JP2022116692A - プロジェクターおよびプロジェクター装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】プロジェクターの落下を抑制するとともに、投写画像の品質低下を抑制する。【解決手段】本発明のプロジェクターは、複数の貫通孔を有する外装ケースと、外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、第1ベース部材に固定される照明ユニットと、第1ベース部材に固定される画像形成ユニットと、画像形成ユニットに連結される投写光学ユニットと、外装ケースの内部に固定され、第1ベース部材に連結され、第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、を備える。第1ベース部材は、外装ケースの複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置されて吊り具が固定される複数の第1固定部を有する。第2ベース部材は、外装ケースの複数の貫通孔のうち、複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置されて吊り具が固定される第2固定部を有する。【選択図】図4

Description

本発明は、プロジェクターおよびプロジェクター装置に関する。
プロジェクターの設置形態として、投写レンズをスクリーン等の被投写面に向けて机上に置いて設置する形態と、プロジェクターを上記の形態とは上下反転させ、天井面または壁面から吊り下げて設置する形態と、が従来から知られている。本明細書において、前者の形態を据え置きと称し、後者の形態を吊下と称する。プロジェクターを吊下状態で設置する場合、吊り具を介してプロジェクターを天井面または壁面に固定する方法が一般的である。
近年、プロジェクターの用途は広範囲に広がっており、設置環境によってはプロジェクターと吊り具との連結部が劣化しやすくなる場合がある。例えば室内に油煙が漂う環境下において、プロジェクターを天吊りで設置した場合を想定する。この場合、プロジェクターの吊り具との連結部に発生する応力と油煙との相互作用によって、筐体を構成するプラスチックにソルベントクラックと呼ばれる現象が発生し、プロジェクターと吊り具との連結強度が低下するおそれがある。なお、連結強度低下の原因は、必ずしもプラスチックの使用に限るものではなく、例えば金属材料の錆に起因する場合なども考えられる。
プロジェクターと吊り具との連結強度の低下を抑制する方法として、下記の特許文献1には、樹脂製の筐体と、筐体内部に配置される金属シールドと、筐体に取り付けられるフランジ付きナットと、を備えるプロジェクターが開示されている。天吊り金具の上面からビスが筐体を貫通してフランジ付きナットに固定されることにより、プロジェクターが吊下状態で天吊り金具に固定される。また、金属シールドには光学ユニット、電源ユニット等が固定されている。
特開2015-4780号公報
ところが、特許文献1のプロジェクターの場合、天吊り金具の4個所をビスとフランジ付きナットとで固定しているが、天吊り金具が歪んでいると、その歪みが4個所のビスを介して金属シールドに影響を与え、金属シールドも歪むおそれがある。その結果、金属シールドに固定された光学ユニットが本来の光学的な位置に対してずれる場合がある。これにより、投写画像の品質が低下するおそれがある。
上記の課題を解決するために、本発明の一つの態様のプロジェクターは、吊り具を取り付ける複数の貫通孔を有する外装ケースと、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、前記第1ベース部材の前記第1面に固定される照明ユニットと、前記第1ベース部材の前記第1面に固定され、前記照明ユニットから射出される光から画像光を生成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットに連結され、前記画像形成ユニットから射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、前記外装ケースの内部に固定され、かつ、前記第1ベース部材に連結され、前記第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、を備える。前記第1ベース部材は、前記第1ベース部材の前記第2面に設けられ、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される複数の第1固定部を有する。前記第2ベース部材は、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、前記複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される第2固定部を有する。
本発明の一つの態様のプロジェクター装置は、プロジェクターと、前記プロジェクターを吊下状態で固定する吊り具と、を備える。前記プロジェクターは、前記吊り具を取り付ける複数の貫通孔を有する外装ケースと、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、前記第1ベース部材の前記第1面に固定される照明ユニットと、前記第1ベース部材の前記第1面に固定され、前記照明ユニットから射出される光から画像光を生成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットに連結され、前記画像形成ユニットから射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、前記外装ケースの内部に固定され、かつ、前記第1ベース部材に連結され、前記第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、を備える。前記第1ベース部材は、前記第1ベース部材の前記第2面に設けられ、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される複数の第1固定部を有する。前記第2ベース部材は、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、前記複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される第2固定部を有する。前記吊り具は、前記外装ケースを挟んで前記複数の第1固定部と前記第2固定部とに固定される取付部材を有する。
実施形態のプロジェクター装置を示す斜視図である。 プロジェクター装置の平面図である。 プロジェクターの平面図である。 プロジェクター装置の分解斜視図である。 ベース部材をロアケースに固定した状態の平面図である。 ベース部材の斜視図である。 画像形成ユニットの概略構成図である。 プロジェクター装置における各部の連結構造を模式的に示す概念図である。 変形例のプロジェクターにおいて、ベース部材をロアケースに固定した状態の平面図である。
以下、本発明の一つの実施形態について、図1~図8を用いて説明する。
なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
図1は、本実施形態のプロジェクター装置10を設置した状態を示す斜視図である。図2は、プロジェクター装置10の平面図である。図3は、図2から吊り具12を除いた、プロジェクター11の平面図である。図4は、プロジェクター装置10の分解斜視図である。図5は、ベース部材21をロアケース24に固定した状態の平面図である。
図1に示すように、プロジェクター装置10は、プロジェクター11と、プロジェクター11を吊下状態で固定する吊り具12と、落下防止ワイヤー13と、を備える。プロジェクター11は、吊り具12を介して天井面に固定されているが、図1では天井面の図示を省略する。また、プロジェクター装置10は、必ずしも天井面に設置されていなくてもよく、壁面に設置されてもよい。
吊り具12は、後述する外装ケース22を挟んで複数の第1固定部37と第2固定部38とに固定される取付金具14を有する。
本実施形態の取付金具14は、特許請求の範囲の取付部材に対応する。
以下の説明に用いる図面においては、必要に応じてXYZ直交座標系を用いる。
X軸は、プロジェクター装置10を上方から見たとき、投写光学ユニット17から射出される光の光軸を投影した軸であり、前後方向に沿う軸である。Z軸は、X軸に直交し、上下方向に沿う軸である。Y軸は、X軸およびZ軸に直交し、左右方向に沿う軸である。本実施形態では、プロジェクター装置10の後方に位置する観察者から見て手前側を-X側とし、奥側を+X側とし、上側を+Z側とし、下側を-Z側とし、右側を+Y側とし、左側を-Y側として説明する。なお、X軸は、後述する外装ケース22の前面22cと背面22dとが対向する方向、Y軸は、外装ケース22の右側面22eと左側面22fとが対向する方向、Z軸は、外装ケース22の天面22aと底面22bとが対向する方向、と定義する。
プロジェクター11は、据え置きと天吊りの双方の形態で設置可能とされている。本実施形態では、プロジェクター11が据え置きの場合とは上下反転した姿勢で天井面に設置されている。すなわち、プロジェクター11は、外装ケース22の天面22aが下方を向き、底面22bが上方を向いた姿勢で天井面に設置されている。なお、本実施形態では、プロジェクター11が天井面に設置される設置形態を天吊りと称する。また、外装ケース22の各面の名称については、プロジェクター11を据え置きの姿勢で設置した場合に上方を向く面を天面22aと称し、下方を向く面を底面22bと称する。各部の名称についてもこれに準ずる。
図4および図5に示すように、プロジェクター11は、外装ケース22と、照明ユニット15と、画像形成ユニット16と、投写光学ユニット17と、電源ユニット18と、制御ユニット19(図8参照)と、冷却ファン20と、吸気ダクト27と、ベース部材21と、カメラユニット29と、を備える。
図1に示すように、外装ケース22は、概ね直方体の形状を有し、内部が中空の箱状の部材である。外装ケース22は、天面22a、底面22b、前面22c、背面22d、右側面22e、および左側面22fからなる6つの面を有する。なお、外装ケース22の各面の名称については、プロジェクター装置10を据え置きの姿勢で設置した場合に上方を向く面を天面22aと称し、下方を向く面を底面22bと称する。また、観察者から見て、手前側に位置する面を前面22cと称し、奥側に位置する面を背面22dと称し、右側に位置する側面を右側面22eと称し、左側に位置する側面を左側面22fと称する。
図4に示すように、外装ケース22は、アッパーケース23と、ロアケース24と、から構成されている。すなわち、外装ケース22は、上下方向で分割された2つのケースから構成されている。外装ケース22は、樹脂材料から構成されている。
アッパーケース23は、プロジェクター装置10を据え置きの姿勢で設置した場合に各ユニットを上方から覆うケースである。アッパーケース23の前面には、通風口25、投写光学ユニット17を収容する開口部23h等が設けられている。
ロアケース24は、プロジェクター装置10を据え置きの姿勢で設置した場合に各ユニットを下方から覆うケースである。図1~図3に示すように、ロアケース24の底面に、プロジェクター装置10を据え置きの姿勢で設置する場合にプロジェクター11を支持する脚部26が設けられている。本実施形態の場合、脚部26は、底面の前部に2つ、底面の後部に2つ設けられている。なお、脚部26の数および配置は特に限定されない。
照明ユニット15は、図示を省略するが、例えばレーザー光源、波長変換素子等を有する。照明ユニット15は、レーザー光源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、蛍光体を含む波長変換素子に入射させ、青色のレーザー光と黄色の蛍光とからなる白色光を射出する。なお、照明ユニット15は、レーザー光源と波長変換素子とを用いた構成に限定されず、例えばレーザー光源を単独で用いる構成、LED(Light Emitting Diode)、放電型の光源ランプを用いる構成を適用してもよい。また、照明ユニット15は、発光源で生じた熱を外部に放出するヒートシンク等の放熱部材を有していてもよい。
図7は、画像形成ユニット16の構成を示す模式図である。
図7に示すように、画像形成ユニット16は、色分離光学系3aと、光変調装置4Rと、光変調装置4Gと、光変調装置4Bと、光合成光学系5と、を有する。画像形成ユニット16は、照明ユニット15から射出される光から画像光を生成する。
色分離光学系3aは、照明ユニット15から射出される白色光WLを、赤色光LRと緑色光LGと青色光LBとに分離する。色分離光学系3aは、第1ダイクロイックミラー7aと、第2ダイクロイックミラー7bと、第1反射ミラー8aと、第2反射ミラー8bと、第3反射ミラー8cと、リレーレンズ8dと、を備える。
第1ダイクロイックミラー7aは、照明ユニット15から射出される白色光WLを、赤色光LRと、緑色光LGと青色光LBとが混合された光と、に分離する。第1ダイクロイックミラー7aは、赤色光LRを反射するとともに、緑色光LGおよび青色光LBを透過させる。第2ダイクロイックミラー7bは、緑色光LGと青色光LBとが混合された光を緑色光LGと青色光LBとに分離する。第2ダイクロイックミラー7bは、緑色光LGを反射するとともに、青色光LBを透過させる。
第1反射ミラー8aは、赤色光LRの光路中に配置されている。第1反射ミラー8aは、第1ダイクロイックミラー7aによって反射された赤色光LRを光変調装置4Rに向けて反射する。第2反射ミラー8bおよび第3反射ミラー8cは、青色光LBの光路中に配置されている。第2反射ミラー8bおよび第3反射ミラー8cは、第2ダイクロイックミラー7bを透過した青色光LBを光変調装置4Bに導く。
光変調装置4Rは、液晶パネル4RPと、液晶パネル4RPの入射側および射出側にそれぞれ設けられた偏光板(図示略)と、から構成されている。光変調装置4Gは、液晶パネル4GPと、液晶パネル4GPの入射側および射出側にそれぞれ設けられた偏光板(図示略)と、から構成されている。光変調装置4Bは、液晶パネル4BPと、液晶パネル4BPの入射側および射出側にそれぞれ設けられた偏光板(図示略)と、から構成されている。光変調装置4Rは、光源ユニットから射出された光のうち、赤色光LRを画像信号に応じて変調する。光変調装置4Gは、光源ユニットから射出された光のうち、緑色光LGを画像信号に応じて変調する。光変調装置4Bは、光源ユニットから射出された光のうち、青色光LBを画像信号に応じて変調する。これにより、各光変調装置4R,4G,4Bは、各色光に対応した画像光を形成する。
光変調装置4Rの光入射側には、光変調装置4Rに入射する赤色光LRを平行化するフィールドレンズ9Rが配置されている。光変調装置4Gの光入射側には、光変調装置4Gに入射する緑色光LGを平行化するフィールドレンズ9Gが配置されている。光変調装置4Bの光入射側には、光変調装置4Bに入射する青色光LBを平行化するフィールドレンズ9Bが配置されている。
光合成光学系5は、略立方体状のクロスダイクロイックプリズムから構成されている。光合成光学系5は、光変調装置4R,4G,4Bからの各色の画像光を合成する。光合成光学系5は、合成した画像光を投写光学ユニットに向かって射出する。
投写光学ユニット17は、画像形成ユニット16から射出される画像光を、スクリーン(図示略)に向かって拡大投写する。投写光学ユニット17から光が投写されることにより、スクリーン上に拡大されたカラー画像が表示される。スクリーンは、図1に示すプロジェクター装置10の前方(+X側)かつ下方(-Z側)に配置される。
図4に示すように、本実施形態の投写光学ユニット17は、画像形成ユニット16に対して+X方向に連結されている。投写光学ユニット17は、複数の投写レンズ28を有する。投写レンズ28の数は特に限定されない。
電源ユニット18は、プロジェクター装置10に接続された外部電源から供給された電力を照明ユニット15に供給する。電源ユニット18は、外装ケース22の内部において、画像形成ユニット16の後方(-X側)に配置されている。図5に示すように、電源ユニット18は、平面視において、後述する第2ベース部材32に重なる位置に配置され、ロアケース24に固定されている。
図8に示す制御ユニット19は、プロジェクター11の各部を制御する回路基板から構成されている。制御ユニット19には、各種の配線が形成されるとともに、各種の電子部品が搭載されている。
図5に示すように、冷却ファン20は、外装ケース22の内部に配置された任意の冷却対象を冷却する。冷却ファン20は、外部の空気を外装ケース22内に吸引する吸気ファン、外装ケース22内の空気を外部に排出する排気ファン等を含む。本実施形態において、図5に示す冷却ファン20は、排気ファンである。冷却ファン20は、例えばシロッコファン、軸流ファン等で構成されるが、ファンの方式は特に限定されない。
冷却ファン20は、外装ケース22に固定されている。冷却ファン20の具体的な固定方法は、特に限定されない。冷却ファン20は、例えばねじ止め、接着剤等を用いて外装ケース22に固定されている。冷却ファン20は、アッパーケース23に固定されていてもよいし、ロアケース24に固定されていてもよい。
図6は、ベース部材21の斜視図である。
図6に示すように、ベース部材21は、第1ベース部材31と、第2ベース部材32と、を有する。第2ベース部材32の剛性は、第1ベース部材31の剛性よりも低い。本実施形態のプロジェクター11は、この2つのベース部材31,32の剛性の違いによって効果を奏するが、詳しくは後述する。
第1ベース部材31は、金属材料から構成されている。第1ベース部材31は、金型を用いて金属材料を鋳造することにより、概ね板状に形成されている。または、金属板にプレス加工、曲げ加工、切削加工等の加工を施すことで、第1ベース部材31を作製してもよい。第1ベース部材31は、第1面31aと、第1面31aとは反対側の第2面31bと、を有する。第1面31aは、照明ユニット15および画像形成ユニット16に対向する。第2面31bは、ロアケース24に対向する。第1ベース部材31は、全体が平坦な板状の部材ではなく、複数の凹凸やリブを有している。
具体的には、第1ベース部材31は、例えばアルミダイカストにより構成されている。第1ベース部材31の肉厚は、場所によって異なるが、平均で3mm程度である。なお、第1ベース部材31は、アルミニウムの他、鉄系金属から構成されていてもよい。また、第1ベース部材31は、金属材料の他、結晶性樹脂から構成されていてもよい。結晶性樹脂の例としては、不飽和ポリエステル樹脂のBMC(Bulk Molding Compound)が挙げられる。
図5に示すように、第1ベース部材31は、ロアケース24の内部に固定されている。具体的には、第1ベース部材31には複数のねじ孔が設けられ、ロアケース24には第1ベース部材31のねじ孔の位置に対応してナット部が設けられている。第1ベース部材31は、複数のねじ33がロアケース24の複数のナット部にそれぞれ結合されることによって、ロアケース24に固定されている。本実施形態の場合、ねじ33が14個所に設けられているが、ねじ33の個数は特に限定されない。
第1ベース部材31は、平面視において、画像形成ユニット16および照明ユニット15と重なる位置に配置されている。第1ベース部材31のうち、画像形成ユニット16の光変調装置4R,4G,4Bおよび光合成光学系5等の光学部材と重なる位置に通風孔31hが設けられている。これにより、外装ケース22の内部を流れる冷風が通風孔31hを介して光変調装置4R,4G,4Bおよび光合成光学系5等の光学部材に当たりやすい構成となっている。以下、画像形成ユニット16のうち、光変調装置4R,4G,4Bおよび光合成光学系5が配置される領域を画像形成ユニット16の中央部と定義する。
第2ベース部材32は、金属材料から構成されている。第2ベース部材32は、金属板を用いて板状に形成されている。図6に示すように、第2ベース部材32は、第1面32aと、第1面32aとは反対側の第2面32bと、を有する。第1面32aは、電源ユニット18に対向する。第2面32bは、ロアケース24に対向する。または、第2ベース部材32は、第1ベース部材31と同様、鋳造法により作製されてもよい。第2ベース部材32は、ねじ34によって第1ベース部材31に連結されている。
具体的には、第2ベース部材32は、例えばアルミニウム板から構成されている。第2ベース部材32は、肉厚が2mm程度であり、第1ベース部材31よりも薄い。なお、第2ベース部材32は、アルミニウム系金属から構成されることが望ましいが、材料は特に限定されない。
本実施形態の場合、第1ベース部材31と第2ベース部材32とはともにアルミニウムで構成されているが、第2ベース部材32の肉厚が第1ベース部材31の肉厚よりも薄く、かつ、第2ベース部材32が第1ベース部材31のような凹凸やリブを有していないことにより、第2ベース部材32の剛性は第1ベース部材31の剛性よりも低くなる。なお、第2ベース部材32の剛性を第1ベース部材31の剛性よりも低くする手段として、例えば第2ベース部材32と第1ベース部材31とで構成材料を異ならせる、第2ベース部材32を構成する板材に複数の孔を設ける、等の手段を採用してもよい。また、上記の手段を複数組み合わせてもよい。
図3に示すように、ロアケース24は、吊り具12の取付金具14を取り付けるための複数の貫通孔24hを有する。本実施形態の場合、ロアケース24は、4つの貫通孔24hを有する。4つの貫通孔24hは、台形の角部に略位置するように、ロアケース24の前部右側、前部左側、後部右側、および後部左側に配置されている。なお、貫通孔24hの数および配置は、特に限定されない。
図5および図6に示すように、第1ベース部材31の第2面31bに、吊り具12が固定される複数の第1固定部37が設けられている。本実施形態の場合、第1ベース部材31の第2面31bに、3個の第1固定部37が設けられている。第1固定部37は、例えばインサートナットまたはクリンチングナット等の円筒状の固定ナットから構成されている。また、第1固定部37は、第1ベース部材31から突出したねじ孔であってもよい。3個の第1固定部37は、ロアケース24の4つの貫通孔24hのうち、3つの貫通孔24hの位置に対応して配置されている。
本実施形態の場合、3個の第1固定部37は、ロアケース24の前部右側、前部左側、および後部左側の貫通孔24hの位置に対応して配置されている。このように、3個の第1固定部37は、画像形成ユニット16の中央部から離間し、かつ、一直線上に並ばない3個所に設けられている。すなわち、3個の第1固定部37は、3角形の頂点に対応する位置に配置されている。また、3個の第1固定部37は、通風孔31hから離間した位置に設けられている。
第2ベース部材32の第2面32bに、吊り具12が固定される第2固定部38が設けられている。本実施形態の場合、第2ベース部材32の第2面32bに、1個の第2固定部38が設けられている。第2固定部38は、第1固定部37と同様、例えばインサートナットまたはクリンチングナット等の円筒状の固定ナットから構成されている。また、第2固定部38は、第2ベース部材32から突出したねじ孔であってもよい。第2固定部38は、ロアケース24の4つの貫通孔24hのうち、第1固定部37が配置される3つの貫通孔24h以外の1つの貫通孔24hの位置に対応して配置されている。本実施形態の場合、第2固定部38は、ロアケース24の後部右側の貫通孔24hの位置に対応して配置されている。3個の第1固定部37および1個の第2固定部38は、ロアケース24の貫通孔24hに挿通され、各固定部37,38の頂部がロアケース24の外側に露呈する構成を有する。
以下、各部材同士の取付構造について説明する。
図8は、プロジェクター装置10における各部材の取付構造を模式的に示す概念図である。なお、図8は、断面図の形態で描いているが、具体的に特定の場所を切断した図を示しているのではなく、各部材同士の位置関係を判りやすく模式的に示したものである。
図8に示すように、照明ユニット15、画像形成ユニット16、および制御ユニット19は、第1ベース部材31の第1面31aに固定されている。具体的には、各ユニット15,16,19のケースのフランジ部にねじ挿通孔が設けられ、-Z側からねじ挿通孔に挿通された固定用ねじ41が第1ベース部材31のねじ穴に締結されることによって、各ユニット15,16,19が第1ベース部材31の第1面31aに固定されている。
電源ユニット18は、ロアケース24の内面24aに固定されている。具体的には、電源ユニット18のケースのフランジ部にねじ挿通孔が設けられ、-Z側からねじ挿通孔に挿通された固定用ねじ42がロアケース24のねじ穴に締結されることによって、電源ユニット18がロアケース24の内面24aに固定されている。
第1ベース部材31および第2ベース部材32は、ロアケース24にそれぞれ固定されている。具体的には、ロアケース24の内面24aに、上述の固定ナット等からなる複数のベース部材取付部43が設けられている。第1ベース部材31および第2ベース部材32の各々には、各ベース部材31,32を肉厚方向に貫通する複数のねじ挿通孔が設けられている。第1ベース部材31および第2ベース部材32の各々は、-Z側からねじ挿通孔に挿通された固定用ねじ44がロアケース24のベース部材取付部43のねじ穴に締結されることにより、ロアケース24の内面24aに固定されている。
吊り具12の取付金具14は、第1ベース部材31の3個の第1固定部37と、第2ベース部材32の1個の第2固定部38と、に固定されている。具体的には、3個の第1固定部37および1個の第2固定部38は、ロアケース24の貫通孔24hに挿通されてロアケース24の外部に突出し、取付金具14に当接する。取付金具14は、+Z側から挿通された固定用ねじ46が、ロアケース24から+Z側に突出した3個の第1固定部37および1個の第2固定部38の固定ナットに締結されることにより、ロアケース24の外部において第1ベース部材31および第2ベース部材32に固定されている。
以上、各部材相互の固定の関係をまとめると、照明ユニット15、画像形成ユニット16、および制御ユニット19は、第1ベース部材31に固定されている。吊り具12の取付金具14は、第1ベース部材31と第2ベース部材32とに固定されている。電源ユニット18は、ロアケース24に固定されている。また、図4には現れないが、冷却ファン20は、外装ケース22に固定されている。なお、本実施形態では、制御ユニット19が第1ベース部材31に固定されているが、制御ユニット19は、光学的な影響を及ぼすことはなく、比較的軽量の部材であるため、ロアケース24または第2ベース部材32に固定されてもよい。
図1および図2に示すように、吊り具12には、落下防止ワイヤー13が連結されている。落下防止ワイヤー13の端部には、環状の連結部材51が設けられている。また、外装ケース22の底面22bには、落下防止ワイヤー13の連結部材51と連結される環状部52を有するワイヤー連結部材53が設けられている。ワイヤー連結部材53は、ロアケース24を貫通するねじによって第1ベース部材31に連結されている。したがって、第1ベース部材31には、吊り具12に連結される落下防止ワイヤー13が固定される。すなわち、落下防止ワイヤー13は、吊り具12と第1ベース部材31とを連結する。
本実施形態の落下防止ワイヤー13は、特許請求の範囲の落下防止部材に対応する。なお、落下防止部材は、吊り具12と第1ベース部材31とを連結できるものであれば、ワイヤー状の部材に限らず、例えば帯状や板状の部材であってもよい。
図4に示すように、カメラユニット29は、ロアケース24を貫通するねじ47によって第1ベース部材31に連結されている。カメラユニット29は、スクリーン上に投写された画像を撮像し、画像の位置補正等に用いられる。カメラユニット29は、剛性が高い第1ベース部材31に固定されているため、カメラの光軸のぶれを抑制することができる。
以下、本実施形態のプロジェクター装置10の効果について説明する。
まず、従来のプロジェクター装置の問題点について説明する。
天吊り金具と筐体内部に配置される金属ベースとをねじ止め等によって連結する構成を有するプロジェクターが従来から提案されている。この構成によれば、天吊り金具と樹脂製の筐体とを連結しないため、ソルベントクラック現象に伴うプロジェクターと吊り具との連結強度の低下の問題を回避することができる。また、上記の金属ベースには、筐体内部の光源ユニット、画像形成ユニット等のユニットが固定される。
ところが、例えば4個所のねじ止めにより天吊り金具と金属ベースとを固定する場合、天吊り金具の一部が歪んだ状態で平面度が確保されていなかったとすると、天吊り金具の歪みが4個所のねじを介して金属ベースに反映され、金属ベースが歪むおそれがある。これにより、光源ユニット、画像形成ユニット等のユニットが本来の光学的な位置に対してずれ、投写画像の品質が低下するおそれがある。
この問題に対して、本実施形態のプロジェクター11は、吊り具12を取り付ける複数の貫通孔24hを有する外装ケース22と、第1面31aと第2面31bとを有し、外装ケース22の内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材31と、第1ベース部材31の第1面31aに固定される照明ユニット15と、第1ベース部材31の第1面31aに固定され、照明ユニット15から射出される光から画像光を生成する画像形成ユニット16と、画像形成ユニット16に連結され、画像形成ユニット16から射出される画像光を投写する投写光学ユニット17と、外装ケース22の内部に固定され、かつ、第1ベース部材31に連結され、第1ベース部材31の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材32と、を備える。第1ベース部材31は、第1ベース部材31の第2面31bに設けられ、外装ケース22の複数の貫通孔24hのうち、一部の貫通孔24hの位置に対応して配置され、吊り具12が固定される複数の第1固定部37を有し、第2ベース部材32は、外装ケース22の複数の貫通孔24hのうち、複数の第1固定部37が配置された貫通孔24h以外の貫通孔24hの位置に対応して配置され、吊り具12が固定される第2固定部38を有する。
この構成によれば、プロジェクター11に吊り具12を取り付ける場合、吊り具12は、複数の第1固定部37を介して金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材31に固定されるため、ソルベントクラック現象に伴うプロジェクター11と吊り具12との連結強度の低下を抑え、プロジェクター11と吊り具12とを確実に固定することができる。また、吊り具12をプロジェクター11に取り付けた際、仮に吊り具12の一部に歪みがあったとしても、吊り具12は、第2固定部38を介して第1ベース部材31よりも剛性の低い第2ベース部材32に固定されるため、吊り具12の歪みが第2ベース部材32によって緩和され、第1ベース部材31に伝わりにくくなる。その結果、第1ベース部材31に固定された照明ユニット15および画像形成ユニット16、画像形成ユニット16に連結された投写光学ユニット17の光学的な位置ずれが生じにくく、投写画像の品質を確保することができる。
本実施形態のプロジェクター11において、複数の第1固定部37は、3個の第1固定部37からなり、3個の第1固定部37は、画像形成ユニット16の中央部から離間し、かつ、一つの直線上に並ばない3個所に設けられている。
この構成によれば、3個の第1固定部37が第1ベース部材31上において3角形の頂点に対応する位置に配置されるため、第1ベース部材31の第2面31bが吊り具12に対して所定の方向を向くように位置決めされ、第1ベース部材31と吊り具12とが安定して固定される。これにより、照明ユニット15、画像形成ユニット16および投写光学ユニット17の光学的な位置ずれが生じにくくなる。
本実施形態のプロジェクター11において、第1ベース部材31は、画像形成ユニット16の中央部に対応する位置に通風孔31hを有し、3個の第1固定部37は、通風孔31hから離間した位置に設けられている。
この構成によれば、第1ベース部材31の3個の第1固定部37は、通風孔31hから離間した位置に設けられるため、歪みを生じさせることなく吊り具12と第1ベース部材31とを固定できる。また、外装ケース22の内部を流れる冷風によって画像形成ユニット16の中央部に配置される光変調装置4R,4G,4Bおよび光合成光学系5等の光学部材を冷却することができる。
本実施形態のプロジェクター11において、第1ベース部材31には、吊り具12に連結される落下防止ワイヤー13が固定されている。
この構成によれば、剛性の高い第1ベース部材31に落下防止ワイヤー13が固定されるため、吊り具12と第1ベース部材31との連結部、または吊り具12と第2ベース部材32との連結部のうち、一部の連結部が脱落しても、第1ベース部材31に固定された落下防止ワイヤー13によって吊り具12とプロジェクター11との連結状態が維持され、プロジェクター11の落下を防止することができる。
本実施形態のプロジェクター11は、電源ユニット18をさらに備え、電源ユニット18は、平面視において第2ベース部材32に重なる位置に配置され、かつ、外装ケース22に固定されている。
プロジェクター11を吊り具12によって吊下した状態では、第1ベース部材31に大きな荷重が掛かる。そこで、比較的重量が大きい電源ユニット18を第1ベース部材31に固定すると、第1ベース部材31に加わる荷重がさらに大きくなり、第1ベース部材31の補強が必要になる。その結果、第1ベース部材31の重量が増え、プロジェクター11全体の重量が増加するおそれがある。一方、電源ユニット18は、投写画像の品質に影響を与える部材ではないため、第1ベース部材31に固定する必要はない。したがって、上記の構成では、電源ユニット18が外装ケース22に固定されるため、第1ベース部材31に加わる荷重を軽減することができる。また、電源ユニット18は、第2ベース部材32に重なる位置に配置されるため、プロジェクター11の大型化が抑制されるとともに、外装ケース22内の各部材のレイアウトの自由度を高めることができる。
本実施形態のプロジェクター装置10は、プロジェクター11と、プロジェクター11を吊下状態で固定する吊り具12と、を備える。プロジェクター11は、吊り具12を取り付ける複数の貫通孔24hを有する外装ケース22と、第1面31aと第2面31bとを有し、外装ケース22の内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材31と、第1ベース部材31の第1面31aに固定される照明ユニット15と、第1ベース部材31の第1面31aに固定され、照明ユニット15から射出される光から画像光を生成する画像形成ユニット16と、画像形成ユニット16に連結され、画像形成ユニット16から射出される画像光を投写する投写光学ユニット17と、外装ケース22の内部に固定され、かつ、第1ベース部材31に連結され、第1ベース部材31の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材32と、を備える。第1ベース部材31は、第1ベース部材31の第2面31bに設けられ、外装ケース22の複数の貫通孔24hのうち、一部の貫通孔24hの位置に対応して配置され、吊り具12が固定される複数の第1固定部37を有する。第2ベース部材32は、外装ケース22の複数の貫通孔24hのうち、複数の第1固定部37が配置された貫通孔24h以外の貫通孔24hの位置に対応して配置され、吊り具12が固定される第2固定部38を有する。吊り具12は、外装ケース22を挟んで複数の第1固定部37と第2固定部38とに固定される取付金具14を有する。
この構成によれば、本実施形態のプロジェクター11と同様、吊り具12の取付金具14に歪みがあったとしても、第1ベース部材31に固定された照明ユニット15および画像形成ユニット16、画像形成ユニット16に連結された投写光学ユニット17の光学的な位置ずれが生じにくく、投写画像の品質を確保することができる。また、取付金具14の平面度にプロジェクター11の光学精度を満足する程度の精度を要求すると、吊り具12の製造コストが増大するおそれがある。これに対し、本実施形態によれば、取付金具14の平面度をむやみに高くする必要がないため、吊り具12の製造コストを低減することができる。
本実施形態のプロジェクター装置10において、第1ベース部材31の剛性、第2ベース部材32の剛性、および取付金具14の剛性のうち、第2ベース部材32の剛性が最も低い。
この構成によれば、吊り具12によってプロジェクター11を吊下状態に安定して支持することができる。
本実施形態のプロジェクター11は、以下の変形例の構成を有していてもよい。
図9は、変形例のプロジェクター61において、ベース部材62をロアケース24に固定した状態の平面図である。図9において、上記実施形態で用いた図面と共通の構成要素には、同一の符号を付し、説明を省略する。
図9に示すように、変形例のプロジェクター61においても、ベース部材62は、第1ベース部材63と、第2ベース部材64と、を有する。第2ベース部材64の剛性は、第1ベース部材63の剛性よりも低い。第2ベース部材64は、ねじ34によって第1ベース部材63に連結されている。
第2ベース部材64は、第1ベース部材63に連結される連結部66と、連結部66から2つの方向に分岐した第1分岐部67および第2分岐部68と、を有する。第2ベース部材64には、吊り具12が固定される複数の第2固定部38が設けられている。具体的には、第2ベース部材64には、2個の第2固定部38が設けられている。1つの第2固定部38は、第1分岐部67の先端に設けられている。他の1つの第2固定部38は、第2分岐部68の先端に設けられている。
本変形例において、ロアケース24は、吊り具12の取付金具14を取り付けるための5つの貫通孔を有する。第1ベース部材63に、吊り具12が固定される3個の第1固定部37が設けられている。第1ベース部材63の3個の第1固定部37は、ロアケース24の5つの貫通孔のうち、3つの貫通孔の位置に対応して配置されている。第2ベース部材64の2個の第2固定部38は、ロアケース24の5つの貫通孔のうち、2つの貫通孔の位置に対応して配置されている。プロジェクター61のその他の構成は、上記実施形態と同様である。
本変形例のプロジェクター61においても、吊り具12の歪みが第2ベース部材64によって緩和されるため、第1ベース部材63に固定された照明ユニット15および画像形成ユニット16等の光学的な位置ずれが生じにくく、投写画像の品質を確保することができる、といった上記実施形態と同様の効果が得られる。
また、本変形例のプロジェクター61において、第2ベース部材64は、複数の第2固定部38を有する。
この構成によれば、第2ベース部材64と吊り具12との固定強度を確保しつつ、取付金具14の歪みを十分に緩和することができる。また、第2ベース部材64の形状、寸法、および第2固定部38の位置等を設計変更することにより、吊り具12の歪みの緩和効果を適宜調整することができる。
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
本発明における第1ベース部材の第2面に設けられる第1固定部および第2ベース部材の第2固定部とは、吊り具に連結される部位を示すものである。第1ベース部材および第2ベース部材を吊り具に取り付けるナットなどの固定手段は、第2面に限らず、第1面から第2面にかけて設けられるものも本発明に含まれるものである。
例えば上記実施形態では、第1ベース部材と第2ベース部材とが別体の部材で構成されている例を挙げたが、第1ベース部材と第2ベース部材とが一体の部材であってもよい。第1ベース部材と第2ベース部材とが一体の部材であったとしても、上述したように、肉厚を異ならせる、リブや凹凸の有無、第2ベース部材に孔を設ける等の手段によって、第1ベース部材と第2ベース部材とで剛性を異ならせることは可能である。
また、上記実施形態では、各種ユニット、ベース部材、外装ケース、吊り具等の各種部材を相互に固定する方法として、ねじによって固定する例を挙げたが、必ずしもねじを用いる必要はなく、例えば接着剤によって固定してもよい。または、一方の部材に凸部を設け、他方の部材に凹部を設け、凸部と凹部とを嵌合させることにより、2つの部材を固定してもよい。または、ねじ以外の連結用部材を用いてもよい。または、上記の方法を2つ以上組み合わせてもよい。
また、上記実施形態では、外装ケース内に電源ユニットが配置されているが、この構成に代えて、電源ユニットを内蔵せず、ACアダプターとして分離し、プロジェクターの外部に配置する構成を採用してもよい。
また、上記実施形態では、本発明によるプロジェクターを、液晶ライトバルブを用いたプロジェクターに適用した例を示したが、これに限られない。本発明によるプロジェクターを光変調装置としてデジタルマイクロミラーデバイスを用いたプロジェクターに適用してもよい。また、プロジェクターは、複数の光変調装置を有していなくてもよく、1つの光変調装置のみを有していてもよい。
その他、プロジェクターおよびプロジェクター装置を構成する各種構成要素の数、配置、形状および材料等の具体的な構成は、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、以下の構成を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、吊り具を取り付ける複数の貫通孔を有する外装ケースと、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、前記第1ベース部材の前記第1面に固定される照明ユニットと、前記第1ベース部材の前記第1面に固定され、前記照明ユニットから射出される光から画像光を生成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットに連結され、前記画像形成ユニットから射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、前記外装ケースの内部に固定され、かつ、前記第1ベース部材に連結され、前記第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、を備える。前記第1ベース部材は、前記第1ベース部材の前記第2面に設けられ、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される複数の第1固定部を有する。前記第2ベース部材は、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、前記複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される第2固定部を有する。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記複数の第1固定部は、3個の第1固定部からなり、前記3個の第1固定部は、前記画像形成ユニットの中央部から離間し、かつ、一つの直線上に並ばない3個所に設けられてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第1ベース部材は、前記画像形成ユニットの前記中央部に対応する位置に通風孔を有し、前記3個の第1固定部は、前記通風孔から離間した位置に設けられてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第1ベース部材には、前記吊り具に連結される落下防止部材が固定されてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターにおいて、前記第2ベース部材は、複数の前記第2固定部を有していてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクターは、電源ユニットをさらに備えていてもよく、前記電源ユニットは、前記第1面の法線方向から見て前記第2ベース部材に重なる位置に配置され、前記外装ケースに固定されてもよい。
本発明の一つの態様のプロジェクター装置は、プロジェクターと、前記プロジェクターを吊下状態で固定する吊り具と、を備える。前記プロジェクターは、前記吊り具を取り付ける複数の貫通孔を有する外装ケースと、第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、前記第1ベース部材の前記第1面に固定される照明ユニットと、前記第1ベース部材の前記第1面に固定され、前記照明ユニットから射出される光から画像光を生成する画像形成ユニットと、前記画像形成ユニットに連結され、前記画像形成ユニットから射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、前記外装ケースの内部に固定され、かつ、前記第1ベース部材に連結され、前記第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、を備える。前記第1ベース部材は、前記第1ベース部材の前記第2面に設けられ、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される複数の第1固定部を有する。前記第2ベース部材は、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、前記複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される第2固定部を有する。前記吊り具は、前記外装ケースを挟んで前記複数の第1固定部と前記第2固定部とに固定される取付部材を有する。
本発明の一つの態様のプロジェクター装置において、前記第1ベース部材の剛性、前記第2ベース部材の剛性、および前記取付部材の剛性のうち、前記第2ベース部材の剛性が最も低くてもよい。
10…プロジェクター装置、11,61…プロジェクター、12…吊り具、13…落下防止ワイヤー(落下防止部材)、14…取付金具(取付部材)、15…照明ユニット、16…画像形成ユニット、17…投写光学ユニット、18…電源ユニット、22…外装ケース、24h…貫通孔、31,63…第1ベース部材、31a…第1面、31b…第2面、31h…通風孔、32,64…第2ベース部材、37…第1固定部、38…第2固定部。

Claims (8)

  1. 吊り具を取り付ける複数の貫通孔を有する外装ケースと、
    第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、
    前記第1ベース部材の前記第1面に固定される照明ユニットと、
    前記第1ベース部材の前記第1面に固定され、前記照明ユニットから射出される光から画像光を生成する画像形成ユニットと、
    前記画像形成ユニットに連結され、前記画像形成ユニットから射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、
    前記外装ケースの内部に固定され、かつ、前記第1ベース部材に連結され、前記第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、
    を備え、
    前記第1ベース部材は、前記第1ベース部材の前記第2面に設けられ、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される複数の第1固定部を有し、
    前記第2ベース部材は、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、前記複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される第2固定部を有する、プロジェクター。
  2. 前記複数の第1固定部は、3個の第1固定部からなり、
    前記3個の第1固定部は、前記画像形成ユニットの中央部から離間し、かつ、一つの直線上に並ばない3個所に設けられる、請求項1に記載のプロジェクター。
  3. 前記第1ベース部材は、前記画像形成ユニットの前記中央部に対応する位置に通風孔を有し、前記3個の第1固定部は、前記通風孔から離間した位置に設けられる、請求項2に記載のプロジェクター。
  4. 前記第1ベース部材には、前記吊り具に連結される落下防止部材が固定される、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
  5. 前記第2ベース部材は、複数の前記第2固定部を有する、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
  6. 電源ユニットをさらに備え、
    前記電源ユニットは、前記第1面の法線方向から見て前記第2ベース部材に重なる位置に配置され、前記外装ケースに固定される、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載のプロジェクター。
  7. プロジェクターと、
    前記プロジェクターを吊下状態で固定する吊り具と、
    を備え、
    前記プロジェクターは、
    前記吊り具を取り付ける複数の貫通孔を有する外装ケースと、
    第1面と、第1面とは反対側の第2面と、を有し、前記外装ケースの内部に固定される金属あるいは結晶性樹脂からなる第1ベース部材と、
    前記第1ベース部材の前記第1面に固定される照明ユニットと、
    前記第1ベース部材の前記第1面に固定され、前記照明ユニットから射出される光から画像光を生成する画像形成ユニットと、
    前記画像形成ユニットに連結され、前記画像形成ユニットから射出される前記画像光を投写する投写光学ユニットと、
    前記外装ケースの内部に固定され、かつ、前記第1ベース部材に連結され、前記第1ベース部材の剛性よりも低い剛性を有する第2ベース部材と、
    を備え、
    前記第1ベース部材は、前記第1ベース部材の前記第2面に設けられ、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、一部の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される複数の第1固定部を有し、
    前記第2ベース部材は、前記外装ケースの前記複数の貫通孔のうち、前記複数の第1固定部が配置された貫通孔以外の貫通孔の位置に対応して配置され、前記吊り具が固定される第2固定部を有し、
    前記吊り具は、前記外装ケースを挟んで前記複数の第1固定部と前記第2固定部とに固定される取付部材を有する、プロジェクター装置。
  8. 前記第1ベース部材の剛性、前記第2ベース部材の剛性、および前記取付部材の剛性のうち、前記第2ベース部材の剛性が最も低い、請求項7に記載のプロジェクター装置。
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