡筒支持部材及び装置支持部材を示す断面図。 上記第１実施形態における装置支持部材を光入射側から見た図。 上記第１実施形態における遮光板及び光学フィルターを光入射側から見た図。 本発明の第２実施形態に係るプロジェクターにおける画像形成装置及び装置支持部材を示す断面図。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
［プロジェクターの概略構成］
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の外観を示す斜視図である。
本実施形態に係るプロジェクター１は、光源装置から出射された光を変調して画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面に拡大投射する。このプロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２と、当該外装筐体２内に収納される装置本体３（図２参照）と、を備える。

［外装筐体の構成］
外装筐体２は、図１に示すように、全体略直方体形状を有し、本実施形態では合成樹脂により形成されている。この外装筐体２は、アッパーケース２１、ロアーケース２２、フロントケース２３及びリアケース２４を有し、これらが組み合わされて構成されている。
アッパーケース２１は、外装筐体２の天面部２Ａと、左側面部２Ｅ及び右側面部２Ｆのそれぞれの一部と、を構成する。ロアーケース２２は、外装筐体２の底面部２Ｂと、左側面部２Ｅ及び右側面部２Ｆのそれぞれの一部と、を構成する。フロントケース２３及びリアケース２４は、それぞれ、外装筐体２の正面部２Ｃ及び背面部２Ｄを構成する。

正面部２Ｃには、後述する投射光学装置４６の一部を露出させ、当該投射光学装置４６から投射される画像を通過させる略半円状の開口部２Ｃ１が形成されている。
右側面部２Ｆには、外部の空気を外装筐体２内に導入するための吸気口２Ｆ１が形成されている。
左側面部２Ｅには、外装筐体２内を流通して冷却対象を冷却した空気を排出するための排気口（図示省略）が形成されている。

［装置本体の構成］
図２は、装置本体３の構成を示す模式図である。
装置本体３は、プロジェクター１の内部構成に相当し、図２に示すように、光学装置４及び支持部材５を備える。なお、図示を省略するが、装置本体３は、これらの他に、プロジェクター１全体の動作を制御する制御装置、当該プロジェクター１を構成する電子部品に電力を供給する電源装置、及び、当該プロジェクター１を構成する冷却対象を冷却する冷却装置等を備える。

［光学装置の構成］
光学装置４は、上記制御装置による制御の下、画像情報に応じた画像を形成及び投射する。この光学装置４は、図２に示すように、光源装置４１、均一照明装置４２、色分離装置４３、リレー装置４４、電気光学装置４５及び投射光学装置４６と、当該各装置４２〜４４を内部に収納する光学部品用筐体４７と、を備える。

光源装置４１は、均一照明装置４２に光束を出射する。この光源装置４１は、光源ランプ４１１、リフレクター４１２及び平行化レンズ４１３と、これらを内部に収納するハウジング４１４と、を有する。
均一照明装置４２は、光源装置４１から出射された光束の中心軸に対する直交面内の照度を均一化する。この均一照明装置４２は、光源装置４１からの光の入射順に、第１レンズアレイ４２１、調光装置４２２、第２レンズアレイ４２３、偏光変換素子４２４及び重畳レンズ４２５を有する。

色分離装置４３は、均一照明装置４２から入射される光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の３つの色光に分離する。この色分離装置４３は、ダイクロイックミラー４３１，４３２及び反射ミラー４３３を有する。
リレー装置４４は、分離された３つの色光のうち、他の色光に比べて光路が長い赤色光の光路上に設けられる。このリレー装置４４は、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３及び反射ミラー４４２，４４４を有する。

電気光学装置４５は、分離された各色光を画像情報に応じてそれぞれ変調した後、当該各色光を合成する。この電気光学装置４５は、色光ごとにそれぞれ設けられるフィールドレンズ４５１及び入射側偏光板４５２と、画像形成装置４５０と、を備える。
画像形成装置４５０は、それぞれ上記色光ごとに設けられる光変調装置としての液晶パネル４５３（赤、緑及び青用の液晶パネルをそれぞれ４５３Ｒ，４５３Ｇ，４５３Ｂとする）及び出射側偏光板４５４と、変調された各色光を合成して投射画像を形成する合成光学装置４５５と、を有し、これらがユニットとして一体化されている。
これらのうち、液晶パネル４５３は、本実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネルである。

合成光学装置４５５は、クロスダイクロイックプリズム（以下、プリズムと略す場合がある）４５６と、当該プリズム４５６の光出射側の面に取り付けられる遮光板４５７（図４及び図８参照）と、当該遮光板４５７によって保持される光学フィルター４５８（図４及び図８参照）と、を有する。なお、遮光板４５７及び光学フィルター４５８については後に詳述する。
プリズム４５６は、図示を省略するが、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなすプリズムであり、各液晶パネル４５３により変調された光が入射される３つの光入射面と、合成された光が出射される光出射面と、を有する。このプリズム４５６は、当該４つの直角プリズムの界面に形成された２つの誘電体多層膜により、それぞれ対応する液晶パネル４５３により変調された各色光を合成する。

図３は、画像形成装置４５０を示す斜視図である。
画像形成装置４５０は、上記構成の他、図３に示すように、それぞれ３つの第１保持部材４５９１及び第２保持部材４５９２を備える。
第１保持部材４５９１は、上記プリズム４５６が有する３つの光入射面のそれぞれに取り付けられる。この第１保持部材４５９１は、板金を折り曲げて形成され、図３では詳しい図示を省略するが、略中央に当該光入射面に入射される光が通過する開口部を有する。そして、第１保持部材４５９１には、当該開口部を覆うように、上記出射側偏光板４５４が取り付けられる。
第２保持部材４５９２は、対応する上記液晶パネル４５３を保持し、対応する第１保持部材４５９１に取り付けられる。この第２保持部材４５９２は、当該液晶パネル４５３により変調された光が透過する開口部（図示省略）を有する。この開口部を通過し、かつ、出射側偏光板を通過した光は、第１保持部材４５９１に形成された開口部を介して上記光入射面に入射される。このように、各光入射面に入射された各色光は、プリズム４５６内にて合成され、上記合成光学装置４５５の光出射面４５５１（図４参照）から投射光学装置４６に向けて出射される。

なお、第２保持部材４５９２は、所定間隔を隔てて第１保持部材４５９１に取り付けられる。すなわち、第１保持部材４５９１と第２保持部材４５９２との間には、上記冷却装置により送出された空気が流通する流路が形成されている。この流路を流通する空気により、液晶パネル４５３及び出射側偏光板４５４が冷却される。

図２に戻り、投射光学装置４６は、形成された投射画像を上記被投射面上に拡大投射する。この投射光学装置４６は、投射レンズ４６１（図４〜図７参照）と、当該投射レンズ４６１を内部に収納する鏡筒４６２と、を備えた組レンズとして構成されている。これらのうち、投射レンズ４６１は、フォーカスレンズ及びズームレンズ等を含む複数のレンズにより構成されている。このような投射光学装置４６は、後述する支持部材５を構成する鏡筒支持部材６により支持される。
光学部品用筐体４７は、詳しい図示を省略するが、上記装置４２〜４４を構成する光学部品を内部に収納する部品収納部材と、当該部品収納部材に形成された部品収納用の開口部を閉塞する蓋状部材と、を備える。この光学部品用筐体４７には、照明光軸Ａｘが設定されており、上記各装置４２〜４４は、当該照明光軸Ａｘに対する所定位置に配置され、上記光源装置４１、電気光学装置４５及び投射光学装置４６は、当該照明光軸Ａｘに応じて配置される。

［支持部材の構成］
図４及び図５は、支持部材５を光出射側及び光入射側からそれぞれ見た斜視図である。なお、図４及び図５においては、支持部材５により支持される画像形成装置４５０及び投射光学装置４６を図示している。
支持部材５は、上記画像形成装置４５０と投射光学装置４６とを支持し、これらを一体化する。この支持部材５は、図４及び図５に示すように、鏡筒支持部材６及び装置支持部材７を有する。
なお、以下の説明では、上記鏡筒４６２の中心軸Ａ１（図６参照）に沿い、かつ、投射光学装置４６による画像の投射方向を向く方向をＺ方向（背面部２Ｄから正面部２Ｃに向かう方向）とし、当該Ｚ方向に直交し、かつ、それぞれ互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とする。本実施形態では、上記底面部２Ｂが所定の載置面に対向し、かつ、Ｚ方向が水平方向に沿うようにプロジェクター１が載置された場合に、下方から上方に向かう方向（底面部２Ｂから天面部２Ａに向かう方向）をＹ方向とし、Ｚ方向側から見て右から左に向かう方向（右側面部２Ｆから左側面部２Ｅに向かう方向）をＸ方向とする。

［鏡筒支持部材の構成］
鏡筒支持部材６は、鏡筒４６２を支持するものであり、金属により形成され、当該鏡筒４６２が挿入される略筒形状に形成されている。この鏡筒支持部材６は、ＸＹ平面に沿う一対の支持部６１，６２と、これら支持部６１，６２におけるＸ方向の両端部間を接続する一対の接続部６３，６４と、を有する。これらのうち、支持部６１は、支持部６２に対してＺ方向側に位置し、接続部６３は、接続部６４に対してＸ方向側に位置する。

支持部６１は、Ｚ方向側から見て略矩形状に形成されている。この支持部６１の略中央には、鏡筒４６２の外周縁に応じた内径を有する略円形状の開口部６１１が形成されている。また、当該支持部６１の四隅部分には、支持部６１をＺ方向に貫通する孔部６１２がそれぞれ形成されている。これら孔部６１２には、鏡筒４６２に形成されたフランジ部４６３に固定されるねじ（図示省略）が挿通する。

支持部６２は、図４に示すように、Ｚ方向とは反対側から見て略矩形状に形成されている。この支持部６２における略中央には、鏡筒４６２におけるＺ方向とは反対側の端部の外縁形状に応じた内径を有する開口部６２１が形成されている。なお、鏡筒４６２は、Ｚ方向とは反対側の端部の外径寸法が略中央の外径寸法より小さいことから、開口部６２１の内径寸法は、上記開口部６１１の内径寸法より小さい。
そして、鏡筒４６２におけるＺ方向とは反対側の端部が、開口部６１１，６２１に挿入され、支持部６１とフランジ部４６３とが当接した状態で、孔部６１２を挿通したねじがフランジ部４６３に固定されることで、鏡筒４６２は、鏡筒支持部材６に固定される。

また、図５に示すように、支持部６２におけるＸ方向の略中央部分は、Ｙ方向とは反対方向に突出しており、この突出部分には、後述する装置支持部材７が取り付けられる取付部６２２が形成されている。この取付部６２２は、当該装置支持部材７を挿通したねじ（図示省略）が固定される複数のねじ孔６２３（本実施形態では３つのねじ孔６２３）と、当該装置支持部材７を位置決めする複数の位置決めピン６２４（本実施形態では２つの位置決めピン６２４）と、を有する。
なお、接続部６３，６４には、鏡筒支持部材６を上記ロアーケース２２の内面に固定するねじが挿通する孔部６４１（接続部６３に形成された孔部については図示省略）が形成されている。

［装置支持部材の構成］
図６は、鏡筒４６２を支持した鏡筒支持部材６と、画像形成装置４５０を支持した装置支持部材７とのＹＺ平面に沿う断面図である。また、図７は、鏡筒支持部材６の支持部６２に取り付けられた装置支持部材７を光入射側（Ｚ方向とは反対側）から見た図である。
装置支持部材７は、画像形成装置４５０を支持し、上記取付部６２２に固定される。この装置支持部材７は、本実施形態では合成樹脂により形成された一体成形品であり、図６及び図７に示すように、固定部７１、延出部７２、取付部７３及び遮光部７４を有する。

固定部７１は、上記画像形成装置４５０（プリズム４５６）が載置及び固定される部位である。この固定部７１は、装置支持部材７が上記鏡筒支持部材６に取り付けられた際に、ＸＺ平面に沿う部位であり、Ｙ方向側から見て略矩形状に形成されている。この固定部７１における略中央には、図７に示すように、Ｙ方向側に膨出した膨出部７１１が形成されている。そして、プリズム４５６は、当該膨出部７１１上に載置され、位置調整がされた後に、接着剤によって固定される。
延出部７２は、図６に示すように、固定部７１からＺ方向に延出する部位である。この延出部７２は、当該固定部７１と取付部７３とを接続する。

取付部７３は、上記取付部６２２に対向し、ねじ（図示省略）により上記支持部６２（すなわち、鏡筒支持部材６）に固定される部位である。この取付部７３は、取付部６２２に当接するＸＹ平面に沿う取付面７３Ａを有する。
この取付部７３には、図４及び図７に示すように、上記ねじ孔６２３に固定されるねじ（図示省略）がＺ方向に沿って挿通される３つの孔部７３１と、上記位置決めピン６２４が挿入される２つの孔部７３２と、が形成されている。

遮光部７４は、取付部７３におけるＹ方向側の端部から当該Ｙ方向に突出した部位である。具体的に、遮光部７４は、装置支持部材７が鏡筒４６２を支持した鏡筒支持部材６に取り付けられた場合に、Ｚ方向とは反対側（画像形成装置４５０側）から見て当該鏡筒４６２におけるＹ方向とは反対側の端部である被遮蔽部４６４を覆い、当該被遮蔽部４６４に入射される光を遮蔽する。この遮光部７４は、図４及び図７に示すように、Ｚ方向とは反対側から見て、鏡筒４６２における被遮蔽部４６４に沿う円弧状に形成されている。

このような遮光部７４には、図６及び図７に示すように、Ｚ方向に対して傾斜した傾斜面７４１が、Ｚ方向とは反対側に形成されている。
詳述すると、傾斜面７４１は、図６に示すように、投射レンズ４６１による画像の投射方向であるＺ方向に進むに従って、鏡筒４６２の中心軸Ａ１に近接する方向に突出するように傾斜している。このため、傾斜面７４１に入射された光は、当該傾斜面７４１にて反射されることにより、鏡筒４６２内の投射レンズ４６１に入射されることが抑制される。

［遮光板及び光学フィルターの構成］
図８は、装置支持部材７によって支持された合成光学装置４５５と投射光学装置４６とを、Ｚ方向とは反対側から見た図である。
ここで、上記合成光学装置４５５を構成する遮光板４５７及び光学フィルター４５８について説明する。
遮光板４５７は、図６に示したように、プリズム４５６の光出射側の面（Ｚ方向側の面）に配置される金属製の板状部材である。この遮光板４５７は、プリズム４５６により合成された合成光（画像を形成する光）以外の不要な光の少なくとも一部を遮蔽して、当該不要な光が投射レンズ４６１に入射されることを抑制する。また、遮光板４５７は、プリズム４５６により合成されて当該プリズム４５６から出射される合成光の光路上に、光学フィルター４５８を保持する。
このような遮光板４５７は、図６及び図８に示すように、取付部４５７１（図８参照）と、折曲部４５７２（図８参照）と、延出部４５７３（図８参照）と、保持部４５７４（図６参照）と、を有する。
取付部４５７１は、図８に示すように、上記プリズム４５６からの出射光を通過させる開口部４５７１１を有する枠状に形成されている。

折曲部４５７２は、図８に示すように、取付部４５７１におけるＸ方向の両側に一対設けられ、プリズム４５６の青色光が入射される光入射面４５６Ｂ、及び赤色光が入射される光入射面４５６Ｒに沿ってＺ方向に進む光のうち、少なくとも一部を遮蔽する。すなわち、一対の折曲部４５７２のうちの一方は、液晶パネル４５３Ｂと出射側偏光板４５４との間、及び、当該出射側偏光板４５４と光入射面４５６Ｂとの間を通過する光を遮蔽し、他方は、液晶パネル４５３Ｒと出射側偏光板４５４との間、及び、当該出射側偏光板４５４と光入射面４５６Ｒとの間を通過する光を遮蔽する。
このような一対の折曲部４５７２は、取付部４５７１のＹ方向に沿う各辺からＺ方向に延出した後、取付部４５７１に対してＸ方向における外側に向かって折曲される。これら一対の折曲部４５７２は、Ｚ方向とは反対側から見て、光出射面４５５１よりもＸ方向において外側に位置し、かつ、遮光部７４よりもＸ方向における外側に位置する。
また、一対の折曲部４５７２は、投射光学装置４６の光入射側であって、遮光部７４よりもＸ方向において外側に位置する領域（すなわち、遮光部７４によって覆われていない領域）の少なくとも一部と重なっている。
なお、一対の折曲部４５７２は、図６に示すように、光学フィルター４５８をＸ方向の両側から挟み、当該光学フィルター４５８のＸ方向における位置決めを行う。

延出部４５７３は、図８に示すように、取付部４５７１からＹ方向に延出し、Ｚ方向とは反対側から見て、投射光学装置４６の光入射側の面におけるプリズム４５６よりもＹ方向側の領域の少なくとも一部を覆っている。この延出部４５７３は、プリズム４５６におけるＹ方向側の面４５６Ａに沿ってＺ方向に進む光のうち、少なくとも一部を遮蔽する。

保持部４５７４は、図６に示すように、プリズム４５６と投射レンズ４６１との間で、かつ、プリズム４５６から出射される光（画像を形成する光）の光路上に光学フィルター４５８を保持する。この保持部４５７４は、取付部４５７１のＺ方向側の面におけるＹ方向とは反対側の位置（開口部４５７１１よりもＹ方向とは反対側の位置）に鉤状に突出しており、光学フィルター４５８におけるＹ方向とは反対側の端部を支持する。

光学フィルター４５８は、矩形状の光学部材であり、例えば、緑色に分類される波長域の光の偏光状態を９０°回転させる（例えばＰ偏光をＳ偏光に変換する）カラーセレクトフィルターである。この光学フィルター４５８から出射された光は、対向する投射レンズ４６１に入射される。すなわち、光学フィルター４５８の光出射面は、合成光学装置４５５の光出射面４５５１を構成する。

［装置支持部材の遮光部及び遮光板により遮光される光］
上記光学装置４では、複数のミラーや調光装置等の反射部材を有することから、画像形成に利用されない光が迷光として生じる。このような迷光が鏡筒４６２に入射されると、当該鏡筒４６２が加熱されて歪む場合がある。このような場合、鏡筒４６２内に収納された投射レンズ４６１の位置がずれ、投射画像にフォーカスずれが生じる。

これに対し、画像形成装置４５０よりもＺ方向側で、かつ、鏡筒４６２よりもＺ方向とは反対側の位置に、遮光板４５７の折曲部４５７２が配置されている。これら折曲部４５７２により、プリズム４５６の光入射面４５６Ｂ，４５６Ｒに沿ってＺ方向に進む迷光の少なくとも一部が遮蔽される。これにより、当該迷光が鏡筒４６２のＺ方向とは反対側の端部に入射されることが抑制される。従って、この迷光によって鏡筒４６２が加熱されなくなることから、鏡筒４６２の歪み及び投射レンズ４６１のずれが発生することが抑制され、投射画像にフォーカスずれが生じることが抑制される。
また、当該折曲部４５７２の他、上記延出部４５７３により、迷光が投射レンズ４６１に入射されることが抑制されるので、投射光学装置４６によって投射される画像が劣化することが抑制される。

また、画像形成装置４５０と鏡筒４６２との間には、Ｚ方向とは反対側から見て上記一対の折曲部４５７２の間に位置し、装置支持部材７に形成されて、鏡筒４６２に入射される光を遮蔽する遮光部７４が設けられている。すなわち、鏡筒４６２の上記被遮蔽部４６４を覆う遮光部７４が、当該鏡筒４６２に対する光入射側に位置している。
このため、被遮蔽部４６４に入射される迷光（例えば、図６における二点鎖線の矢印で示すように、光出射面４５５１を通過し、遮光板４５７によって遮蔽されない迷光Ｌ）を遮光部７４により遮蔽できる。従って、当該迷光Ｌによって当該被遮蔽部４６４が加熱されなくなることから、鏡筒４６２の歪み及び投射レンズ４６１のずれが発生することが抑制され、投射画像にフォーカスずれが生じることが抑制される。

なお、Ｚ方向とは反対側から見て遮光部７４により覆われる被遮蔽部４６４の位置は、鏡筒４６２におけるＺ方向とは反対側の端部で、かつ、当該端部におけるＹ方向とは反対側の端部である。
これは、図６に示すように、鏡筒４６２の中心軸Ａ１（投射レンズ４６１の光軸と一致）に対して、投射レンズ４６１に入射される画像の中心軸（すなわち、照明光軸Ａｘ）は、Ｙ方向とは反対側にずれている。このため、当該画像を形成する光だけでなく上記迷光も、投射レンズ４６１におけるＹ方向とは反対側の位置に入射されやすい。従って、Ｙ方向とは反対側に位置して、上記迷光が入射されやすい被遮蔽部４６４を遮光部７４が覆うことで、比較的小さな遮光部７４により、上記フォーカスずれの発生を効果的に抑制できる。

一方、図６に示すように、鏡筒４６２におけるＹ方向側の端部、及び、Ｘ方向の両端部に対する光入射側には、比較的広い空間が形成されており、当該空間には、画像形成装置４５０を冷却する空気が流通する。このため、これら各端部は、入射される迷光の量が少ないだけでなく、当該空気により温度上昇が抑制される。従って、上記中心軸Ａ１に対する照明光軸Ａｘのずれ方向側に位置する上記被遮蔽部４６４を遮光部７４が覆うことにより、冷却されにくい被遮蔽部４６４の温度上昇を抑制でき、鏡筒４６２の温度上昇をより確実に抑制できる。

［第１実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター１によれば、以下の効果がある。
画像形成装置４５０と鏡筒４６２との間には、画像形成装置４５０側から鏡筒４６２に入射される光を遮蔽する遮光部７４が設けられている。
これによれば、プロジェクター１（光学装置４）内にて迷光が生じる場合でも、鏡筒４６２における光入射側の端部（Ｚ方向とは反対側の端部）に、当該迷光が画像形成装置４５０側から入射されることを抑制できる。
また、遮光部７４は、鏡筒４６２とは別部材であるので、遮光部７４に光が入射されて加熱される場合でも、当該遮光部７４で生じた熱が鏡筒４６２に伝達しにくい。
従って、迷光の入射による鏡筒４６２の歪みの発生を抑制でき、上記投射レンズ４６１の変位を抑制できる。また、これにより、投射画像にフォーカスずれが発生することを抑制できる他、上記投射レンズ４６１による画像の投射位置が変更されてしまうことを抑制できる。

遮光部７４は、支持部材５に設けられていることから、当該遮光部７４を外装筐体２から起立させる等して別途設ける必要がない。この他、遮光部７４を確実に鏡筒４６２とは別部材として構成できるので、当該遮光部７４にて生じた熱を鏡筒４６２に確実に伝達しづらくすることができる。従って、鏡筒４６２の歪みの発生及び投射レンズ４６１の変位を確実に抑制できる。

ここで、支持部材５をそれぞれ構成する鏡筒支持部材６及び装置支持部材７のうち、鏡筒支持部材６に遮光部７４と同様の構成を設ける場合には、当該構成を、鏡筒支持部材６から画像形成装置４５０側に延出させる必要がある。このような場合、当該構成がプリズム４５６や装置支持部材７等の他の部材と干渉する可能性がある。
これに対し、遮光部７４は、装置支持部材７に設けられていることにより、遮光部７４を当該他の部材に干渉することなく、画像形成装置４５０と鏡筒４６２との間に容易に配置できる。また、画像形成装置４５０と鏡筒４６２との間の寸法を拡大することなく、これらの間に遮光部７４を配置できるので、プロジェクター１の大型化を抑制できる。

遮光部７４は、当該遮光部７４に対する画像形成装置４５０側から見た場合に、上記被遮蔽部４６４の外縁形状に沿う円弧状に形成されている。これによれば、上記画像を形成する光を遮蔽することなく、鏡筒４６２に入射される迷光を遮蔽できる。なお、上記のように、鏡筒４６２におけるＹ方向側の端部、及び、Ｘ方向の両端部は、迷光が入射される場合でも温度上昇しづらい。このため、温度上昇しやすい被遮蔽部４６４に応じて遮光部７４を設けることにより、比較的小さな面積の遮光部７４によって効果的に上記投射レンズ４６１の変位を抑制できる。

ここで、遮光部７４に入射された光が、当該遮光部７４にて反射されて投射レンズ４６１に入射されると、当該光も投射レンズ４６１により投射されてしまうことから、投射される画像が劣化する可能性がある。
これに対し、遮光部７４が、上記傾斜面７４１を有することにより、当該傾斜面７４１に画像形成装置４５０側から入射される光を、当該画像形成装置４５０側に反射させることができる。従って、遮光部７４にて反射された迷光が投射レンズ４６１に入射されて投射されることを抑制できるので、投射される画像が劣化することを抑制できる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、上記プロジェクター１と同様の構成を備えるが、合成光学装置が遮光板４５７及び光学フィルター４５８を備えない点で、上記プロジェクター１と相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については説明を省略する。

図９は、本実施形態に係るプロジェクターが備える画像形成装置４５０Ａと、当該画像形成装置４５０Ａを支持する装置支持部材７とのＹＺ平面に沿う断面を示す図である。
本実施形態に係るプロジェクター１Ａは、画像形成装置４５０に代えて画像形成装置４５０Ａを備える他は、上記プロジェクター１と同様の構成及び機能を有し、また、画像形成装置４５０Ａは、図９に示すように、合成光学装置４５５に代えて合成光学装置４５５Ａを有する他は、画像形成装置４５０と同様の構成及び機能を有する。
本実施形態においては、合成光学装置４５５は、装置支持部材７によって支持されるクロスダイクロイックプリズム４５６を有するが、上記遮光板４５７及び光学フィルター４５８を有していない。この合成光学装置４５５は、上記液晶パネル４５３によって変調されてプリズム４５６の各光入射面に入射された各色光を合成し、合成された光（画像を形成する光）を、当該プリズム４５６の光出射面によって構成される合成光学装置４５５Ａの光出射面４５５１から投射レンズ４６１に向けて出射する。
このような本実施形態に係るプロジェクター１Ａによっても、上記プロジェクター１と同様の効果を奏することができる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、画像形成装置４５０は、３つの液晶パネル４５３（４５３Ｒ，４５３Ｇ，４５３Ｂ）と、３つの出射側偏光板４５４と、プリズム４５６と、を有するとした。しかしながら、画像形成装置の構成は、これに限らない。例えば、２つ以下、或いは、４つ以上の液晶パネル４５３及び出射側偏光板を有する構成としてもよく、これらに加えて、例えば視野角補償板等の他の光学部品を有する構成としてもよい。

また、採用される光変調装置も、光入射面と光出射面とが異なる透過型の液晶パネル４５３に限らず、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の液晶パネルを採用してもよい。更には、入射光束を変調して画像情報に応じた画像を形成可能な光変調装置であれば、マイクロミラーを用いたデバイス、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合、出射側偏光板４５４及びプリズム４５６を省略できる。

加えて、採用される合成光学装置も、上記クロスダイクロイックプリズムに限らず、他の構成でもよい。例えば、複数のダイクロイックミラーにより構成してもよい。
また、投射レンズ４６１は、複数のレンズにより構成されるとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。すなわち、投射レンズ４６１は、１つのレンズにより構成されてもよい。

更に、各液晶パネル４５３及び各出射側偏光板４５４は、プリズム４５６に固定される第１保持部材４５９１及び第２保持部材４５９２に取り付けられ、画像形成装置４５０はユニット化されているとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、これら液晶パネル４５３及び出射側偏光板４５４は、第１保持部材４５９１及び第２保持部材４５９２に保持されていなくてもよく、すなわち、プリズム４５６に取り付けられなくてもよい。換言すると、画像形成装置４５０は、ユニット化されていなくてもよい。

上記各実施形態では、遮光部７４は、支持部材５を構成する装置支持部材７に設けられているとした。しかしながら、本発明は、これに限らない。すなわち、遮光部７４が設けられる部材は、他の部材であってもよい。例えば、遮光部は、支持部材５を構成する鏡筒支持部材６に設けられていてもよく、外装筐体２の内面から延出して、画像形成装置４５０と鏡筒４６２との間に配置されるように構成してもよい。

上記各実施形態では、遮光部７４は、画像形成装置４５０側から見て、上記被遮蔽部４６４の外縁形状に応じた円弧状に形成されているとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、遮光部７４の形状は、投射レンズ４６１に入射される画像を遮蔽しなければ、他の形状であってもよい。例えば、遮光部は、鏡筒４６２における光入射側（Ｚ方向とは反対側）の端部を全周にわたって覆う円形状に形成され、当該端部に入射される光を遮蔽する構成としてもよい。また、遮光部は、遮光部７４と同様に、当該光入射側の端部の少なくとも一部の外縁形状に応じて形成され、当該一部に入射される光を遮蔽する構成としてもよい。更に、遮光部７４の配置位置も、鏡筒４６２の中心軸Ａ１と照明光軸Ａｘとの関係等に基づいて、適宜変更可能である。

上記各実施形態では、遮光部７４は、画像形成装置４５０側に上記傾斜面７４１を有するとした。しかしながら、本発明はこれに限らず、傾斜面７４１はなくてもよい。また、遮光部７４の表面に反射抑制層を形成して、入射される光の反射を抑制してもよい。更に、傾斜面７４１は、Ｘ方向における遮光部７４の全域にわたって形成されていなくてもよく、Ｘ方向における一部にのみ形成されていてもよい。また、上記中心軸Ａ１及び照明光軸Ａｘに対する傾斜面７４１の角度は、適宜変更可能であり、更に、当該傾斜面７４１の部位に応じて当該角度を変えてもよい。

上記各実施形態では、鏡筒４６２は、外装筐体２内に固定される鏡筒支持部材６に固定されるとした。この鏡筒支持部材６が、照明光軸Ａｘ又は上記中心軸Ａ１に直交する方向に鏡筒４６２を移動させる移動機構を備えていてもよい。この場合、遮光部７４は、当該移動機構による鏡筒４６２の移動範囲のうち、鏡筒４６２に光が最も入射される位置に応じて設けられていてもよい。また、当該移動機構により移動される鏡筒４６２とともに、遮光部が移動される構成としてもよい。
また、鏡筒４６２は、合成樹脂により形成されるとした。しかしながら、これに限らず、金属等の他の材料により形成してもよい。

上記各実施形態では、装置支持部材７は、プリズム４５６において中心軸Ａ１から照明光軸Ａｘに向かう方向の面（すなわち、Ｙ方向とは反対側の面）を支持するとした。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、装置支持部材７は、プリズム４５６において照明光軸Ａｘから中心軸Ａ１に向かう方向の面（すなわち、Ｙ方向側の面）を支持する構成としてもよい。この場合、遮光部は、当該装置支持部材に設けてもよく、上記のように、他の部材に設けられていてもよい。

上記第１実施形態では、合成光学装置４５５は、遮光板４５７及び光学フィルター４５８を備えていた。しかしながら、本発明は、これに限らず、合成光学装置４５５は、遮光板４５７及び光学フィルター４５８の一方のみを備える構成でもよい。
ここで、遮光板４５７のみを備える場合、合成光学装置の光出射面は、プリズム４５６の光出射側の面により構成される。
また、光学フィルター４５８のみを備える場合、遮光板４５７の代りに、上述の取付部４５７１及び保持部４５７４を備える部材を介して、光学フィルター４５８をプリズム４５６の光出射面側に取り付ければよい。

上記第１実施形態では、遮光板４５７は、一対の折曲部４５７２を備えていた。しかしながら、本発明は、これに限らず、遮光板４５７が、一対の折曲部４５７２のうちの一方のみを備える構成としてもよく、折曲部４５７２を備えない構成としてもよい。
また、上記第１実施形態では、遮光板４５７は、延出部４５７３を備えていた。しかしながら、本発明は、これに限らず、遮光板４５７が、延出部４５７３を備えない構成としてもよい。

上記各実施形態では、光学装置４は、Ｙ方向側から見て略Ｌ字形状に構成されていた。しかしながら、これに限らず、他の形状（例えば略Ｕ字形状）に構成されていてもよい。
上記各実施形態では、光源装置４１は、光源ランプ４１１と、当該光源ランプ４１１から出射された光を反射させるリフレクター４１２と、を有する構成とした。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、光源装置は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源を有する構成としてもよい。また、光源装置の数は２つ以上でもよい。
上記各実施形態では、画像の投射方向と、当該画像の観察方向とが略同じであるフロントタイプのプロジェクター１を例示したが、本発明はこれに限らない。例えば、投射方向と観察方向とがそれぞれ反対方向となるリアタイプのプロジェクターにも、本発明を適用できる。

１，１Ａ…プロジェクター、４５０，４５０Ａ…画像形成装置、４５３（４５３Ｒ，４５３Ｇ，４５３Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４５５，４５５Ａ…合成光学装置、４６１…投射レンズ、４６２…鏡筒、５…支持部材、６…鏡筒支持部材、７…装置支持部材、７４…遮光部、７４１…傾斜面、Ａ１…中心軸。

Claims (5)

1. 画像を形成する画像形成装置と、
   形成された前記画像を投射する投射レンズを内部に収納する鏡筒と、
   前記鏡筒とは別部材として構成され、前記画像形成装置と前記鏡筒との間に位置し、前記鏡筒に入射される光を遮蔽する遮光部と、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において、
   前記画像形成装置と前記鏡筒とを一体的に支持する支持部材を備え、
   前記遮光部は、前記支持部材に設けられていることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記画像形成装置は、
   それぞれ入射される光を変調する複数の光変調装置と、
   前記複数の光変調装置のそれぞれにより変調された光を合成して、前記画像を形成する合成光学装置と、を有し、
   前記支持部材は、
   前記鏡筒を支持する鏡筒支持部材と、
   前記合成光学装置を支持し、前記鏡筒支持部材に取り付けられる装置支持部材と、を有し、
   前記遮光部は、前記装置支持部材に設けられていることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
   前記遮光部は、当該遮光部に対する前記画像形成装置側から見て、前記鏡筒の少なくとも一部の外縁形状に沿う円弧状に形成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から請求項４のいずれか１項に記載のプロジェクターにおいて、
   前記遮光部は、前記投射レンズによる前記画像の投射方向に進むに従って前記鏡筒の中心軸に近接する方向に突出するように傾斜する傾斜面を有することを特徴とするプロジェクター。

Images