JP2022072253A - 投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反射光学素子を保持する投射光学系の筐体の熱による変形を抑制し、投射光学系の光学性能を維持することが可能な投射装置を提供する。【解決手段】投射装置（プロジェクター１）は、光源装置と、光源装置からの光を画像光に生成する画像生成部と、画像光を投射する投射光学系と、投射光学系を構成し、画像光を折り返して射出する反射光学素子（反射ミラー３６３）と、投射光学系を収容する投射光学筐体３７と、投射光学筐体３７において、反射光学素子（反射ミラー３６３）の位置に開口して形成される第１開口部３７２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、投射装置に関する。

従来、光源装置と、光源装置からの光を変調して画像情報に応じた画像光に生成する画像生成部と、画像光を投射する投射光学系と、を備えた投射装置（プロジェクター）が知られている。この投射装置において、特許文献１のプロジェクターでは、投射光学系に非球面の反射光学素子を用いて投射光を後方に射出させ、短焦点でスクリーンに画像を投射する構成が開示されている。また、特許文献２のプロジェクターでは、投射光学系に２つの反射光学素子を用いて、投射光の方向を変更して後方に射出させる構成が開示されている。

特開２０１７－１６７３７９号公報 特開２０１８－０２１９４３号公報

特許文献１，２を含め、反射光学素子を用いる投射光学系は、入射する光量が大きくなるため、特に反射光学素子は発熱しやすくなる。そのため、反射光学素子を保持する投射光学系の筐体に変形が生じやすくなり、投射光学系の光学性能に影響を与える。

投射装置は、光源装置と、前記光源装置からの光を画像光に生成する画像生成部と、前記画像光を投射する投射光学系と、前記投射光学系を構成し、前記画像光を折り返して射出する反射光学素子と、前記投射光学系を収容する投射光学筐体と、前記投射光学筐体において、前記反射光学素子の位置に開口して形成される第１開口部と、を備える。

第１実施形態に係るプロジェクターの光学系の概構成を示すブロック図。 投射光学装置の外観を示す概略の斜視図。 反射ミラーの領域を示す概断面。 外装筐体を示す概断面図。 第２実施形態に係る反射ミラーを保持する別体ホルダーの概斜視図。 別体ホルダーを投射光学筐体に設置した状態を示す概断面図。 反射ミラーの角度調整を行って別体ホルダーを投射光学筐体に設置した状態を示す概断面図。 第３実施形態に係るプロジェクターの外観を示す概斜視図。 第４実施形態に係るプロジェクターの内部を示す概斜視図。 プロジェクターの内部を示す概斜視図。 第５実施形態に係るプロジェクターの内部を示す概断面図。

１．第１実施形態
本実施形態に係る投射装置としてのプロジェクター１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ー１の光学系３０の概構成を示すブロック図である。図２は、投射光学装置３６の外観を示す概略の斜視図である。図３は、投射光学筐体３７を水平面で切断した場合の反射ミラー３６３の領域を示す概断面である。図４は、反射ミラー３６３の領域の外装筐体５０を示す概断面図である。なお、図２以降の図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜異ならせて図示している。

図１に示すように、投射装置の一例としてのプロジェクター１は、光源装置３１から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を生成し、生成した画像光をスクリーン（図示省略）などに投射する装置である。プロジェクター１の光学系３０は、光源装置３１、照明光学装置３２、色分離光学装置３３、光変調装置３４、色合成装置３５、及び投射光学装置３６などを備えて構成されている。なお、光源装置３１以降の照明光学装置３２、色分離光学装置３３、光変調装置３４、色合成装置３５が、光源装置３１からの光を画像光に生成する画像生成部３００となる。

光源装置３１は、例えば、青色のレーザー光を射出するレーザー光源３１１、集光レンズ、蛍光層を有する発光素子、コリメートレンズ（いずれも図示省略）などを用いて構成される。照明光学装置３２は、レンズアレイ、偏光変換素子、重畳レンズ（いずれも図示省略）などを用いて構成される。

光変調装置３４は、色光（赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光）毎に備える３つの透過型の液晶パネル３４１などを用いて構成される。詳細には、３つの液晶パネル３４１は、Ｒ光用の光変調素子の一例であるＲ光用液晶パネル３４１Ｒ、Ｇ光用の光変調素子の一例であるＧ光用液晶パネル３４１Ｇ、及びＢ光用の光変調素子の一例であるＢ光用液晶パネル３４１Ｂで構成される。色合成装置３５は、クロスダイクロイックプリズム３５１を用いて構成される。

投射光学装置３６は、本実施形態では平板に構成される反射光学素子としての反射ミラー３６３と、非球面に構成される反射光学素子としての反射ミラー３６４などを備えて構成されている。

光源装置３１は、レーザー光源３１１の発光素子から射出される青色のレーザー光を励起光として集光レンズで集光し、波長変換素子（蛍光層）に入射させ、青色のレーザー光と併せて黄色のレーザー光を射出させ、コリメートレンズで平行化して照明光学装置３２に向けて射出する。照明光学装置３２は、光源装置３１から射出された光に対し、照明光軸に直交する面内での照度を均一化し、光変調装置３４（液晶パネル３４１）の表面に略重畳させる。色分離光学装置３３は、照明光学装置３２から射出された照明光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、及び青色（Ｂ）光の３つの色光に分離し、対応する３つの液晶パネル３４１に導光する。

光変調装置３４は、３つの液晶パネル３４１に入射した各色光に対し、画像情報（信号）に応じて、各液晶パネル３４１でそれぞれ変調して光学像を形成する。色合成装置３５は、光変調装置３４から色光毎に射出された光学像を、クロスダイクロイックプリズム３５１で合成し、合成した光学像を画像光として投射光学装置３６に射出する。投射光学装置３６は、色合成装置３５から入射する画像光に対し、ズーム調整機能などを有し、画像光をスクリーンに拡大投射する。

なお、光源装置３１は、レーザー光源３１１（半導体レーザーダイオード）を用いた構成に限られず、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や放電型の光源ランプを用いることもできる。また、光変調装置３４は、透過型の液晶パネル３４１に限られず、反射型の液晶パネルを用いたものや、マイクロミラー型の装置、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などを用いたものを利用することが可能である。

投射光学装置３６は、図１、図２に示すように、詳細には、投射光学系３６０と、投射光学系３６０を内部に収容する投射光学筐体３７とで構成される。また、投射光学系３６０は、屈折光学系３６１と、反射光学系３６２とで構成されている。

屈折光学系３６１は、複数のレンズ群で構成される。そして、これらのレンズ群により、入射する光を屈折させて、反射ミラー３６３に向けて射出する。反射光学系３６２は、平板の反射ミラー３６３、非球面の反射ミラー３６４などで構成される。平板の反射ミラー３６３は、屈折光学系３６１から入射した光を非球面の反射ミラー３６４に向けて反射させる。非球面の反射ミラー３６４は、平板の反射ミラー３６３から入射した光に対して、斜め上後方に拡大させて反射させる。反射ミラー３６４で反射した光は、図２に示すように、投射光学筐体３７に設置された透光板３７４を透光してスクリーンなどに投射させる。なお、本実施形態のプロジェクター１は、反射光学素子（反射ミラー３６３，３６４）で画像光を折り返して射出する短焦点のプロジェクターとして構成されている。

図２に示すように、投射光学筐体３７は、概L字形状に形成されており、反射ミラー３６３が設置されるコーナー部の外側壁部３７１には、矩形状の第１開口部３７２が形成されている。また、投射光学筐体３７の先端部の上面３７３には、反射ミラー３６４からの反射光を透光させる透光板３７４が設置されている。

図３に示すように、本実施形態の平板の反射ミラー３６３は、矩形状に形成されている。図３に示すように、投射光学筐体３７のコーナー部の外側壁部３７１の内面側には、内側壁部３７５が形成されている。また、内側壁部３７５には、第１開口部３７２に相対して矩形状の反射用開口部３７６が形成されている。なお、外側壁部３７１と内側壁部３７５とに囲まれて、反射ミラー３６３を挿入する挿入部３７８が形成される。

反射ミラー３６３は、挿入部３７８に挿入されて設置される。詳細には、反射ミラー３６３は、挿入部３７８において、外側壁部３７１と内側壁部３７５との間に挟まれる状態で設置される。内側壁部３７５の挿入部３７８側の面には、反射用開口部３７６の開口に沿って、反射ミラー３６３を当接させる基準面を構成する突起部３７７が形成されている。反射ミラー３６３は、反射面３６３１をこの突起部３７７に当接させて設置される。なお、反射ミラー３６３は、外側壁部３７１の内面側（挿入部３７８側の面）に設置される付勢部材３８に、反射ミラー３６３の背面３６３２を付勢されることにより、突起部３７７に当接される。付勢部材３８は、具体的には、板バネやコイルばねなどを用いることができる。

付勢部材３８に付勢される反射ミラー３６３の背面３６３２と、外側壁部３７１の内面側とには、第１シール部材３９が設置される。言い換えると、反射光学素子（反射ミラー３６３）と第１開口部３７２の周囲との間に第１シール部材３９が設置される。なお、第１シール部材３９は、矩形状の第１開口部３７２の開口に沿って矩形状で環状に形成されている。第１シール部材３９は、投射光学筐体３７の密閉状態を維持することで、第１開口部３７２から投射光学筐体３７内部への塵埃の侵入を防止している。第１シール部材３９は、弾性や通気性を有する部材を用いることができる。

本実施形態の反射ミラー３６３は、上述した構成により投射光学筐体３７に保持される。なお、反射ミラー３６３を保持するものをホルダーとした場合、本実施形態の反射ミラー３６３は、投射光学筐体３７の外側壁部３７１と内側壁部３７５とが概ねホルダーであり、投射光学筐体３７に一体に設置される一体ホルダーと言うことができる。なお、一体ホルダーとしての外側壁部３７１と内側壁部３７５とは、反射ミラー３６３を保持すると共に反射ミラー３６３の熱を受熱する。

反射ミラー３６３が外側壁部３７１と内側壁部３７５との間に設置された場合、反射ミラー３６３の背面３６３２の一部が、第１開口部３７２を介して外部に露出する状態となる。また、露出した反射ミラー３６３の背面３６３２には、複数のフィン４０１を備えた放熱用のヒートシンク４０が設置されており、このヒートシンク４０のフィン４０１が、第１開口部３７２を介して外部に露出する状態となる。なお、反射ミラー３６３は、図３において二点鎖線で示すように、投射光学筐体３７の内部を進む画像光に対して、反射用開口部３７６を介して、反射面３６３１で反射させて射出する。

図４は、反射ミラー３６３が保持される投射光学筐体３７に相対する領域を示している。本実施形態のプロジェクター１は、光源装置３１、画像生成部３００（照明光学装置３２、色分離光学装置３３、光変調装置３４、色合成装置３５）、及び投射光学筐体３７を収容する外装筐体５０を備えている。

以降では、反射ミラー３６３を保持する一体ホルダーとしての外側壁部３７１、内側壁部３７５と、外装筐体５０との関係について説明する。
図４に示すように、投射光学筐体３７を外装筐体５０の内部に収容した場合、反射ミラー３６３を保持する一体ホルダー（外側壁部３７１、内側壁部３７５）の第１開口部３７２に相対する外装筐体５０の側壁部５１には、矩形状に形成される第２開口部５１１が形成されている。そして、第２開口部５１１は、第１開口部３７２を露出する。なお、第２開口部５１１には、格子５１３が複数形成されている。

また、図４に示すように、外装筐体５０の内側の第２開口部５１１の周囲には、第２シール部材５５が設置されている。なお、第２シール部材５５は、矩形状の第２開口部５１１の開口に沿って矩形状で環状に形成されている。第２シール部材５５は、外装筐体５０と投射光学筐体３７との密閉状態を維持することで、第２開口部５１１から外装筐体５０内部への塵埃の侵入を防止している。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態のプロジェクター１において、投射光学系３６０（屈折光学系３６１、反射光学系３６２）を収容する投射光学筐体３７に、反射ミラー３６３を保持する位置に開口して形成される第１開口部３７２を設けている。
この構成により、反射光学素子としての反射ミラー３６３は、画像光を反射して射出することで発熱するが、第１開口部３７２を介して投射光学筐体３７の外部に反射ミラー３６３の熱を放熱させることができる。そのため、投射光学系３６０を収容する投射光学筐体３７の熱による変形が抑制され、照明強度が高くても、例えば投射位置ずれなどを防止でき、光学性能を維持することが可能となる。

本実施形態のプロジェクター１において、反射ミラー３６３を保持すると共に反射ミラー３６３の熱を受熱する投射光学筐体３７に一体に設置される一体ホルダー（外側壁部３７１、内側壁部３７５）を備えている。そして、一体ホルダーの外側壁部３７１は反射ミラー３６３の背面３６３２の一部を、第１開口部３７２から投射光学筐体３７の外に露出する。
この構成により、反射ミラー３６３の背面３６３２が露出することで、第１開口部３７２を介して投射光学筐体３７の外部に反射ミラー３６３の熱を直接放熱させることができる。

本実施形態のプロジェクター１において、投射光学筐体３７の外に露出する一体ホルダーの反射ミラー３６３の一部には、ヒートシンク４０が構成されている。
この構成により、ヒートシンク４０の放熱性を利用して効率的に反射ミラー３６３を冷却することができる。

本実施形態のプロジェクター１において、一体ホルダーでは、反射ミラー３６３と第１開口部３７２の周囲との間に、投射光学筐体３７の密閉状態を維持する第１シール部材３９を備えている。
この構成により、第１開口部３７２から投射光学筐体３７内部への塵埃の侵入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において、光源装置３１、画像生成部３００、及び投射光学筐体３７を収容する外装筐体５０を備え、外装筐体５０は、第１開口部３７２を露出する第２開口部５１１が設置されている。
この構成により、更に反射ミラー３６３の発熱を抑制することができることで、投射光学筐体３７の熱による変形が更に抑制される。

本実施形態のプロジェクター１において、外装筐体５０に第２開口部５１１を有し、外装筐体５０の内側の第２開口部５１１の周囲に、外装筐体５０と投射光学筐体３７との間に密閉状態を維持する第２シール部材５５を備えている。
このように、第２シール部材５５を備えることにより、外装筐体５０内部への塵埃の侵入を防止することができる。

２．第２実施形態
図５は、本実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、本実施形態に係る反射ミラー３６３を保持する別体ホルダー６０の概斜視図である。なお、図５は、別体ホルダー６０を背面部６１３側から見た状態を示している。図６は、反射ミラー３６３を保持する別体ホルダー６０を投射光学筐体３７に設置した状態を示す概断面図である。図７は、反射ミラー３６３の角度調整を行って別体ホルダー６０を投射光学筐体３７に設置した状態を示す概断面図である。

図５に示すように、別体ホルダー６０は、第１実施形態での一体ホルダーとは異なり、投射光学筐体３７とは別体に構成されて反射ミラー３６３を保持するホルダーとなる。また、別体ホルダー６０は、別体として投射光学筐体３７に設置される。別体ホルダー６０は、反射ミラー３６３の形状に合せて、概略矩形状に構成される。別体ホルダー６０は、反射ミラー３６３を保持するホルダー本体６１、ヒートシンク６５、第１シール部材６６等を備えて構成される。

図５、図６に示すように、ホルダー本体６１は、前面部６１１、側面部６１２、背面部６１３を有し、この３つの面部に囲まれて反射ミラー３６３を差し込む挿入部６１４が形成される。前面部６１１には、別体ホルダー６０用の反射用開口部６１５が上下方向に延びて形成されている。反射用開口部６１５の挿入部６１４側の内面には、反射ミラー３６３を当接させる基準面を構成する突起部６１６が形成されている。

反射ミラー３６３は、下方向から挿入部６１４に挿入され、反射面３６３１をこの突起部６１６に当接させて設置する。なお、本実施形態では、反射ミラー３６３は、ホルダー本体６１の弾性や図示省略する係合部により、第１実施形態の付勢部材３８は用いずに支持固定される。

ホルダー本体６１の背面部６１３の中央部には、複数のフィン６５１が形成されたヒートシンク６５が設置される。また、ホルダー本体６１の背面部６１３のヒートシンク６５の周囲には、第１実施形態の第１シール部材３９と同様の部材となる別体ホルダー６０用の第１シール部材６６が設置される。なお、第１シール部材６６は、矩形状で環状に形成されている。

このように構成される別体ホルダー６０は、図６に示すように、外側壁部３７１と内側壁部３７５とに囲まれる挿入部３７８に挿入されて投射光学筐体３７に設置される。別体ホルダー６０を挿入部３７８に挿入した場合、前面部６１１と内側壁部３７５とは接着剤６８（図６では図示を省略）により固定される。

別体ホルダー６０を挿入部３７８に挿入することで投射光学筐体３７に設置した場合、別体ホルダー６０の一部としての背面部６１３が、第１開口部３７２から投射光学筐体３７の外に露出する状態となる。そして、別体ホルダー６０と第１開口部３７２の周囲との間には、投射光学筐体３７の密閉状態を維持する第１シール部材６６が位置する状態となる。第１シール部材６６は、投射光学筐体３７の密閉状態を維持することで、第１開口部３７２から投射光学筐体３７内部への塵埃の侵入を防止している。

また、投射光学筐体３７の外に露出する別体ホルダー６０の一部としての背面部６１３には、ヒートシンク６５が構成されている。このヒートシンク６５は、複数のフィン６５１を有しており、第１開口部３７２を介して外部に露出する状態となる。なお、反射ミラー３６３は、図６において二点鎖線で示すように、投射光学筐体３７の内部を進む画像光に対して、反射用開口部３７６，６１５を介して、反射面３６３１で反射させて射出する。

ホルダー本体６１には、図５に示すように、反射ミラー３６３を保持する位置の上方向に、反射ミラー３６３の設置角度を調整可能とする箱型の調整用係合部６１８が形成されている。本実施形態では、反射ミラー３６３（別体ホルダー６０）を投射光学筐体３７に設置する際、挿入部３７８に別体ホルダー６０を挿入した後、入射光に対して反射光が所定の方向に射出されるように反射ミラー３６３の角度を調整（変更）することができる。なお、設置角度を調整する際には、調整用治具（図示省略）を調整用係合部６１８に係合させて、別体ホルダー６０の角度を調整して行う。

反射ミラー３６３（別体ホルダー６０）の角度調整を行った場合、図７に示すように、外側壁部３７１と内側壁部３７５に対して平行ではなく角度を持った状態となる。その場合、前面部６１１と内側壁部３７５とには、角度を持った隙間が形成される。

本実施形態ではこのような隙間に対して、別体ホルダー６０の前面部６１１の外面に接着剤６８を塗布して、内側壁部３７５の挿入部３７８側の内面に固定させることで、別体ホルダー６０を投射光学筐体３７に固定する。なお、本実施形態では、接着剤６８としてＵＶ硬化型の接着剤を用いている。また、第１シール部材６６は、反射ミラー３６３（別体ホルダー６０）の角度調整を行ったことによる角度変化にも対応して、密閉状態を維持する。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、反射ミラー３６３が別体ホルダー６０に保持された場合にも、投射光学筐体３７に、第１開口部３７２を設けることで、第１開口部３７２を介して投射光学筐体３７の外部に反射ミラー３６３の熱を放熱させることができる。

本実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、反射ミラー３６３を保持すると共に反射ミラー３６３の熱を受熱する投射光学筐体３７に別体に設置される別体ホルダー６０を備えている。そして、別体ホルダー６０の背面部６１３の一部を、第１開口部３７２から投射光学筐体３７の外に露出する。
この構成により、別体ホルダー６０の背面部６１３の一部が露出することで、第１開口部３７２を介して投射光学筐体３７の外部に反射ミラー３６３の熱を直接放熱させることができる。

本実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、投射光学筐体３７の外に露出する別体ホルダー６０の背面部６１３の一部には、ヒートシンク６５が構成されている。
この構成により、ヒートシンク６５の放熱性を利用して効率的に反射ミラー３６３を冷却することができる。

本実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、別体ホルダー６０では、別体ホルダー６０と第１開口部３７２の周囲との間に、投射光学筐体３７の密閉状態を維持する第１シール部材６６を備えている。
この構成により、第１開口部３７２から投射光学筐体３７内部への塵埃の侵入を防止することができる。

本実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、別体ホルダー６０が、投射光学筐体３７に対して、反射光の角度を変更するために角度を持って配置された場合、別体ホルダー６０の第１シール部材６６は、密閉状態を維持している。
この構成により、別体ホルダー６０を用いて反射ミラー３６３の角度調整を行った場合にも、第１開口部３７２から投射光学筐体３７内部への塵埃の侵入を防止することができる。

３．第３実施形態
図８は、本実施形態に係るプロジェクター１Ｂの外観を示す概斜視図である。なお、図８は、外装筐体５０の背面部５２から見た状態を示している。

本実施形態のプロジェクター１Ｂは、外装筐体５０内部に第１実施形態の図４に示す構成となる反射ミラー３６３や投射光学筐体３７が収容されている。また、外装筐体５０の側壁部５１には、図４に示すように、第２開口部５１１や複数の格子５１３が形成されている。なお、外装筐体５０の側壁部５１は、背面部５２から内面側に傾斜して形成されている。

本実施形態では、外装筐体５０には、背面部５２から内面側に窪んだ凹部５３が形成されている。そして、凹部５３と側壁部５１とは、図８に示すように、連設した状態に形成されている。言い換えると、凹部５３は、第２開口部５１１に連設されている。

凹部５３には、複数の外部電子機器（図示省略）からの画像信号等を入力するための複数の入力端子５８１を備えるインターフェース部５８が設置されている。また、凹部５３には、電源ケーブル（図示省略）と接続する電力供給用のインレットコネクター５８２等が設置されている。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態のプロジェクター１Ｂにおいて、外装筐体５０は、インターフェース部５８を備えた凹部５３を備えている。そして、凹部５３は、第２開口部５１１に連設されている。
この構成により、インターフェース部５８を凹部５３に備え、凹部５３と第２開口部５１１とは連設することで、プロジェクター１Ｂの背面部５２の近くに通気を阻害する障害物等が設置されている場合でも、背面部５２から内面側に窪む凹部５３や、インターフェース部５８の隙間などを冷却に利用することができる。また、インターフェース部５８と同様に、第２開口部５１１を外観的に目立たなくでき、また、シンプルなデザインとすることができる。

４．第４実施形態
図９、図１０は、本実施形態に係るプロジェクター１Ｃの内部を示す概斜視図である。図９、図１０では、プロジェクター１Ｃの外装筐体の図示を省略している。

図９、図１０に示すように、プロジェクター１Ｃの内部（図示省略する外装筐体の内部）において、図面視で、右側には、光学系３０を構成する光源装置３１と画像生成部３００とが配置されている。中央には、画像生成部３００に接続する光学系３０を構成する投射光学装置３６（投射光学筐体３７）が配置されている。また、投射光学系３６０左側で隣の位置には、プロジェクター１Ｃの動作を制御する制御用回路基板７６を含めた制御部７５が配置されている。プロジェクター１Ｃの図示省略する外装筐体は、投射光学筐体３７、画像生成部３００、光源装置３１、制御部７５を収容する。

本実施形態のプロジェクター１Ｃにおける外装筐体内部の配置は、プロジェクター１Ｃの奥行き方向を短くした構造としている。そのため、投射光学装置３６を中心位置に配置し、一方（右側）に、画像生成部３００、光源装置３１を備え、他方（左側）にプロジェクター１Ｃの動作を制御する制御部７５等を配置している。

外装筐体の内部には、冷却ファン７０を備えている。冷却ファン７０は、外装筐体内で制御用回路基板７６が配置された第１空間Ｓ１と、投射光学筐体３７の第１開口部３７２が面する第２空間Ｓ２とに連通し、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に冷却風Ｗを流動させる。

冷却ファン７０は、本実施形態では、ファンの回転軸方向から吸気した空気を、回転による遠心力方向に吐出する構造となる、いわゆるシロッコファンを用いている。なお、冷却ファン７０は、シロッコファンに限らず、ファンの回転軸方向から吸気した空気を、同方向に吐出する構造となる、いわゆる軸流ファンを用いることも可能である。

図９では、冷却ファン７０は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２と外装筐体とに概略挟まれて設置される。そして、冷却ファン７０は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との大気を吸気して、外装筐体と画像生成部３００との間の空間に吐出することで冷却風Ｗを流動させている。なお、冷却ファン７０から吐出された冷却風Ｗは、本実施形態では、冷却ファン７０の吐出側にダクト（図示省略）が設置されており、この投射光学装置３６の入射側、画像生成部３００に沿うダクトに冷却風Ｗを流動して、外装筐体の側面に形成される排気口（図示省略）から外装筐体の外部に排気される。この場合、冷却ファン７０の吸気により、第１空間Ｓ１（制御用回路基板７６）と第２空間Ｓ２（反射ミラー３６３）とを冷却している。

なお、本実施形態では、冷却ファン７０から吐出された冷却風Ｗの全てを排気口から外部に排気しているが、吐出された冷却風Ｗの一部を光学系３０の画像生成部３００（例えば、光変調装置３４の液晶パネル３４１）や光源装置３１などが設置される空間に流動させた後、外部に排気する構成としてもよい。

図１０においても、冷却ファン７０は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２と外装筐体とに概略挟まれて設置される。そして、冷却ファン７０は、第２空間Ｓ２の大気を吸気して、第１空間Ｓ１に吐出することで冷却風Ｗを流動させている。この場合、冷却ファン７０の吸気により、第２空間Ｓ２（反射ミラー３６３）を冷却し、吐出により、第１空間Ｓ１（制御用回路基板７６）を冷却している。なお、冷却ファン７０が吐出する冷却風Ｗを、ダクト（図示省略）を設置して、外装筐体の例えば前面側に形成される排気口（図示省略）から外装筐体の外部に排気させる構成でもよい。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態のプロジェクター１Ｃにおいて、投射光学筐体３７、画像生成部３００、及び光源装置３１を収容する外装筐体を備え、外装筐体内で投射光学系３６０の隣に位置する制御用回路基板７６を備えている。そして、外装筐体内で制御用回路基板７６が配置された第１空間Ｓ１と、投射光学筐体３７の第１開口部３７２が面する第２空間Ｓ２とに連通して、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に冷却風Ｗを流動させる冷却ファン７０を備えている。
この構成によれば、冷却ファン７０を用いることにより、第１空間Ｓ１や第２空間Ｓ２の大気を吸気することや、吸気した大気を吐出することにより、自然対流による冷却よりも強制的に空気の流動を作ることで、第１空間Ｓ１での制御用回路基板７６や、第２空間Ｓ２での反射ミラー３６３などに対する冷却効果を向上させることができる。

５．第５実施形態
図１１は、本実施形態に係るプロジェクター１Ｄの内部を示す概断面図である。
本実施形態のプロジェクター１Ｄは、第１実施形態とは異なる投射光学装置８０を備えている。

投射光学系８００は、中継レンズ郡８０１、反射光学系８０２、及び広角レンズ系８０５で構成されている。中継レンズ郡８０１は、複数のレンズで構成され、画像生成部３００の色合成装置３５（図１）からの入射光を反射光学系８０２に導く。

反射光学系８０２は、平板に構成される２つの反射光学素子を備えている。２つの反射光学素子は、入射側に設置される第１反射光学素子としての第１反射ミラー８０３と、射出側に設置される第２反射光学素子としての第２反射ミラー８０４とで構成される。反射光学系８０２は、第１反射ミラー８０３と第２反射ミラー８０４とにより、入射光を反射させて方向を変更して折り返し、広角レンズ系８０５に導く。

広角レンズ系８０５は、広角レンズ系８０５の射出側端部に位置する広角レンズ８０６を含めて構成され、第１反射ミラー８０３及び第２反射ミラー８０４を経た入射光を、広角レンズ８０６を介して射出して拡大投射する。

投射光学装置８０は、上述する投射光学系８００と、投射光学系８００を内部に収容する投射光学筐体８１とで構成されている。図１１に示すように、投射光学筐体８１は、概Ｃ字形状に形成されており、第１反射ミラー８０３及び第２反射ミラー８０４が設置されるコーナー部の外側壁部８１１と外側壁部８１２には、矩形状の開口部８１３，８１４がそれぞれ形成されている。なお、開口部８１３，８１４は、第１実施形態における第１開口部（具体的には、第１開口部３７２）に対応する。

また、第１反射ミラー８０３及び第２反射ミラー８０４は矩形状に形成され、それぞれ、第１実施形態での一体ホルダー（図示省略）の構成により保持された状態となる。そして、一方の開口部８１３の内面側には第１反射ミラー８０３が保持されており、他方の開口部８１４の内面側には第２反射ミラー８０４が保持されている。なお、図１１では、一体ホルダーの詳細な構成は図示省略している。

そして、開口部８１３を介して第１反射ミラー８０３の背面８０３１が、投射光学筐体８１から外部に露出している。同様に、開口部８１４を介して第２反射ミラー８０４の背面８０４１が、投射光学筐体８１から外部に露出している。図１１において、画像光の光軸における進行方向を二点鎖線で概念的に示している。

プロジェクター１Ｄは、投射光学装置８０や画像生成部３００などの光学系３０Ａ、及び制御部（図示省略）などを収容する外装筐体９０を備えている。外装筐体９０は、図１１に示すように、外側壁部８１１，８１２を含む概Ｃ字形状の投射光学筐体８１の外面を、投射光学系８００の射出側から入射側にわたって、所定の隙間を有して覆うように構成されている。言い換えると、外装筐体９０と投射光学筐体８１との間に、投射光学系８００の射出側から投射光学筐体８１の第１開口部（開口部８１３，８１４）を介して投射光学系８００の入射側に連通し、冷却風Ｗを流動するダクト９５を備えている。

そして、広角レンズ８０６が設置される投射光学筐体８１の射出側端部（投射光学系８００の射出側）と射出側端部を覆う外装筐体９０の先端部とに挟まれて、開口部Ｇ１が構成されている。言い換えると、開口部Ｇ１は、ダクト９５の開口部と言うことができる。

本実施形態では、外装筐体９０の底部の内面側と、投射光学筐体８１の中継レンズ郡８０１を保持する領域とに挟まれて、冷却ファン７１（本実施形態ではシロッコファン）が設置されている。そして、冷却ファン７１が駆動することにより、図１１に示すように、開口部Ｇ１から、外装筐体９０と投射光学筐体８１との隙間（ダクト９５の内部）に外気を吸気する。吸気された外気は冷却風Ｗとして、外装筐体９０と投射光学筐体８１との隙間（ダクト９５の内部）を流動して冷却ファン７１から吐出される。冷却ファン７１から吐出された冷却風Ｗは、排気口９１を介して外装筐体９０（プロジェクター１Ｄ）の外部へ排気される。なお、図１１では、本実施形態の冷却風Ｗの流動の方向を実線矢印で模式的に図示している。この冷却風Wの流動により、開口部８１４，８１３を介して、第２反射ミラー８０４、第１反射ミラー８０３が冷却される。なお、冷却ファン７１から吐出された冷却風Ｗは、外装筐体９０内を流動させて他の発熱する構成部を冷却するように構成してもよい。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態のプロジェクター１Ｄにおいて、投射光学装置８０や画像生成部３００などの光学系３０Ａ、及び制御部（図示省略）などを収容する外装筐体９０を備え、外装筐体９０と投射光学筐体８１との間に、投射光学系８００の射出側から投射光学筐体８１の第１開口部（開口部８１４，８１３）を介して投射光学系８００の入射側に連通し、冷却風Ｗを流動するダクト９５と、冷却風Ｗを送風する冷却ファン７１とを備えている。
この構成によれば、ダクト９５を流動する冷却風Ｗにより、第１反射ミラー８０３、第２反射ミラー８０４を冷却することができる。

６．変形例１
第１実施形態のプロジェクター１において、投射光学筐体３７の外に露出する一体ホルダーの反射ミラー３６３の一部には、ヒートシンク４０が構成されている。しかし、これには限定されず、投射光学筐体３７の外に露出する一体ホルダーの反射ミラー３６３の一部には、ヒートシンク４０に熱を伝えるヒートパイプが構成されていてもよい。この構成により、効率的に冷却を行うことができる。

７．変形例２
第２実施形態のプロジェクター１Ａにおいて、投射光学筐体３７の外に露出する別体ホルダー６０の一部としての背面部６１３には、ヒートシンク６５が構成されている。しかし、これには限定されず、投射光学筐体３７の外に露出する別体ホルダー６０の背面部６１３の一部には、ヒートシンク６５に熱を伝えるヒートパイプが構成されていてもよい。この構成により、効率的に冷却を行うことができる。

８．変形例３
第４実施形態のプロジェクター１Ｃにおいて、冷却ファン７０は、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２との間に配置する必要はない。いずれにしても、冷却ファン７０は、外装筐体内で制御用回路基板７６が配置された第１空間Ｓ１と、投射光学筐体３７の第１開口部３７２が面する第２空間Ｓ２とに連通し、第１空間Ｓ１及び第２空間Ｓ２に冷却風Ｗを流動させることであればよい。

９．変形例４
第５実施形態では、入射側の第１反射光学素子（第１反射ミラー８０３）と、射出側の第２反射光学素子（第２反射ミラー８０４）とは、それぞれの開口部８１３，８１４に位置している。言い換えると、入射側の第１反射ミラー８０３と射出側の第２反射ミラー８０４とに対応して開口部８１３，８１４が形成されている。しかし、これには限定されず、少なくとも入射側の第１反射ミラー８０３に対応させて開口部８１３を形成することでよい。一般的に、入射側の第１反射ミラー８０３の方が、射出側の第２反射ミラー８０４に比べて発熱量が多くなるため、少なくとも入射側の第１反射ミラー８０３に対応させて開口部８１３を形成することにより、効率的に冷却することができる。

１０．変形例５
第５実施形態では、第１反射ミラー８０３、第２反射ミラー８０４の背面８０３１，８０４１を開口部８１３，８１４から露出させている。しかし、これには限定されず、この背面８０３１，８０４１にヒートシンクを設置する構成としてもよい。この構成により、更に第１反射ミラー８０３、第２反射ミラー８０４を冷却することができる。

１１．変形例６
第５実施形態では、冷却風Ｗとして外気を開口部Ｇ１から取り込み、外装筐体９０と投射光学筐体８１との隙間（ダクト９５）内を流動させて、冷却ファン７１から吐出することで、第１反射ミラー８０３、第２反射ミラー８０４を冷却している。しかし、これには限定されず、内部に設置する冷却ファン７１から吐出した空気を冷却風Ｗとして、外装筐体９０と投射光学筐体８１との隙間（ダクト９５）内を流動させて、開口部Ｇ１からプロジェクター１Ｄの外部に排気させることで、第１反射ミラー８０３、第２反射ミラー８０４を冷却することでもよい。

１２．変形例７
前記実施形態では、平板の反射ミラー３６３，８０３，８０４に対して冷却を行うことを説明したが、反射ミラーは、凹状の反射ミラーであってもよく、特に限定されるものではない。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…プロジェクター、３１…光源装置、３００…画像生成部、３６０，８００…投射光学系、３６３，３６４，８０３，８０４…反射光学素子としての反射ミラー、３７，８１…投射光学筐体、３７２，８１３，８１４…第１開口部。

Claims (11)

1. 光源装置と、
   前記光源装置からの光を画像光に生成する画像生成部と、
   前記画像光を投射する投射光学系と、
   前記投射光学系を構成し、前記画像光を折り返して射出する反射光学素子と、
   前記投射光学系を収容する投射光学筐体と、
   前記投射光学筐体において、前記反射光学素子の位置に開口して形成される第１開口部と、を備えることを特徴とする投射装置。
2. 請求項１に記載の投射装置であって、
   前記反射光学素子は、入射側の第１反射光学素子と、射出側の第２反射光学素子とを備え、
   少なくとも前記第１反射光学素子は、前記第１開口部に位置することを特徴とする投射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の投射装置であって、
   前記反射光学素子を保持すると共に前記反射光学素子の熱を受熱する前記投射光学筐体に一体に設置される一体ホルダー、又は前記投射光学筐体に別体に設置される別体ホルダーを備え、
   前記一体ホルダーは前記反射光学素子の一部を、又は前記別体ホルダーは前記別体ホルダーの一部を、前記第１開口部から前記投射光学筐体の外に露出することを特徴とする投射装置。
4. 請求項３に記載の投射装置であって、
   前記投射光学筐体の外に露出する前記一体ホルダーの前記反射光学素子の一部、又は前記別体ホルダーの一部には、ヒートシンクが構成されていることを特徴とする投射装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の投射装置であって、
   前記一体ホルダーは、前記反射光学素子と前記第１開口部の周囲との間に、又は前記別体ホルダーは、前記別体ホルダーと前記第１開口部の周囲との間に、前記投射光学筐体の密閉状態を維持する第１シール部材を備えることを特徴とする投射装置。
6. 請求項５に記載の投射装置であって、
   前記別体ホルダーが、前記投射光学筐体に対して、反射光の角度を変更するために角度を持って配置された場合、
   前記別体ホルダーの前記第１シール部材は、前記密閉状態を維持することを特徴とする投射装置。
7. 請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の投射装置であって、
   前記投射光学筐体、前記画像生成部、及び前記光源装置を収容する外装筐体を備え、
   前記外装筐体は、前記第１開口部を露出する第２開口部を有することを特徴とする投射装置。
8. 請求項７に記載の投射装置であって、
   前記外装筐体は、インターフェース部を備えた凹部を備え、
   前記凹部は、前記第２開口部に連設されていることを特徴とする投射装置。
9. 請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の投射装置であって、
   前記投射光学筐体、前記画像生成部、及び前記光源装置を収容する外装筐体を備え、
   前記外装筐体内で前記投射光学系の隣に位置する制御用回路基板を備え、
   前記外装筐体内で前記制御用回路基板が配置された第１空間と、前記投射光学筐体の前記第１開口部が面する第２空間とに連通し、前記第１空間及び前記第２空間に冷却風を流動させる冷却ファンを備えることを特徴とする投射装置。
10. 請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の投射装置であって、
    前記投射光学筐体、前記画像生成部、及び前記光源装置を収容する外装筐体を備え、
    前記外装筐体と前記投射光学筐体との間に、前記投射光学系の射出側から前記投射光学筐体の前記第１開口部を介して前記投射光学系の入射側に連通し、冷却風を流動するダクトと、前記冷却風を送風する冷却ファンとを備えることを特徴とする投射装置。
11. 請求項５または請求項６のいずれか一項に記載の投射装置であって、
    前記投射光学筐体、前記画像生成部、及び前記光源装置を収容する外装筐体を備え、
    前記外装筐体は、前記第１開口部を露出する第２開口部を有し、
    前記外装筐体の内側の前記第２開口部の周囲に、前記外装筐体と前記投射光学筐体との密閉状態を維持する第２シール部材を備えることを特徴とする投射装置。

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