JP2020030423A

JP2020030423A - プロジェクター装置

Info

Publication number: JP2020030423A
Application number: JP2019199495A
Authority: JP
Inventors: 貴山口; Takashi Yamaguchi
Original assignee: Nitto Optical Co Ltd
Current assignee: Nitto Optical Co Ltd
Priority date: 2019-11-01
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2020-02-27
Anticipated expiration: 2033-06-26
Also published as: JP6806387B2

Abstract

【課題】プロジェクター装置において、凹面鏡の反射面への入射光が基体裏面側に透過するのを防止する。【解決手段】画像調整素子側からの画像光が入射される第一光学系１１と、透光材料により形成された基体の前面に反射コートによる反射面３１が形成され、第一光学系１１からの出射光を被投射面に向けて反射する凹面鏡３と、第一光学系１１の一部および凹面鏡３を内包する外装カバー５と、を有し、第一光学系１１からの投射光は、凹面鏡３の反射面３１付近で集光し、凹面鏡３の基体と外装カバー５との間に、光を反射または散乱する光遮蔽面を有する光遮蔽部材５を備え、光遮蔽部材５により、基体を透過した光線が光遮蔽部材５以外に当たらないプロジェクター装置。【選択図】図４

Description

本発明は、投射光学系内の屈折素子からなる結像光学系の出射側に、透光材料の基体前面に反射コートによる反射面が形成された凹面鏡を配置したプロジェクター装置に関する。

プロジェクターの広角化・短焦点化のために、投射光学系内の屈折素子からなる結像光学系の出射側に、透光材料を基体として、その基体前面に反射コートを施すことにより反射面を形成している凹面鏡を配置した構成が考案されている（例えば特許文献１参照）。
また一方で、高輝度化のための光源ランプも高出力化が進んでいる。

特開２０１３−１５８５３号公報

ところで、プロジェクターの構成上、凹面鏡の反射面付近に高輝度の投射光が集光するが、その際に、凹面鏡の反射面を構成する反射コートが、例えば製品不良や劣化により剥離し、光学樹脂やガラスといった透光材料により形成された基体が剥き出しになってしまった場合、以下のような問題がある。
すなわち、本来ならば反射面により反射されるはずの投射光が基体を透過して、凹面鏡裏面側の外装カバー等の部品に投射光が照射され、照射された部分が熱により変形や発火する危険性がある。

本発明の課題は、プロジェクター装置において、凹面鏡の反射面への入射光が基体裏面側に透過するのを防止することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
画像調整素子側からの画像光が入射される第一光学系と、
透光材料により形成された基体の前面に反射コートによる反射面が形成され、前記第一光学系からの出射光を被投射面に向けて反射する凹面鏡と、
前記第一光学系の一部および前記凹面鏡を内包する外装カバーと、
を有し、
前記第一光学系からの投射光は、前記凹面鏡の前記反射面付近で集光し、
前記凹面鏡の前記基体と前記外装カバーとの間に、光を反射または散乱する光遮蔽面を有する光遮蔽部材を備え、
前記光遮蔽部材により、前記基体を透過した光線が前記光遮蔽部材以外に当たらない、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載のプロジェクター装置において、
前記凹面鏡を一端側に位置及び角度を微調整可能に固定する固定部材を有し、
前記固定部材は、前記凹面鏡の前記前面の反対側の面である裏面側に配置され、少なくとも前記凹面鏡の前記反射面に対応する裏面を覆うように突出した形状の延設部が設置され、
前記光遮蔽部材は、前記延設部に設置される、
ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載のプロジェクター装置において、
前記外装カバーは、開口部を有し、
前記開口部は、透光材料にて封鎖される、
ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１または２に記載のプロジェクター装置において、
前記光遮蔽部材は、前記外装カバーの内面全体に備えられる、
ことを特徴とする。

また、他の第１の発明は、投射光学系内の屈折素子からなる結像光学系の出射側に、透光材料の基体前面に反射コートによる反射面が形成された凹面鏡を配置したプロジェクター装置であって、
前記凹面鏡の前記基体裏面側に光遮蔽部材を配置して備えることを特徴とする。

更に、他の第２の発明は、上記他の１の発明であって、前記光遮蔽部材は、前記凹面鏡の前記反射面への入射光が前記基体から裏面側に透過するのを防いで前記入射光を反射または散乱する光遮蔽面を有することを特徴とする。

更に、他の第３の発明は、上記第２の発明であって、前記光遮蔽部材は、外装カバーの前記凹面鏡に対し前記基体の裏面側に対向する部分の内面に設置して備えられることを特徴とする。

更に、他の第４の発明は、上記第２の発明であって、前記光遮蔽部材は、前記凹面鏡の前記基体の裏面側に直接設置して備えられることを特徴とする。

更に、他の第５の発明は、上記第２の発明であって、前記光遮蔽部材は、前記凹面鏡を固定する固定部材から延設された部分に設置して備えられることを特徴とする。

本発明によれば、凹面鏡の反射面への入射光が基体裏面側に透過するのを防止することができる。

本発明を適用したプロジェクター装置の一実施形態の構成を示すもので、各部材の具体的配置と構成を示した斜視図である。正常な状態での光線を示す縦断側面図である。異常な状態での光線を示す縦断側面図である。実施例１の縦断側面図である。光遮蔽部材の配置を示した斜視図である。実施例２の縦断側面図である。実施例３の縦断側面図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（概要）
凹面鏡の裏面側に光遮蔽部材を配置して、凹面鏡の前面の反射コートが、例えば剥離して投射光が基体を透過しても、その裏面側の光遮蔽部材により投射光を反射または拡散することで、集光に近い状態の光線が光遮蔽部材以外に当たらないようにする。
なお、光遮蔽部材の設置部は、基体裏面、基体裏面側の空間、基体裏面側のカバー内面、カバー内面全体のいずれかである。

（具体的構成）
画像調整素子からの画像光を被投射面へ拡大投射して結像する結像光学系であり、画像調整素子側から順に、第一光学系、その第一光学素子からの出射光を反射する凹面鏡を有する第二光学系を備える投射光学系と、その投射光学系の一部を内包して第二光学系からの出射光を透過する開口部を有して、その開口部を透光材料にて封鎖された外装カバーと、を備えるプロジェクター装置において、
凹面鏡は、透光材料により成型された基体と、その基体表面のうちスクリーンと向かい合った表面の一部に反射面として形成された反射コートと、によって構成される。

そして、凹面鏡の基体裏面側に光遮蔽部材を配置する。
１）外装カバーの凹面鏡に対しその反射面の反対側に相当する基体裏面側の内面に光遮蔽部材を設置する。
２）凹面鏡の基体裏面側に光遮蔽部材を設置する。
３）凹面鏡の基体裏面側に設置され、鏡筒に対して位置を調整可能に固定する固定部材から凹面鏡の裏面を覆う延設部を形成し、その延設部の凹面鏡背面と向かい合う面に光遮蔽部材を設置する。

なお、光遮蔽部材の光遮蔽面は、光反射特性を有する金属平面や反射コート面でも良く、また、光拡散特性を有する白色塗装や微細凹凸面でも良い。
さらに、光遮蔽面の形状は、平面でも曲面でも構わないが、光を拡散させる形状が好ましい。

（実施形態）
図１は本発明を適用した一実施形態の構成として各部材の具体的配置と構成を示したもので、１は結像光学系（投射光学系）、２は外装カバー、３は凹面鏡、４は固定部材である。

プロジェクター装置は、図示しない画像調整素子からの画像光を被投射面へ拡大投射して結像する結像光学系であり、投射光学系１と、その投射光学系１の一部を内包する外装カバー２と、を備える。

投射光学系１は、画像調整素子側から順に、図示のように、鏡筒による第一光学系１１、その鏡筒１１内の第一光学素子からの出射光を反射する凹面鏡３を有する第二光学系１２を備える。

外装カバー２は、図２に示すように、第二光学系１２からの出射光を透過する開口部２１を有しており、その開口部２１は透光材料２２により封鎖されている。

そして、第二光学系１２の凹面鏡３は、透光材料により成型された基体と、その基体表面のうち図示しないスクリーンと向かい合った表面の一部に反射面３１として形成された反射コートと、によって構成される。

さらに詳細には、凹面鏡３は、固定部材４の一端側に位置及び角度を微調整可能に固定されている。

また、固定部材４の他端側には、鏡筒１１との被係合部４１が形成されている。
この被係合部４１は、フランジ状で、鏡筒１１との位置決め用突起部４２とその左右のビス穴４３を有している。

また、鏡筒１１の一端側には、固定部材４との係合部１３が形成されている。
この係合部１３は、フランジ状で、固定部材４の位置決め穴１４とその左右の結合穴１５を有している。

そして、固定部材４の被係合部４１と、鏡筒１１の係合部１３とが、位置決め穴１４に位置決め用突起部４２を挿入して、結合穴１５からビス穴４３にねじ込む不図示のビスを介して固定される。

また、外装カバー２は、二つの上カバー部材２Ａ及び下カバー部材２Ｂを合体して形成されている。
これら上カバー部材２Ａ及び下カバー部材２Ｂのそれぞれの他端部は、固定部材４の被係合部４１及び鏡筒１１の係合部１３よりも基端側において、鏡筒１１を挟み込む。
そして、上カバー部材２Ａ及び下カバー部材２Ｂを、互いの結合ボスでビスｖを介して固定することで、鏡筒１１の挟み込まれた基端部よりも先端側に位置する凹面鏡３及び固定部材４は外装カバー２に内包される。

そして、鏡筒１１を挟み込んだ状態で、上カバー部材２Ａ及び下カバー部材２Ｂ同士をビスｖにより固定して外装カバー２を形成後、その外装カバー２側から、外装カバー２と鏡筒１１とを不図示のビスを介して固定する。

図２は正常な状態での光線を示している。
図示のように、凹面鏡３の反射面３１に形成された反射コートが正常な状態では、第一光学系１１からの投射光を反射して外装カバー２（上カバー部材２Ａ）の開口部２１の透光材料２２へ導いている。

図３は異常な状態での光線を示している。
図示のように、凹面鏡３の反射面３１に形成された反射コートが何らかの理由により剥離してしまい、透光材料からなる基体が露出している状態では、凹面鏡３の表面で第一光学系１１からの投射光を反射できず、投射光が基体を透過して凹面鏡３よりも裏面側へ投射光が照射される。

（実施例１）
図４は実施例１を示している。

実施例１では、図３の状態の際に、外装カバー２に投射光が集中して当たることを抑制するために、図４に示すように、外装カバー２の凹面鏡３に対し裏面側に対向する部分２３の内面に、光遮蔽部材５を設置して、凹面鏡３の基体を透過した投射光を反射もしくは拡散している。
すなわち、光遮蔽部材５は、凹面鏡３の反射面３１への入射光が基体から裏面側に透過するのを防いで入射光を反射または散乱する光遮蔽面を有している。

図５は実施例１の具体的構成を示したもので、図示のように、外装カバー２の一端側の内面の凹面鏡３の表面の反射面３１に対応する部分２３に光遮蔽部材５が設置されており、外装カバー２の他端側には第一光学系を内包した鏡筒１１の一端側が設置されている。

（実施例２）
図６は実施例２を示すもので、図示のように、凹面鏡３の反射面３１を形成した表面とは逆側の裏面に光遮蔽部材６を設置している。

（実施例３）
図７は実施例３を示すもので、図示のように、凹面鏡３を鏡筒１１に固定している固定部材４において、凹面鏡３の裏面側に配置される固定部材４の一部に、少なくとも凹面鏡３の反射面３１に対応する裏面を覆うように突出した形状の延設部４４を設置し、その延設部４４の表面に光遮蔽部材７を設置している。

以上、実施形態のプロジェクター装置によれば、凹面鏡３の基体裏面側に光遮蔽部材５・６・７を配置して備えるため、凹面鏡３の反射面３１への入射光が基体裏面側に透過するのを防止することができる。

（変形例）
以上の実施形態の他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１結像光学系（投射光学系）
１１第一光学系
１２第二光学系
１３係合部
１４位置決め穴
１５結合穴
２外装カバー
２１開口部
２２透光部材
２３凹面鏡基体裏面側に対向する部分
２Ａ・２Ｂカバー部材
３凹面鏡
３１反射面
４固定部材
４１被係合部
４２位置決め用突起部
４３ビス穴
４４延設部
５光遮蔽部材
６光遮蔽部材
７光遮蔽部材

Claims

画像調整素子側からの画像光が入射される第一光学系と、
透光材料により形成された基体の前面に反射コートによる反射面が形成され、前記第一光学系からの出射光を被投射面に向けて反射する凹面鏡と、
前記第一光学系の一部および前記凹面鏡を内包する外装カバーと、
を有し、
前記第一光学系からの投射光は、前記凹面鏡の前記反射面付近で集光し、
前記凹面鏡の前記基体と前記外装カバーとの間に、光を反射または散乱する光遮蔽面を有する光遮蔽部材を備え、
前記光遮蔽部材により、前記基体を透過した光線が前記光遮蔽部材以外に当たらない、
ことを特徴とするプロジェクター装置。
請求項１に記載のプロジェクター装置において、
前記凹面鏡を一端側に位置及び角度を微調整可能に固定する固定部材を有し、
前記固定部材は、前記凹面鏡の前記前面の反対側の面である裏面側に配置され、少なくとも前記凹面鏡の前記反射面に対応する裏面を覆うように突出した形状の延設部が設置され、
前記光遮蔽部材は、前記延設部に設置される、
ことを特徴とするプロジェクター装置。
請求項１または２に記載のプロジェクター装置において、
前記外装カバーは、開口部を有し、
前記開口部は、透光材料にて封鎖される、
ことを特徴とするプロジェクター装置。
請求項１または２に記載のプロジェクター装置において、
前記光遮蔽部材は、前記外装カバーの内面全体に備えられる、
ことを特徴とするプロジェクター装置。