JP2017106952A - 画像投射装置及び光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】光源とカバー部材とを一体構造とした光源ユニットにおいて、光源が使用中に高温になってもカバー部材が高温になるのを抑制する画像投射装置を提供する。【解決手段】装置本体の着脱口１８ａを介して装置本体に対して着脱可能に構成された光源ユニット５０を備え、光源ユニット５０内の光源５１からの光を用いて画像を投射する画像投射装置において、着脱口１８ａのカバー部材５２は、光源５１に対して相対的に変位可能な状態で、光源５１と一体構造になっており、光源ユニット５０が装置本体に対して装着された装着状態において光源５１とカバー部材１８との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、光源ユニット５０が装置本体に対して装着されていない非装着状態において光源５１とカバー部材１８とが相対的に変位するときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、画像投射装置及び光源ユニットに関するものである。

従来、光源ユニットの光源からの光を画像生成素子に照射して得られる投射画像を投影面に投射する画像投射装置において、その光源ユニットが画像投射装置の装置本体に対して着脱可能に構成されたものが知られている。

特許文献１には、光源ユニットを画像投射装置の装置本体に対して着脱可能に構成し、光源ユニット内の光源に寿命が到来したら光源ユニットを交換できるようにした画像投射装置が記載されている。この画像投射装置においては、外装筺体の天面部に形成された天面開口部（着脱口）を閉塞可能とするランプカバー（カバー部材）を天面開口部から取り外すことにより、その天面開口部を介して光源ユニットの交換が可能になる。

ところが、前記特許文献１に開示の画像投射装置においては、光源ユニットを交換する際の作業手順は、ランプカバーを天面開口部から取り外す作業を行った後、天面開口部を介して光源ユニットを交換する作業を行い、その後、天面開口部にランプカバーを取り付ける作業を行うという作業手順となる。このような作業手順では、ユーザーにとって煩雑であり、より簡易な作業手順が望まれる。

そこで、本出願人は、特願２０１５−５６３４７号において、着脱口のカバー部材を光源と一体構造にした光源ユニットを提案した。ところが、光源とカバー部材とを一体構造にした場合、光源が使用中に高温になったとき、その熱が光源とカバー部材との連結部位を伝搬して、カバー部材が高温になるおそれがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、装置本体の着脱口を介して該装置本体に対して着脱可能に構成された光源ユニットを備え、該光源ユニット内の光源からの光を用いて画像を投射する画像投射装置において、前記着脱口のカバー部材は、前記光源に対して相対的に変位可能な状態で、該光源と一体構造になっており、前記光源ユニットが装置本体に対して装着された装着状態において前記光源と前記カバー部材との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、該光源ユニットが装置本体に対して装着されていない非装着状態において該光源と該カバー部材とが相対的に変位するときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、光源とカバー部材とを一体構造とした光源ユニットにおいて、光源が使用中に高温になってもカバー部材が高温になるのを抑制できるという優れた効果が奏される。

実施形態に係るプロジェクタを示す斜視図である。 同プロジェクタを示す側面図である。 （ａ）は、外装カバーを外した同プロジェクタの内部構成と配置を示す斜視図である。（ｂ）は、図３（ａ）の太線枠で囲まれた部分の斜視図である。 同プロジェクタにおける光源部、画像生成部及び投射光学部の断面図である。 天井に取り付けた状態の同プロジェクタを示す斜視図である。 図５中破線で示した領域を抜粋し、同プロジェクタにおける光源ユニットを取り外した状態を示す斜視図である。 同光源ユニットの外観を示す斜視図である。 同光源ユニットのランプハウジングに対する光源ユニットカバーの取付機構を示す分解斜視図である。 同光源ユニットの側面図である。 図９のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 （ａ）は、同光源ユニットがプロジェクタ本体に装着されていない非装着時を示す斜視図である。（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。 （ａ）は、同光源ユニットがプロジェクタ本体に装着されている装着時を示す斜視図である。（ｂ）は、図１２（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。 プロジェクタ内部側から着脱方向に沿って同光源ユニットを見たときの正面図である。 （ａ）は、同光源ユニットがプロジェクタ本体に装着されていない非装着時における図１３のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。（ｂ）は、同光源ユニットがプロジェクタ本体に装着された装着時における図１３のＤ−Ｄ断面を示す断面図である。 （ａ）は、取手部材が使用位置に位置するときの図９のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。（ｂ）は、取手部材が使用位置と非使用位置との途中に位置するときの図９のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。（ｃ）は、取手部材が非使用位置に位置するときの図９のＥ−Ｅ断面を示す断面図である。 （ａ）は、取手部材が使用位置に位置するときの同プロジェクタのインターロックスイッチの構成を示す説明図である。（ｂ）は、取手部材が使用位置と非使用位置との途中に位置するときの同インターロックスイッチの構成を示す説明図である。（ｃ）は、取手部材が非使用位置に位置するときの同インターロックスイッチの構成を示す説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１６（ａ）〜（ｃ）のＧ−Ｇ断面をそれぞれ示す断面図である。 同光源ユニットへの通電制御に関連する制御ブロック図である。 図１６（ｃ）のＨ−Ｈ断面を示す断面図である。

以下、本発明が適用される画像投射装置としてのプロジェクタ１の一実施形態について説明する。
図１は本実施形態に係るプロジェクタ１を示す斜視図であり、図２は本プロジェクタ１の側面図である。
図１及び図２に示すように、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ボタン等の操作部１１が設けられている。また、投射面であるスクリーン２００に映し出されている投射画像を拡大したり縮小したりするズームレバー１２が設けられている。プロジェクタ１の正面には、装置電源のオン／オフを行う電源スイッチ１３、パソコンやビデオカメラ等の外部機器と接続するための外部入力端子１４、投射画像の光を出射する投射レンズ１５、装置環境の照度を検出する照度センサ１６などが設けられている。プロジェクタ１における外装カバーの側面には、冷却用の空気を取り入れる吸気口１７が設けられている。

図３（ａ）は、外装カバーを外したプロジェクタ１の内部構成と配置を示す斜視図である。
図３（ｂ）は、図３（ａ）の太線枠で囲まれた部分の斜視図である。
図４は、光源部、画像生成部及び投射光学部の断面図である。
図３及び図４に示すように、プロジェクタ１は、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である放電ランプ５１を備える光源部２０と、放電ランプ５１からの光を用いて画像を生成する画像生成部３０と、投射画像を出射する投射光学部４０とを備えている。

光源部２０は、プロジェクタ本体に対して着脱可能に構成された後述する光源ユニットと、カラーホイール２２、ライトトンネル２３、２枚のリレーレンズ２４を有する画像照明光学系とから構成されている。放電ランプ５１は光源ユニットに搭載されている。放電ランプ５１からの光は、図４の矢印で示すように、回転するカラーホイール２２を通ることによって時分割でＲ、Ｇ、Ｂの光成分に分離される。このカラーホイール２２は、円盤形状のものであり、ホイールモータ２５のモータ軸に固定され、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのカラーフィルタが設けられている。カラーホイール２２により分離された各光成分は、ライトトンネル２３へ入射する。ライトトンネル２３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２３に入射した各光成分は、ライトトンネル２３の内周の鏡面で複数回反射しながら、均一な面光源にされて２枚のリレーレンズ２４へ向けて出射する。図４の矢印で示すように、２枚のリレーレンズ２４を透過し、次段の画像生成部３０の平面ミラー３１、凹面ミラー３２により反射され、画像表示素子としてのＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）３３の画像生成面上に集光して結像される。

ＤＭＤ３３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、カラーホイール２２を透過した各光成分を投射光学部４０の投射レンズに向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、照明ブラケットなどの側面に保持されたＯＦＦ光板に向けて光を反射する。したがって、各マイクロミラーを個別に駆動することにより、画素ごとに光の投射を制御することができ、投射画像を生成することができる。

次に、本実施形態における光源ユニットの交換に関わる構成について説明する。
従来のプロジェクタにおける光源ユニットを交換する作業手順は、通常、光源ユニットを着脱する出し入れする着脱口を塞ぐ光源カバーを取り外す作業を行った後、その着脱口を介して光源ユニットを交換する作業を行い、その後、その着脱口に光源カバーを取り付ける作業を行うという作業手順である。このような作業手順では、取り外した光源カバーを作業の邪魔にならない位置に置いたり取りに行ったりする必要があるなど、ユーザーにとって煩雑であり、より簡易な作業手順が望まれる。特に、図５に示すように、天井に取り付けた状態のプロジェクタに対して光源ユニットを交換する場合には、光源カバーを置いておく場所が手近に存在しない場合が多く、ユーザーの利便性を大きく損なうことになる。

図６は、図５中破線で示した領域を抜粋し、本実施形態の光源ユニット５０を取り外した状態を示す斜視図である。なお、図６は、図５に示す状態とは上下逆さまである。
図７は、本実施形態の光源ユニット５０の外観を示す斜視図である。
本実施形態のプロジェクタ１においては、図６中矢印Ｓに示すように、光源ユニット５０がプロジェクタ本体の側面から着脱可能に構成されている。本実施形態では、プロジェクタ本体の外装カバー１８に形成された着脱口としての光源ユニット取出口１８ａから光源ユニット５０を完全に取り出すまでは、光源ユニット５０がプロジェクタ本体に下支えされる構成になっている。そのため、例えば、図５に示したように本プロジェクタ１を天井に設置するような場合でも、光源ユニット５０の交換時に光源ユニット５０が落下する事態が起こりにくい。

また、本実施形態における光源ユニット５０は、光源ユニット取出口１８ａを塞ぐカバー部材としての光源ユニットカバー５２と光源である放電ランプ５１とが一体構造になっている。そのため、光源ユニットカバー５２を光源ユニット取出口１８ａから取り外す作業で、放電ランプ５１を含む光源ユニット５０の全体をプロジェクタ本体から取り出すことが可能である。同様に、光源ユニットカバー５２を光源ユニット取出口１８ａに取り付ける作業で、光源ユニット５０の全体をプロジェクタ本体へ取り付けることが可能である。したがって、光源ユニットカバー５２と放電ランプ５１とが個別に構成されていた従来の構成よりも、放電ランプ５１を交換する際の作業手順が簡易になる。

以下、本実施形態における光源ユニットの交換に関わる構成について更に詳しく説明する。
光源ユニット５０は、放電ランプ５１を保持するランプハウジング５４を備え、このランプハウジング５４に対して光源ユニットカバー５２が取り付けられている。光源ユニットカバー５２は、光源ユニット５０をプロジェクタ本体に装着した装着状態において、光源ユニット取出口１８ａを塞ぎ、プロジェクタ本体の外装カバー１８とほぼ同一面となって外装カバーの一部を成す。

また、本実施形態の光源ユニットカバー５２には、その光源ユニットカバー５２上の回動支点をもち、非使用位置と使用位置との間で回動可能な取手部材５３が設けられている。光源ユニットカバー５２には、取手部材５３を収納する収納溝５２ａが形成されており、この収納溝５２ａに取手部材５３が収納される非使用位置まで取手部材５３を回動させると、図５に示したように、外装カバー１８と取手部材５３とがほぼ同一面を成す。なお、図６に示すように、光源ユニットカバー５２の収納溝５２ａから取手部材５３を取り出した位置が使用位置である。

光源ユニット５０を交換する際、作業者は、光源ユニット５０の取手部材５３を光源ユニットカバー５２の収納溝５２ａから取り出して図６に示すような使用位置まで回動させる。そして、作業者は、その取手部材５３を把持して図６中矢印Ｓに示す方向に沿ってプロジェクタ本体から引くことで、光源ユニットカバー５２と一体構造である光源ユニット５０の全体を装置外部へ引き出すことができる。光源ユニット５０を装着する際には、作業者は逆の手順を行えばよい。

また、光源ユニット５０には、放電ランプ５１への電力供給用のユニット側コネクタ５５が設けられている。また、光源ユニット５０のランプハウジング５４の側面には、プロジェクタ本体側に設けられたスライドレールに沿って光源ユニット５０をスライド移動させるためのガイド部材５４ａが設けられている。プロジェクタ本体側のスライドレールに沿って光源ユニット５０を挿入すると、プロジェクタ本体に設けられている本体側コネクタ７２にユニット側コネクタ５５が嵌合する。これにより、本体側コネクタ７２とユニット側コネクタ５５との接点が接続され、本体側コネクタ７２から供給される電力がユニット側コネクタ５５を介して放電ランプ５１へ供給可能となる。

次に、本実施形態におけるランプハウジング５４に対する光源ユニットカバー５２の取付機構について説明する。
図８は、光源ユニット５０のランプハウジング５４に対する光源ユニットカバー５２の取付機構を示す分解斜視図である。
本実施形態において、ランプハウジング５４には２つの取付形状部５４ｂが形成されており、各取付形状部５４ｂにはそれぞれ２つの丸穴５４ｃ，５４ｄが形成されている。光源ユニットカバー５２には２つのガイドピン５２ｂが設けられており、これらのガイドピン５２ｂがランプハウジング５４の各取付形状部５４ｂに形成された一方の丸穴５４ｄにそれぞれ挿入された状態で、固定部材である段付ネジ５７をランプハウジング５４の各取付形状部５４ｂの他方の丸穴５４ｃに通し、その同軸上に設けられた光源ユニットカバー５２側のネジ穴５２ｃに締結固定する。

このとき、光源ユニットカバー５２とランプハウジング５４とを互いに引き離す方向への付勢力を付与する付勢手段としてのバネ５６が、ランプハウジング５４の各取付形状部５４ｂと光源ユニットカバー５２との間に挟まれ、そのバネの内部を段付ネジ５７が通るようにして締結固定される。ここで、段付ネジ５７の鍔面とネジ穴５２ｃの頂面との間には、後述する図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂの厚みよりも広い隙間をもって、段付ネジ５７がネジ穴５２ｃに締結固定される。これにより、光源ユニットカバー５２は、バネ５６の付勢力を上回る外力を受けることで、ランプハウジング５４に対し、着脱方向Ｓに沿った方向（図中Ｚ軸方向）へ所定の遊び分だけ変位可能に取り付けられる。

図９は、本実施形態における光源ユニット５０の側面図である。
図１０は、図９のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂに形成された２つの丸穴５４ｃ，５４ｄと段付ネジ５７及びガイドピン５２ｂとの寸法関係を示す説明図である。
図１０に示すように、段付ネジ５７が挿入される丸穴５４ｃの内径は段付ネジ５７の外径よりも所定の遊び分だけ大きく設定されている。また、ガイドピン５２ｂが挿入される丸穴５４ｄの内径はガイドピン５２ｂの外径よりも所定の遊び分だけ大きく設定されている。これにより、光源ユニットカバー５２は、ランプハウジング５４に対し、着脱方向Ｓに対して直交する面方向（図中Ｘ軸方向およびＹ軸方向）へ所定の遊び分だけ変位可能に取り付けられる。

図１１（ａ）は、光源ユニット５０がプロジェクタ本体に装着されていない非装着状態を示す斜視図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
図１２（ａ）は、光源ユニット５０がプロジェクタ本体に装着されている装着状態を示す斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＣ−Ｃ断面を示す断面図である。
光源ユニット５０をプロジェクタ本体に装着する際、作業者は、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、光源ユニット５０の光源ユニットカバー５２の収納溝５２ａから立てた状態の取手部材５３を把持し、プロジェクタ１の側面から図中矢印で示す着脱方向Ｓに沿って光源ユニット取出口１８ａからプロジェクタ１の本体内部へ光源ユニット５０を挿入する。このとき、光源ユニット５０のガイド部材５４ａがプロジェクタ本体側のスライドレールに沿って摺動することで、そのスライドレールに沿って光源ユニット５０が適切に挿入される。

プロジェクタ本体側のスライドレールに沿って光源ユニット５０を挿入していくと、光源ユニット５０のランプハウジング５４の挿入方向先端側に設けられた位置決めピン５４ｅ，５４ｆが、プロジェクタ１の本体内部の位置決め基準部材である本体フレーム１９に形成された位置決め基準穴１９ａ，１９ｂにそれぞれ入り込むことになる。そして、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、各位置決めピン５４ｅ，５４ｆの根元の座面５４ｇが本体フレーム１９の受け面１９ｃに突き当たることで、位置決め基準穴１９ａ，１９ｂに位置決めピン５４ｅ，５４ｆが嵌り込み、本体フレーム１９に対して光源ユニット５０のランプハウジング５４の位置決めがなされる。

図１３は、プロジェクタ内部側から着脱方向Ｓに沿って光源ユニット５０を見たときの正面図である。
図１４（ａ）及び（ｂ）は、図１３中Ｄ−Ｄ断面を示す断面図である。なお、図１４（ａ）は、光源ユニット５０がプロジェクタ本体に装着されていない非装着状態を示すものであり、図１４（ｂ）は、光源ユニット５０がプロジェクタ本体に装着された装着状態を示すものである。

光源ユニット５０の非装着状態においては、図１４（ａ）に示すように、バネ５６の付勢力により光源ユニットカバー５２に対してランプハウジング５４が離れる向きに付勢され、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂが段付ネジ５７の鍔面に突き当たった状態に維持される。この状態で光源ユニット５０がプロジェクタの本体内部へ挿入されていくと、光源ユニット５０の各位置決めピン５４ｅ，５４ｆの座面５４ｇがプロジェクタ１の本体フレーム１９の受け面１９ｃに突き当たる。

このとき、光源ユニット５０のランプハウジング５４については、当該ランプハウジング５４の位置決めピン５４ｅ，５４ｆが本体フレーム１９の位置決め基準穴１９ａ，１９ｂに嵌り込んで、本体フレーム１９に対しての位置決めがなされる。しかしながら、光源ユニット５０の光源ユニットカバー５２については、未だ光源ユニット取出口１８ａを完全に塞ぐ位置にはなっておらず、プロジェクタ本体の外装カバー１８から僅かに突出した状態である。

そこで、作業者は、取手部材５３を把持したままで、更に光源ユニット５０をプロジェクタの本体内部へ押し込む。すると、光源ユニットカバー５２は、バネ５６の付勢力に抗して、本体フレーム１９に位置決めされたランプハウジング５４に近づく向きに変位し、プロジェクタ本体の外装カバー１８とほぼ同一面をなるまで押し込まれる。これにより、光源ユニットカバー５２は、光源ユニット取出口１８ａを完全に塞ぐことができる。そして、光源ユニットカバー５２が外装カバー１８に対してロックされると、バネ５６の付勢力（図１４（ｂ）中のＦ０）により、光源ユニットカバー５２に対してランプハウジング５４が着脱方向Ｓ（図中Ｚ軸方向）に沿ってプロジェクタ本体内部側へ付勢された状態による。これにより、ランプハウジング５４の各位置決めピン５４ｅ，５４ｆの座面５４ｇとプロジェクタ１の本体フレーム１９の受け面１９ｃとの突き当て状態が安定して維持される。よって、光源ユニットカバー５２とランプハウジング５４とが着脱方向Ｓに沿って変位可能に構成されていても、着脱方向Ｓにおけるランプハウジング５４の位置決めが適切に維持される。

光源ユニット５０の放電ランプ５１は、プロジェクタ本体側に配置された光照射目標である光路上の各種光学部材（カラーホイール２２、ライトトンネル２３、リレーレンズ２４等）へ正確に光を照射する必要がある。そのため、放電ランプ５１を保持するランプハウジング５４は、これらの光学部材に対して高い位置決め精度をもつ本体フレーム１９に対して位置決めする必要がある。一方、光源ユニット５０の光源ユニットカバー５２は、外装カバー１８に形成された光源ユニット取出口１８ａを適切に塞ぐ必要があることから、外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａに対して位置決めする必要がある。

ところが、光源ユニット５０のランプハウジング５４（放電ランプ５１）が位置決めされる本体フレーム１９と、光源ユニット５０の光源ユニットカバー５２が位置決めされる外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａとの間の位置関係は、通常、あまり精度が高くはない。このとき、従来のプロジェクタのように、外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａを塞ぐ光源ユニットカバー５２がランプハウジング５４（放電ランプ５１）と個別に構成されていれば、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とは互いに影響なく個別に位置決めできる。そのため、本体フレーム１９と外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａとの位置精度が高くない場合でも、ランプハウジング５４及び光源ユニットカバー５２の位置決めに問題は生じない。

しかしながら、本実施形態のように、光源ユニットカバー５２をランプハウジング５４（放電ランプ５１）と一体構造とした場合、仮に光源ユニットカバー５２とランプハウジング５４との位置関係が固定されていると、一方の位置決めを行うと他方の位置決めをできなくなり、ランプハウジング５４及び光源ユニットカバー５２の両方について適切に位置決めを行うことができなくなる。そのため、ランプハウジング５４が位置決めされる本体フレーム１９と、光源ユニットカバー５２が位置決めされる外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａとの位置精度を高める必要が生じ、コストアップにつながる。

本実施形態の光源ユニット５０は、上述したように、ランプハウジング５４に対し、光源ユニットカバー５２が、図中Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向のいずれの方向についても所定の遊び分だけ変位可能に取り付けられる。したがって、本体フレーム１９と外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａとの位置精度が悪くても、ランプハウジング５４及び光源ユニットカバー５２の両方をそれぞれ適切に位置決めすることができる。

なお、本体フレーム１９と外装カバー１８の光源ユニット取出口１８ａとの位置精度によっては、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが、図中Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の全方向について変位可能である必要はなく、特定の方向だけ変位可能であってもよい。

ここで、光源ユニット５０の放電ランプ５１はその使用中には非常に高温になり、その熱は、放電ランプ５１を保持するランプハウジング５４に直接伝搬して、ランプハウジング５４も放電ランプ５１と同程度の高温となる。ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが個別に構成された従来のプロジェクタであれば、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との連結部位を存在させない構成とすることが可能であるため、高温のランプハウジング５４の熱が光源ユニットカバー５２へ伝熱されるのは、空気層を介して伝熱される分だけである。そのため、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間の伝熱効率が低く、放電ランプ５１の熱でランプハウジング５４が高温になっても、光源ユニットカバー５２が高温になりにくい。

しかしながら、本実施形態では、このランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが一体構造であるため、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間で直接又は何らかの部材を介して連結し得る連結部位が存在することを避けられない。そのため、ランプハウジング５４の熱は、空気層だけでなく、そのような連結部位から直接又は何らかの部材（空気層よりも伝熱効率の高い部材）を介して光源ユニットカバー５２へと伝搬する。そのため、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが個別に構成された従来のプロジェクタよりも、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間の伝熱効率が高くなりやすく、放電ランプ５１の熱で光源ユニットカバー５２が高温になりやすい。

そこで、本実施形態においては、放電ランプ５１の熱で光源ユニットカバー５２が高温になるのを抑制するために、次のような構成を採用している。すなわち、光源ユニット５０のプロジェクタ本体に装着されている装着状態においてランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、非装着状態においてランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されている。

本実施形態において、非装着状態のときにランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位は、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂと光源ユニットカバー５２のガイドピン５２ｂとが連結される部位だけである。非装着状態では、図１４（ａ）に示すように、バネ５６の付勢力により、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂが段付ネジ５７の鍔面に突き当たった状態に維持される。このとき、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂは、丸穴５４ｃの箇所では、段付ネジ５７及びバネ５６に接触（連結）し、これらの段付ネジ５７及びバネ５６は光源ユニットカバー５２のネジ穴５２ｃ及びネジ穴５２ｃの基端部に接触（連結）する。また、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂは、丸穴５４ｄの箇所では、光源ユニットカバー５２のガイドピン５２ｂに接触（連結）し得る。

また、本実施形態では、非装着状態において、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが、図中Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の全方向について変位可能である。ただし、非装着状態のときに何らかの外力が加わってランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とがＸ軸方向及びＹ軸方向に変位しても、ランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間で、上述した連結部位以外の部位が接触（連結）することはない。ただし、非装着状態のときに何らかの外力が加わってランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とがバネ５６の付勢力に抗してＺ軸方向に変位すると、上述した連結部位以外に、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂがネジ穴５２ｃの頂面に接触（連結）し得るが、その他の部位は接触（連結）しない。

以上のように、本実施形態では、非装着状態において、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間で直接又は何らかの部材（段付ネジ５７やバネ５６）を介して連結し得る連結部位（取付形状部５４ｂ、ネジ穴５２ｃ、ガイドピン５２ｂ）が存在する。

一方、本実施形態において、装着状態のときにランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位は、次のとおりである。まず、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂは、丸穴５４ｃの箇所では、段付ネジ５７及びバネ５６に接触（連結）し、これらの段付ネジ５７及びバネ５６は光源ユニットカバー５２のネジ穴５２ｃ及びネジ穴５２ｃの基端部に接触（連結）する。また、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂは、丸穴５４ｄの箇所では、光源ユニットカバー５２のガイドピン５２ｂに接触（連結）し得る。

なお、本実施形態では、装着状態において、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂとネジ穴５２ｃの頂面との間には、図１４（ｂ）に示すように隙間Ｇが存在することになる。したがって、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂとネジ穴５２ｃの頂面との間は接触（連結）することはない。また、その他の部位も接触（連結）しない。

このように、本実施形態では、装着状態においてランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位は、非装着状態においてランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位に制限されている。これにより、非装着状態においてランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位以外の部位が装着状態において連結し得る構成よりも、装着状態においてランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が少なくなる。したがって、本実施形態によれば、ランプハウジング５４（放電ランプ５１）の熱を光源ユニットカバー５２へ直接又は部材を介して高い伝熱効率で伝搬させ得る連結部位を最小限に抑えることができる。よって、放電ランプ５１が使用中に高温になっても、その熱が光源ユニットカバー５２に伝搬しにくく、光源ユニットカバー５２が高温になるのを抑制できる。

特に、本実施形態では、装着状態における連結部位は、非装着状態における連結部位よりも少ないものとなる。したがって、ランプハウジング５４（放電ランプ５１）の熱を光源ユニットカバー５２へ直接又は部材を介して高い伝熱効率で伝搬させ得る連結部位を更に少なくすることができるので、光源ユニットカバー５２が高温になるのを更に抑制できる。

また、本実施形態の構成は、ランプハウジング５４（放電ランプ５１）と光源ユニットカバー５２との間における上述した連結部位を除いた部位の中で互いに最も近接した部位間の最大離間距離は、非装着状態でランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが相対的に変位し得る最大相対変位距離よりも長くなるように構成されているともいえる。

具体的には、本実施形態では、上述した連結部位を除いた部位の中で互いに最も近接した部位は、ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂと、光源ユニットカバー５２のガイドピン５２ｂの基端部５２ｅである。これらの部位（取付形状部５４ｂと基端部５２ｅ）との離間距離は、図１４（ａ）に示す状態（ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂが段付ネジ５７の鍔面に突き当たった状態）のときに最大の離間距離Ｈとなる。

一方、非装着状態でランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが相対的に変位し得る最大相対変位距離は、図１４（ａ）に示す状態（ランプハウジング５４の取付形状部５４ｂが段付ネジ５７の鍔面に突き当たった状態）から、バネ５６の付勢力に抗してランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とをＺ軸方向に変位させてランプハウジング５４の取付形状部５４ｂがネジ穴５２ｃの頂面に接触（連結）した状態（図１４（ｂ）に示す状態よりも更にバネ５６の付勢力に抗して変位させた状態）になるまでの変位距離である。

本実施形態では、この最大相対変位距離よりも、連結部位以外で最も近接しているランプハウジング５４の取付形状部５４ｂと光源ユニットカバー５２のガイドピン５２ｂの基端部５２ｅとの最大離間距離Ｈが長いので、ランプハウジング５４と光源ユニットカバー５２とが最大で変位しても、連結部位以外の部位が接触（連結）することがない。
なお、ここでは、Ｚ軸方向の変位について説明したが、Ｘ軸方向やＹ軸方向の変位についても同様である。

次に、光源ユニット５０をプロジェクタ本体にロックするロック手段としてのロック機構について説明する。
図１５（ａ）〜（ｃ）は、図９のＥ−Ｅ断面を示す断面図であり、光源ユニット５０をプロジェクタ本体にロックするロック機構６０を示す説明図である。
なお、図１５（ａ）は、取手部材５３が使用位置まで回動した状態であり、光源ユニット５０が非装着の状態である。図１５（ｂ）は、取手部材５３が使用位置と非使用位置との間に位置する状態である。図１５（ｃ）は、取手部材５３が非使用位置まで回動した状態であり、光源ユニット５０が装着状態である。

光源ユニットカバー５２は、取手部材５３の回動支点５３ａを回動可能に支持している。取手部材５３は、回動支点５３ａに対して規定距離だけ離れた位置の点対称位置にそれぞれボスピン６１を備えており、ボスピン６１がロック部材６２に設けられた長穴６３に挿入された状態で、光源ユニットカバー５２に取り付けられている。ロック部材６２は、図１５中上下方向に沿って並進移動可能なように、ロック部材ガイド６４に保持されている。

取手部材５３が回動支点５３ａを中心に回動すると、ボスピン６１が回動支点５３ａを中心に回動支点５３ａの周囲を回転移動する。このボスピン６１の回転移動により、ボスピン６１が挿入されたロック部材６２の長穴６３が押されて、ロック部材６２がロック部材ガイド６４に沿って並進移動する。これにより、取手部材５３を、図１５（ａ）に示す使用位置から図１５（ｂ）の途中状態を経て図１５（ｃ）に示す非使用位置まで回動させると、ロック部材６２がプロジェクタ１の外装カバー１８の内側に設けられたロック穴１８ｂに入り込む。

このとき、光源ユニットカバー５２は、すでに本体フレーム１９に位置決めされたランプハウジング５４に対し、着脱方向Ｓに沿ってプロジェクタ外側へバネ５６の付勢力を受けている。そのため、光源ユニットカバー５２上のロック部材６２は、この付勢力により、外装カバー１８の内壁面に押し当てられ、光源ユニットカバー５２とプロジェクタ１の外装カバー１８とが同一面をなすように、光源ユニットカバー５２の着脱方向Ｓ（図中Ｚ軸方向）の適切な位置決めがなされる。また、ロック部材６２がバネ５６の付勢力によって外装カバー１８の内壁面に押し当てられていることで、両者間の摩擦力によりロック部材６２の容易な並進移動を妨げることができ、ロック状態を安定して維持することができる。

図１６（ａ）〜（ｃ）は、プロジェクタ１のインターロックスイッチの構成を示す説明図である。
図１７（ａ）〜（ｃ）は、図１６（ａ）〜（ｃ）のＧ−Ｇ断面を示す断面図である。
図１８は、光源ユニット５０への通電制御に関連する制御ブロック図である。
取手部材５３を、図１６（ａ）に示す使用位置から図１６（ｂ）の途中状態を経て図１６（ｃ）に示す非使用位置まで回動させると、取手部材５３は、光源ユニットカバー５２の収納溝５２ａに収納される。これにより、上述したように、光源ユニット５０はロック部材６２によってプロジェクタ本体に対してロックされた状態になる。このとき、取手部材５３が収納溝５２ａに収納されると、図１７（ｃ）に示すように、取手部材５３に設けられた突起部５３ｂにより、光源ユニットカバー５２に設けられたロック状態検知手段としての検知スイッチ７３が押される。

検知スイッチ７３は、図１８に示すように、本体側コネクタ７２から光源ユニット５０の放電ランプ５１へ電力供給する電源７１を制御する通電制御手段としての電源制御部７０に接続されている。電源制御部７０は、検知スイッチ７３が突起部５３ｂによる押下を検知しているときには、電源７１から本体側コネクタ７２への通電を許可し、検知スイッチ７３が突起部５３ｂによる押下を検知していないときには、電源７１から本体側コネクタ７２への通電を遮断する制御を行う。

このような構成により、取手部材５３を光源ユニットカバー５２の収納溝５２ａから取り出してプロジェクタ本体に対する光源ユニット５０のロック状態が解除された時点で、本体側コネクタ７２から光源ユニット５０への通電が遮断される。したがって、光源ユニット５０をプロジェクタ本体から取り出す前の段階で、本体側コネクタ７２から光源ユニット５０への通電が遮断されるので、より高い安全性を確保することができる。

また、本実施形態では、図１９に示すように、取手部材５３が光源ユニットカバー５２の収納溝５２ａに収納される際、取手部材５３に設けられた爪部５３ｃが、外装カバー１８に設けられた爪受穴１８ｃに引っ掛かる。これにより、取手部材５３が検知スイッチ７３の反力により押し出されるのを防止している。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
プロジェクタ１の本体等の装置本体の光源ユニット取出口１８ａ等の着脱口を介して該装置本体に対して着脱可能に構成された光源ユニット５０を備え、該光源ユニット内の放電ランプ５１等の光源からの光を用いて画像を投射するプロジェクタ１等の画像投射装置において、前記着脱口の光源ユニットカバー５２等のカバー部材は、前記光源に対して相対的に変位可能な状態で、該光源と一体構造になっており、前記光源ユニットが装置本体に対して装着された装着状態において前記光源と前記カバー部材との間で直接又は段付ネジ５７やバネ５６等の部材を介して連結し得る連結部位（取付形状部５４ｂ、ネジ穴５２ｃ、ガイドピン５２ｂ等）が、該光源ユニットが装置本体に対して装着されていない非装着状態において該光源と該カバー部材とが相対的に変位するときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されていることを特徴とする。
本態様によれば、光源ユニットを装置本体に装着させた装着状態において光源とカバー部材との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、非装着状態においてカバー部材と光源とを相対的に変位させたときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位に制限される。これにより、光源とカバー部材とを相対的に変位させたときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位以外の部位も装着状態において連結し得る構成と比較して、装着状態において光源とカバー部材との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が少なくなる。したがって、本態様によれば、光源の熱をカバー部材へ直接又は部材を介して高い伝熱効率で伝搬させ得る連結部位を最小限に抑えることができ、光源が使用中に高温になっても、その熱がカバー部材に伝搬しにくく、カバー部材が高温になるのを抑制できる。

（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記光源と前記カバー部材との間における前記連結部位を除いた部位の中で互いに最も近接した部位間の最大離間距離は、前記非装着状態で該光源と該カバー部材とが相対的に変位し得る最大相対変位距離よりも長くなるように構成されていることを特徴とする。
これによれば、光源の熱をカバー部材へ直接又は部材を介して高い伝熱効率で伝搬させ得る連結部位を最小限に抑えることができ、光源が使用中に高温になっても、その熱がカバー部材に伝搬しにくく、カバー部材が高温になるのを抑制できる。

（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記カバー部材は、装置本体の外装カバー１８の一部を構成することを特徴とする。
外装カバーは、通常、所定の規格等により、画像投射装置の使用中に人間が触れても安全な温度以下になるように設計されるものであり、外装カバーの一部をなすカバー部材も、画像投射装置の使用中に人間が触れても安全な温度以下になるように設計される必要がある。本態様によれば、カバー部材が高温になるのを抑制できるので、カバー部材を外装カバーの一部として用いることが可能である。

（態様Ｄ）
前記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、前記カバー部材は、光源ユニット着脱方向に対して直交する方向へ前記光源に対して相対的に変位可能であることを特徴とする。
これによれば、光源ユニットの光源及びカバー部材の位置決め基準間の位置精度が、光源ユニット着脱方向Ｓに対して直交する方向に悪い場合でも、光源ユニットの光源及びカバー部材の両方を装置本体に対してそれぞれの適切な位置に位置決めすることができる。

（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記カバー部材は、光源ユニット着脱方向へ前記光源に対して相対的に変位可能であり、前記カバー部材と前記光源とを光源ユニット着脱方向に沿って互いが離れる向きに付勢する付勢手段を有することを特徴とする。
これによれば、光源ユニットの光源及びカバー部材の位置決め基準間の位置精度が光源ユニット着脱方向Ｓに悪い場合でも、光源ユニットの光源及びカバー部材の両方を装置本体に対してそれぞれの適切な位置に位置決めすることができる。しかも、付勢手段の付勢力により、装置本体側の位置決め基準部材に対して光源を突き当てた状態を維持できるので、光源ユニット着脱方向Ｓにおける光源の位置決めを安定して維持することができる。

（態様Ｆ）
放電ランプ５１等の光源からの光を用いて画像を投射するプロジェクタ１等の画像投射装置の装置本体に対して該装置本体の光源ユニット取出口１８ａ等の着脱口を介して着脱可能に構成され、該光源を有する光源ユニット５０において、前記着脱口の光源ユニットカバー５２等のカバー部材が、前記光源に対して相対的に変位可能な状態で、当該光源と一体構造になっており、当該光源ユニットが装置本体に対して装着された装着状態において前記光源と前記カバー部材との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、当該光源ユニットが装置本体に対して装着されていない非装着状態において該光源と該カバー部材とが相対的に変位するときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されていることを特徴とする。
本態様によれば、光源の熱をカバー部材へ直接又は部材を介して高い伝熱効率で伝搬させ得る連結部位を最小限に抑えることができ、光源が使用中に高温になっても、その熱がカバー部材に伝搬しにくく、カバー部材が高温になるのを抑制できる。

１ プロジェクタ
１８ 外装カバー
１８ａ 光源ユニット取出口
１９ 本体フレーム
２０ 光源部
３０ 画像生成部
４０ 投射光学部
５０ 光源ユニット
５１ 放電ランプ
５２ 光源ユニットカバー
５２ｂ ガイドピン
５２ｃ ネジ穴
５２ｅ 基端部
５３ 取手部材
５４ ランプハウジング
５４ｂ 取付形状部
５４ｃ，５４ｄ 丸穴
５６ バネ
５７ 段付ネジ
２００ スクリーン

特許第４５３１４３号公報

Claims (6)

1. 装置本体の着脱口を介して該装置本体に対して着脱可能に構成された光源ユニットを備え、該光源ユニット内の光源からの光を用いて画像を投射する画像投射装置において、
   前記着脱口のカバー部材は、前記光源に対して相対的に変位可能な状態で、該光源と一体構造になっており、
   前記光源ユニットが装置本体に対して装着された装着状態において前記光源と前記カバー部材との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、該光源ユニットが装置本体に対して装着されていない非装着状態において該光源と該カバー部材とが相対的に変位するときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されていることを特徴とする画像投射装置。
2. 請求項１に記載の画像投射装置において、
   前記光源と前記カバー部材との間における前記連結部位を除いた部位の中で互いに最も近接した部位間の最大離間距離は、前記非装着状態で該光源と該カバー部材とが相対的に変位し得る最大相対変位距離よりも長くなるように構成されていることを特徴とする画像投射装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像投射装置において、
   前記カバー部材は、装置本体の外装カバーの一部を構成することを特徴とする画像投射装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置において、
   前記カバー部材は、光源ユニット着脱方向に対して直交する方向へ前記光源に対して相対的に変位可能であることを特徴とする画像投射装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像投射装置において、
   前記カバー部材は、光源ユニット着脱方向へ前記光源に対して相対的に変位可能であり、
   前記カバー部材と前記光源とを光源ユニット着脱方向に沿って互いが離れる向きに付勢する付勢手段を有することを特徴とする画像投射装置。
6. 光源からの光を用いて画像を投射する画像投射装置の装置本体に対して該装置本体の着脱口を介して着脱可能に構成され、該光源を有する光源ユニットにおいて、
   前記着脱口のカバー部材が、前記光源に対して相対的に変位可能な状態で、前記光源と一体構造になっており、
   当該光源ユニットが装置本体に対して装着された装着状態において前記光源と前記カバー部材との間で直接又は部材を介して連結し得る連結部位が、当該光源ユニットが装置本体に対して装着されていない非装着状態において該光源と該カバー部材とが相対的に変位するときに直接又は部材を介して連結し得る連結部位のみとなるように構成されていることを特徴とする光源ユニット。

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