JP3991745B2 - 光学部品用筐体、およびプロジェクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズやミラー等の複数の光学部品を収納し、内部に設定された所定の照明光軸上にこれら光学部品を配置するために、前記複数の光学部品を支持する支持側筐体部と、前記複数の光学部品を位置決め固定する固定側筐体部とを備えた光学部品用筐体およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションにおいては、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投射するプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタとしては、３つの光変調装置を有する三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
この三板式のプロジェクタの光学系は、光源から射出された光束を照明光学系により照射面内強度を均一にし、色分離光学系で赤色光、緑色光、青色光の三色光に分離し、各色光毎に光変調装置により変調を行った後、色合成光学系で変調後の各色光を合成して、投射光学系からカラー画像を拡大投射するように構成されている。
ここで、照明光学系は光源から射出された光束を複数の部分光束に分割するインテグレータレンズや部分光束を集光するコンデンサレンズを備え、色分離光学系は三色光に分離するダイクロイックミラーを備え、これらを光源から光変調装置に至る光路中に精度よく配置する必要がある。また、この他に、プロジェクタの光学系は、リレーレンズ、フィールドレンズ、光変調装置の入射側に配置される入射側偏光板も備え、これらも光路中に精度よく配置する必要がある。
【０００４】
このため、従来より、これら複数の光学部品を収納して一体的な光学ユニットとするために、ライトガイドと呼ばれる光学部品用筐体が利用されている。
この光学部品用筐体は、複数の光学部品を収納支持する支持側筐体部と、この支持側筐体部で支持された複数の光学部品を位置決め固定する固定側筐体部とを備えて構成され、収納された光学部品は、固定側筐体部により支持側筐体部側に押圧付勢されることにより、内部の照明光軸上に精度よく位置決めされる。
【０００５】
ところで、このような光学部品用筐体に収納される光学部品としては、ガラス等の透明な基板上に有機材料からなる光学変換膜を形成したものがある。
例えば、前述した偏光板は、ガラス等の透明基板上にヨウ素を含む延伸フィルムを貼り付けたものであり、また、視野角補正板は、視野角補正フィルムを透明基板上に貼り付けたものであり、これらの光学部品は、他の光学部品と同様に、固定側筐体部の押圧付勢により位置決め固定されていた。
このような有機材料からなる光学変換膜を含む光学部品は、光源からの熱によって膜が劣化して本来の機能を保持できなくなることがあり、光学部品を交換しなければならないことがある。この場合、従来は、固定側筐体部を取り外して光学部品を交換していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固定側筐体部を取り外して光学部品を交換すると、他の光学部品の押圧付勢状態も解除されてしまうため、位置ずれを起こして、他の光学部品の位置が光学部品用筐体内の照明光軸からずれてしまうという問題がある。
特にインテグレータレンズ、コンデンサレンズ等の結像光学系の光学部品は、照明光軸からずれると、光学的性能が落ちるため、再度これらのレンズの調整を行わなければならないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、他の部品の位置精度に影響を与えず、光学部品の交換を容易に行える光学部品用筐体およびプロジェクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達するために、本発明の光学部品用筐体は、レンズやミラー等の複数の光学部品を収納し、内部に設定された所定の照明光軸上にこれら光学部品を配置するために、前記複数の光学部品を支持する支持側筐体部と、前記複数の光学部品を位置決め固定する固定側筐体部とを備えた光学部品用筐体であって、前記固定側筐体部には、少なくともいずれかの光学部品の外形端部を露出させる開口部が形成され、この開口部側には、該開口部から露出する光学部品を前記支持側筐体部側に向かって付勢する付勢部材が、前記固定側筐体部と別体に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明によれば、前記固定側筐体部には、少なくともいずれかの光学部品の外形端部を露出させる開口部が形成されていることにより、固定側筐体部を動かすことなく、光学部品の収容および取り外しを行うことができるので、他の部品の位置精度に影響を与えることがない。
また、この開口部側には、該開口部から露出する光学部品を前記支持側筐体部側に向かって付勢する付勢部材が、前記固定側筐体部と別体に設けられていることにより、付勢部材が付勢して光学部品を支持側筐体部に固定している。従って、光学部品を交換する際には、付勢部材を取り外すだけで、当該光学部品を取り外して、光学部品を交換することができるから、固定側筐体部自体を取り外して光学部品を交換するのと比較して光学部品の交換を容易に行うことができる。
【００１０】
本発明の光学部品用筐体では、前記支持側筐体部は、入射する複数の色光を合成して射出するプリズム、およびこのプリズムを固定する固定板を含む色合成光学装置を取り付ける取付け部を有し、前記付勢部材は、この取付け部で、前記支持側筐体部に取り付けられていることが好ましい。
これによれば、前記支持側筐体部は、プリズムおよび固定板を含む色合成光学装置を取り付ける取付け部を有し、前記付勢部材は、この取付け部で、前記支持側筐体部に取り付けられていることにより、色合成光学装置および付勢部材が取付け部で１箇所で固定されるから、色合成光学装置および付勢部材を固定する部品点数が減少するので、構造の簡素化を図ることができる。また、一回の作業で、色合成光学装置および付勢部材の固定および取り外しができるので、固定および取り外しの作業の簡略化を図れる。
【００１１】
本発明の光学部品用筐体では、前記固定側筐体部には、前記開口部が複数形成され、前記付勢部材は、これら複数の開口部から露出する光学部品のそれぞれを付勢することが好ましい。
これによれば、１つの付勢部材で複数の開口部から露出する光学部品を固定できるから、光学部品を固定するための部品点数を減らすことができるので、材料コストの削減をすることができる。
【００１２】
本発明の光学部品用筐体では、前記開口部は、複数の光学部品の外形端部を露出させるように形成され、前記付勢部材は、この開口部から露出する複数の光学部品を付勢することが好ましい。
これによれば、前述と同様にして、材料コストの削減をすることができる。
【００１３】
本発明の光学部品用筐体では、前記開口部から露出する光学部品は、透明基板と、この透明基板上に形成された有機材料からなる光学変換膜とを備えていることが好ましい。
ここで、光学変換膜は、有機材料からなり、光源からの光や熱によって膜自体が劣化して本来の機能を保持できなくなることがあり、光学部品を交換しなければならないことがある。
従って、この光学部品用筐体によれば、光学部品の交換を容易に行うことができるのでこの光学部品用筐体の光学部品として好適である。
【００１４】
本発明の光学部品用筐体では、前記光学変換膜は、ランダム偏光を直線偏光に変換する偏光変換膜であることが好ましい。
ここで、偏光変換膜としては、例えば、過ヨウ化硫酸キニーネの微細結晶の方向をそろえて酢酸セルロース膜中に分散させたものや、ポリビニルアルコール膜にヨウ素を吸着させた延伸したフィルム等が挙げられる。
ランダム偏光を直線偏光に変換する際、膜に熱が蓄積し、膜を劣化させやすい。また、紫外線によっても劣化しやすい。従って、光学部品の交換の頻度がより大きいため、この光学部品用筐体の光学部品として使用するメリットが大きい。
【００１５】
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投射するプロジェクタであって、前述の光学部品用筐体を備えていることを特徴とする。
ここで、プロジェクタの部品の交換、修理の際には、できる限り、他の部品に影響、例えば、光軸の位置合わせのずれ等を与えないことが望まれる。プロジェクタ自体は、光学部品用筐体の他、複数の部品を複雑に組み合わせて構成されるものである。すなわち、少しでも振動を与えたりしないように部品の交換ができる構造がより一層望まれるものである。従って、プロジェクタが、前述の光学部品用筐体を備えていれば、光学部品の交換を容易に行うことができるので、よりメンテナンスのし易いプロジェクタとすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方背面側から見た斜視図である。
図１または図２に示すように、プロジェクタ１は、射出成形によって成形された略直方体状の外装ケース２を備える。この外装ケース２は、プロジェクタ１の本体部分を収納する合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２とを備え、これらのケース２１，２２は、互いに着脱自在に構成されている。
【００１７】
アッパーケース２１は、図１、２に示すように、プロジェクタ１の上面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１Ａ、側面部２１Ｂ、前面部２１Ｃおよび背面部２１Ｄを含んで構成される。
同様に、ロアーケース２２も、図１、２に示すように、プロジェクタ１の下面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する下面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、前面部２２Ｃ、および背面部２２Ｄを含んで構成される。
【００１８】
従って、図１、２に示すように、直方体状の外装ケース２において、アッパーケース２１およびロアーケース２２の側面部２１Ｂ、２２Ｂ同士が連続的に接続されて直方体の側面部分２１０が構成され、同様に、前面部２１Ｃ、２２Ｃ同士の接続で前面部分２２０が、背面部２１Ｄ、２２Ｄ同士の接続で背面部分２３０が、上面部２１Ａにより上面部分２４０が、下面部２２Ａにより下面部分２５０がそれぞれ構成される。
【００１９】
図１に示すように、上面部分２４０において、その前方側には操作パネル２３が設けられ、この操作パネル２３の近傍には音声出力用のスピーカ孔２４０Ａが形成されている。
【００２０】
前方から見て右側の側面部分２１０には、２つの側面部２１Ｂ，２２Ｂを跨る開口２１１が形成されている。ここで、外装ケース２内には、後述するメイン基板５１と、インターフェース基板５２とが設けられており、この開口２１１に取り付けられるインターフェースパネル５３を介して、メイン基板５１に実装された接続部５１Ｂと、インターフェース基板５２に実装された接続部５２Ａとが外部に露出している。これらの接続部５１Ｂ，５２Ａにおいて、プロジェクタ１には外部の電子機器等が接続される。
【００２１】
前面部分２２０において、前方から見て右側で、前記操作パネル２３の近傍には、２つの前面部２１Ｃ、２２Ｃを跨ぐ円形状の開口２２１が形成されている。この開口２２１に対応するように、外装ケース２内部には、投写レンズ４６が配置されている。この際、開口２２１から投写レンズ４６の先端部分が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のフォーカス操作が手動で行えるようになっている。
【００２２】
前面部分２２０において、前記開口２２１の反対側の位置には、排気口２２２が形成されている。この排気口２２２には、安全カバー２２２Ａが形成されている。
【００２３】
図２に示すように、背面部分２３０において、背面から見た右側には矩形状の開口２３１が形成され、この開口２３１からインレットコネクタ２４が露出するようになっている。
【００２４】
下面部分２５０において、下方から見て右端側の中央位置には矩形状の開口２５１が形成されている。開口２５１には、この開口２５１を覆うランプカバー２５が着脱自在に設けられている。このランプカバー２５を取り外すことにより、図示しない光源ランプの交換が容易に行えるようになっている。
【００２５】
また、下面部分２５０において、下方から見て左側で背面側の隅部には、一段内側に凹んだ矩形面２５２が形成されている。この矩形面２５２には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２５２Ａが形成されている。矩形面２５２には、この矩形面２５２を覆う吸気口カバー２６が着脱自在に設けられている。吸気口カバー２６には、吸気口２５２Ａに対応する開口２６Ａが形成されている。開口２６Ａには、図示しないエアフィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入が防止されている。
【００２６】
さらに、下面部分２５０において、後方側の略中央位置にはプロジェクタ１の脚部を構成する後脚２Ｒが形成されている。また、下面部分２５０における前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２Ｒおよび２つ前脚２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置調整ができるようになっている。
【００２７】
また、図１、２に示すように、下面部分２５０と前面部分２２０とを跨るように、外装ケース２における前方側の略中央位置には、直方体状の凹部２５３が形成されている。この凹部２５３には、該凹部２５３の下側および前側を覆う前後方向にスライド自在なカバー部材２７が設けられている。このカバー部材２７により、凹部２５３には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うための図示しないリモートコントローラ（リモコン）が収納される。
【００２８】
ここで、図３、４は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。具体的には、図３は、図１の状態からプロジェクタ１のアッパーケース２１を外した図である。図４は、図３の状態から制御基板５を外した図である。
【００２９】
外装ケース２には、図３，４に示すように、背面部分に沿って配置され、左右方向に延びる電源ユニット３と、この電源ユニット３の前側に配置された平面視略Ｌ字状で光学系としての光学ユニット４と、これらのユニット３，４の上方および右側に配置される制御部としての制御基板５とを備える。これらの各装置３〜５によりプロジェクタ１の本体が構成されている。
【００３０】
電源ユニット３は、電源３１と、この電源３１の下方に配置された図示しないランプ駆動回路（バラスト）とを含んで構成される。
電源３１は、前記インレットコネクタに接続された図示しない電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、前記ランプ駆動回路や制御基板５等に供給するものである。
前記ランプ駆動回路は、光学ユニット４を構成する図３、４では図示しない光源ランプに、電源３１から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路は、例えば、基板に配線することにより構成できる。
【００３１】
電源３１および前記ランプ駆動回路は、略平行に上下に並んで配置されており、これらの占有空間は、プロジェクタ１の背面側で左右方向に延びている。
また、電源３１および前記ランプ駆動回路は、左右側が開口されたアルミニウム等の金属製のシールド部材３１Ａによって周囲を覆われている。
シールド部材３１Ａは、冷却空気を誘導するダクトとしての機能に加えて、電源３１や前記ランプ駆動回路で発生する電磁ノイズが、外部へ漏れないようにする機能も有している。
【００３２】
制御基板５は、図３に示すように、ユニット３，４の上側を覆うように配置されＣＰＵや接続部５１Ｂ等を含むメイン基板５１と、このメイン基板５１の下側に配置され接続部５２Ａを含むインターフェース基板５２とを備える。
この制御基板５では、接続部５１Ｂ，５２Ａを介して入力された画像情報に応じて、メイン基板５１のＣＰＵ等が、後述する光学装置を構成する液晶パネルの制御を行う。
【００３３】
メイン基板５１は、金属製のシールド部材５１Ａによって周囲を覆われている。シールド部材５１Ａは、図３ではわかり難いが、光学ユニット４を構成する上ライトガイド４７２の上端部分４７２Ａ（図４）に当接している。
【００３４】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
ここで、図５は、光学ユニット４を示す分解斜視図である。図６は、光学ユニット４を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、図６に示すように、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４４、４６を収納する合成樹脂製のライトガイド４７（図５）とを備える。
【００３５】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。
【００３６】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。光源ランプ４１６には、高圧水銀ランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。また、リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００３７】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
【００３８】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００３９】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００４０】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００４１】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１、４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００４２】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００４３】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００４４】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００４５】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、視野角を補正する視野角補正フィルタ板４４８と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００４６】
液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００４７】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイヤガラス等の透明基板に偏光膜が貼付されたものである。
【００４８】
視野角補正フィルタ板４４８は、サファイアガラス等の透明基板に視野角を補正するフィルムが貼付されたものである。
【００４９】
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００５０】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００５１】
以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化された光学装置本体４５として構成されている。図７は、光学装置本体４５を示す斜視図である。
光学装置本体４５は、図７に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４と、このクロスダイクロイックプリズム４４４の上面に固定された合成樹脂製の固定板４４７と、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に取り付けられ、射出側偏光板４４３を保持する金属製の保持板４４６と、この保持板４４６の光束入射側に取り付けられた透明樹脂製の４つのピン部材４４５によって保持される液晶パネル４４１（４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂ）とを備える。
保持板４４６と液晶パネル４４１との間には、所定間隔の空隙が設けられており、この空隙部分に冷却空気が流れるようになっている。
光学装置本体４５は、固定板４４７に形成された４つの腕部４４７Ａの丸穴４４７Ｂを介して、下ライトガイド４７１にねじ止め固定される。
【００５２】
投写レンズ４６は、光学装置４４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を拡大して投写するものである。
ライトガイド４７は、図５に示すように、各光学部品４１２〜４１５、４１８、４２１〜４２３、４３１〜４３４、４４２を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上側開口を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７２とを備えて構成される。
【００５３】
図５に示すように、平面視略Ｌ字状の下ライトガイド４７１の一端側には、光源装置４１１が収容されている。他端側には、下ライトガイド４７１に形成されたヘッド部４７１Ａを介して、投写レンズ４６がねじ止め固定されている。
【００５４】
また、図５に示すように、下ライトガイド４７１に収納された光学装置本体４５は、第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０を挟んだ状態で下ライトガイド４７１にねじ止め固定される。この２つのばね部材５００、５１０は、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を下方へと付勢して位置を固定する。
【００５５】
〔３．冷却構造〕
図８は、図４から前記上ライトガイドおよび光学装置本体４５を取り外した図である。また、図９は、光学ユニット４を示す斜視図である。
ここで、プロジェクタ１には、図８、９に示すように、液晶パネル４４１を主に冷却するパネル冷却系Ａと、偏光変換素子４１４を主に冷却する偏光変換素子冷却系Ｂと、電源ユニット３を主に冷却する電源冷却系Ｃと、光源装置４１１を主に冷却する光源冷却系Ｄとが設けられている。
【００５６】
図８に示すように、パネル冷却系Ａでは、電源ユニット３の下側に配置された大型のシロッコファン６１が用いられている。
パネル冷却系Ａでは、図８または図９に示すように、シロッコファン６１によって、外装ケース２の下面部分２５０に形成された吸気口２５２Ａ（図２）から吸入された外部の冷却空気は、図示しないダクトによって光学装置本体４５の下方へと導かれ、下ライトガイド４７１における各液晶パネル４４１の下側に形成された吸入口からライトガイド４７内部へと入る。この冷却空気は、図９に示すように、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４４４との間の空隙を通って、液晶パネル４４１と前記射出側偏光板を冷却し、上ライトガイド４７２と前記制御基板との間の空間に排出される。また、この冷却空気は、各液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂとフィールドレンズ４１８との間の空隙を通って、液晶パネル４４１と前記入射側偏光板を冷却し、上ライトガイド４７２と前記制御基板との間の空間に排出される。この際、この空間に排出された空気は、上ライトガイド４７２の上端部分４７２Ａと前記制御基板５の当接により、投写レンズ４６側へは流れないようになっている。
【００５７】
偏光変換素子冷却系Ｂでは、前記シロッコファン６１によって吸入された冷却空気は、下ライトガイド４７１の下側に配置された図示しないダクトによって、偏光変換素子４１４の下側まで導かれ、下ライトガイド４７１における偏光変換素子４１４の下側に形成された吸入口からライトガイド４７内へ入り、偏光変換素子４１４を冷却した後に、上ライトガイド４７２に形成された排出口４７４から排出される。
【００５８】
電源冷却系Ｃでは、図８に示すように、金属製の板材を挟んでシロッコファン６１の上側に配置された小型のシロッコファン６２が用いられている。
電源冷却系Ｃでは、パネル冷却系Ａによって上ライトガイド４７２と前記制御基板５の間に流れてきた冷却空気は、制御基板５を冷却しつつシロッコファン６２によって吸入され、電源ユニット３の内部側へと排出される。この内部に排出された空気は、シールド部材３１Ａに沿って流れて電源３１および前記ランプ駆動回路を冷却し、シロッコファン６２とは反対側の開口から排出される。
【００５９】
光源冷却系Ｄでは、光源装置４１１の前面側に配置された軸流ファン６３と、この軸流ファン６３に取り付けられたダクト６４とが用いられている。
光源冷却系Ｄでは、電源冷却系Ｃおよび偏光変換素子冷却系Ｂから排出された空気は、軸流ファン６３の吸引によって、光源装置４１１の側面部分に形成されたスリット状の開口から光源装置４１１内に入り込んで光源ランプ４１６を冷却し、ダクト６４を介して、外装ケース２の排気口２２２から外部へと排出される。
【００６０】
〔４．光学部品用筐体の詳細な構成〕
図１０は、本発明の光学部品用筐体であるライトガイド４７を示す分解斜視図である。また、図１１は、第１ばね部材５００を示す斜視図である。さらに、図１２は、第２ばね部材５１０を示す斜視図である。
前述したように、ライトガイド４７は、図１０に示すように、支持側筐体部となる下ライトガイド４７１と、固定側筐体部となる上ライトガイド４７２とを備えている。
【００６１】
上ライトガイド４７２には、光学装置本体４５を収納するための平面視してコ字形の収納開口部６００が形成されている。また、上ライトガイド４７２には、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の外形端部を露出させる開口部６１０、６１１、６１２が形成されている。これら開口部６１０、６１１、６１２は、収納開口部６００のコ字形の３辺にそれぞれ形成されている。
【００６２】
また、上ライトガイド４７２には、収納開口部６００の開口部６１２側に突起部４７２Ｂが２個設けられている。また、収納開口部６００の開口部６１０、６１１の間に突起部４７２Ｂが２個設けられている
【００６３】
下ライトガイド４７１は、色合成光学装置である光学装置本体４５を取り付ける２つの取付け部６３０，６３１を有している。これら取付け部６３０，６３１は、下ライトガイド４７１の底面に立設された棒状の部材であり、その中心部にネジ孔を有している。また、取付け部６３０は、収納開口部６００の開口部６１０、６１１の直交する位置に設けられ、取付け部６３１は、収納開口部６００の取付け部６３０の対角線上に位置する部分に設けられている。
【００６４】
また、下ライトガイド４７１は、開口部６１０側には、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を収納する収納溝４７５、４７６を備えている。入射側偏光板４４２は、収納溝４７５に収納されている。視野角補正フィルタ板４４８は、収納溝４７６に収納されている。他の２組の視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２は、図示していないが同様にして、開口部６１１、６１２側に設けられた収納溝４７５、４７６に収納されている。
【００６５】
これら開口部６１０、６１１、６１２側には、開口部６１０、６１１、６１２から露出する視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を下ライトガイド４７１側に向かって付勢する第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０が、上ライトガイド４７２と別体に設けられている。
【００６６】
第１ばね部材５００は、光学装置本体４５の図示右下側の腕部４４７Ａの上側に配置されている。すなわち、第１ばね部材５００、図示右下側の腕部４４７Ａ、取付け部６３０は、上下に重なるように配置されている。また、第１ばね部材５００は、前述した取付け部６３０で、下ライトガイド４７１に取り付けられている。第１ばね部材５００は、これら開口部６１０、６１１から露出する視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２のそれぞれを付勢する。
【００６７】
また、第２ばね部材５１０は、光学装置本体４５の図示左上側の腕部４４７Ａの上側に配置されている。すなわち第２ばね部材５１０、図示左上側の腕部４４７Ａ、取付け部６３１は、上下に重なるように配置されている。また、第２ばね部材５１０は、前述した取付け部６３１で、下ライトガイド４７１に取り付けられている。第２ばね部材５１０は、開口部６１２から露出する視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を付勢する。
【００６８】
第１ばね部材５００は、図１１に示すように、基部５０１と、基部５０１と連続して設けられている２つの腕部５０２とを備えて構成されている。基部５０１は、平面略矩形状である。基部５０１の中心部分には、光学装置本体４５の固定板４４７の丸穴４４７Ｂと対応する大きさに丸孔５０１Ａが形成されている。なお、基部５０１の２つの腕部５０２が設けられていない頂点の部分は、丸みを帯びている。また、２つの腕部５０２、５０２は、９０度をなして、基部５０１と連結され、基部５０１の垂下した位置に設けられている。
【００６９】
腕部５０２は、基部５０１と連続している平面略台形状の固定部５０３と、固定部５０３より略４５度の角度で下側に傾斜して設けられている第１ばね部５０４および第２ばね部５０５とを備えて構成されている。
【００７０】
固定部５０３は、略中央部に形成された固定孔５０３Ａと、固定部受け５０３Ｂ、５０３Ｃとを備えている。第１ばね部材５００は、固定孔５０３Ａに、上ライトガイド４７２に形成された突起部４７２Ｂを挿通することによって、位置決めされる。固定部受け５０３Ｂは、固定部５０３の斜辺部分の端部に沿って上側に向けて設けられている。固定部受け５０３Ｃは、固定部５０３と対向する１辺の端部に沿って上側に向けて設けられている。固定部受け５０３Ｂ、５０３Ｃは、腕部５０２の強度向上のために設けられている。
【００７１】
第１ばね部５０４は、ばね性を有する板部５０４Ａと、板部５０４Ａの先端に設けられた接触部５０４Ｂと、接触部５０４Ｂの対向する２辺に沿って下側に向けて設けられた受け部５０４Ｃ、５０４Ｃとを備えている。接触部５０４Ｂは、視野角補正フィルタ板４４８の上側断面に接触する。受け部５０４Ｃは、視野角補正フィルタ板４４８と接触部５０４Ｂがずれないようにする。
【００７２】
第２ばね部５０５も第１ばね部５０４と同様にして、ばね性を有する板部５０５Ａと、板部５０５Ａの先端に設けられた接触部５０５Ｂと、接触部５０５Ｂの対向する２辺に沿って下側に向けて設けられた受け部５０５Ｃ、５０５Ｃとを備えている。接触部５０５Ｂは、入射側偏光板４４２の上側断面に接触する。受け部５０４Ｃは、入射側偏光板４４２と接触部５０５Ｂがずれないようにする。第１ばね部５０４と第２ばね部５０５とは、板部５０４Ａの方が板部５０５Ａよりも長い点が異なる。
【００７３】
第２ばね部材５１０は、図１２に示すように、基部５１１と、基部５１１と連続して設けられている腕部５１２とを備えて構成されている。基部５１１は、平面略矩形状である。また、基部５１１の中心部には、光学装置本体４５の固定板４４７の丸穴４４７Ｂと対応する大きさに丸孔５１１Ａが形成されている。また、腕部５１２は、基部５０１と連結され、基部５０１の垂下した位置に設けられている。
【００７４】
腕部５１２は、基部５１１と連続している固定部５１３と、固定部５１３より略４５度の角度で下側に傾斜して設けられている第１ばね部５１４および第２ばね部５１５とを備えて構成されている。固定部５１３は、基部５１１と連結されていない部分が２段の階段状に形成されており、略中央部に形成された固定孔５１３Ａと、固定部受け５１３Ｂ、５１３Ｃとを備えている。また、階段状に形成された部分は、突起部受け５１３Ｄとされている。
【００７５】
固定孔５１３Ａは、上ライトガイド４７２に形成された突起部４７２Ｂを挿通させる。固定部受け５１３Ｂは、第１ばね部５１４および第２ばね部５１５が設けられた部分の反対側の部分の端部に沿って上側に向けて設けられている。固定部受け５１３Ｃは、第１ばね部５１４および第２ばね部５１５が設けられた１辺の端部に沿って上側に向けて設けられている。固定部受け５１３Ｂ、５１３Ｃは、腕部５１２の強度向上のために設けられている。突起部受け５１３Ｄは、上ライトガイド４７２の突起部４７２Ｂと接触する。この突起部受け４７２Ｂにより、第２ばね部材５１０は、位置決めされる。
【００７６】
第１ばね部５１４は、ばね性を有する板部５１４Ａと、板部５１４Ａの先端に設けられた接触部５１４Ｂと、接触部５１４Ｂの対向する２辺に沿って下側に向けて設けられた受け部５１４Ｃ、５１４Ｃとを備えている。接触部５１４Ｂは、視野角補正フィルタ板４４８の上側断面に接触する。受け部５１４Ｃは、視野角補正フィルタ板４４８と接触部５１４Ｂがずれないようにする。
【００７７】
第２ばね部５１５も第１ばね部５１４と同様にして、ばね性を有する板部５１５Ａと、板部５１５Ａの先端に設けられた接触部５１５Ｂと、接触部５１５Ｂの対向する２辺に沿って下側に向けて設けられた受け部５１５Ｃ、５１５Ｃとを備えている。接触部５１５Ｂは、入射側偏光板４４２の上側断面に接触する。受け部５１５Ｃは、入射側偏光板４４２と接触部５１５Ｂがずれないようにする。第１ばね部５１４と第２ばね部５１５とは、板部５１４Ａの方が板部５１５Ａよりも長い点が異なる。
【００７８】
次に視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を固定する手順（図１０）について述べる。まず、下ライトガイド４７１に光学装置本体４５を所定の位置にセットする。そして、入射側偏光板４４２を収納溝４７５に収納し、視野角補正フィルタ板４４８を収納溝４７６に収納する。その後、上ライトガイド４７２を下ライトガイド４７１の所定の位置に合わせる。
【００７９】
その後、第１ばね部材５００を光学装置本体４５の図示右下側の腕部４４７Ａの上側に配置し、第２ばね部材５１０を光学装置本体４５の図示左上側の腕部４４７Ａの上側に配置する。ネジ７０を丸孔５０１Ａ、丸穴４４７Ｂ、取付け部６３０に挿通して、第１ばね部材５００および光学装置本体４５を下ライトガイド４７１にネジ止め固定する。同様にネジ７０を丸孔５１１Ａ、丸穴４４７Ｂ、取付け部６３１に挿通して、第２ばね部材５１０および光学装置本体４５を下ライトガイド４７１にネジ止め固定する。また、上記のネジ止め固定の際、固定孔５０３Ａ、５１３Ａにそれぞれ対応する突起部４７２Ｂを挿通させる。また、突起部受け５１３Ｄを上ライトガイド４７２の突起部４７２Ｂと接触させ、第２バネ部材５１０を位置決め・固定する。
【００８０】
また、第１ばね部５０４、５０４、５１４は、それぞれ所定の位置の視野角補正フィルタ板４４８の上側端面に接触する。具体的には、図１１、１２で示されるように、接触部５０４Ｂ、５１４Ｂが、視野角補正フィルタ板４４８の上側端面に接触している。
同様にして、第２ばね部５０５、５０５、５１５は、それぞれ所定の位置の入射側偏光板４４２の上側端面に接触する。具体的には、図１１、１２で示されるように、接触部５０５Ｂ、５１５Ｂが、入射側偏光板４４２の上側端面に接触している。
【００８１】
第１ばね部材５００および第２ばね部材５１０は、それぞれ入射側偏光板４４２および視野角補正フィルタ板４４８を付勢する。具体的には、図１１、１２で示されるように、ばね性を有する板部５０４Ａ、５０５Ａ、５１４Ａおよび５１５Ａが撓み、付勢力を発生させる。そのため、入射側偏光板４４２および視野角補正フィルタ板４４８は、上側から付勢力が加わり、収納溝４７５、４７６に固定される。
【００８２】
次に視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を取り外す手順（図１０）について述べる。この際には、第１ばね部材５００および第２ばね部材５１０をネジ７０をはずすことにより、取り外して、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２だけを下ライトガイドの収納溝４７５、４７６から取り外す。
【００８３】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）ライトガイド４７は、複数の光学部品である視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を支持する支持側筐体部である下ライトガイド４７１と、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を位置決め固定する固定側筐体部である上ライトガイド４７２とを備えている。そして、上ライトガイド４７２には、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の外形端部を露出させる開口部６１０、６１１、６１２が形成されているので、上ライトガイド４７２を動かすことなく、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の収容および取り外しを行うことができるので、フィールドレンズ４１８等の位置精度に影響を与えることがない。
【００８４】
（２）これら開口部６１０、６１１、６１２側には、開口部６１０、６１１、６１２から露出する視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を下ライトガイド４７１側に向かって付勢する第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０が、上ライトガイド４７２と別体に設けられている。従って、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を交換する際には、第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０を取り外すだけで、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を取り外して、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を交換することができるから、上ライトガイド４７２自体を取り外して視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を交換するのと比較して視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の交換を容易に行うことができる。
【００８５】
（３）取付け部６３０、６３１を有し、第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０は、取付け部６３０、６３１で、下ライトガイド４７１に取り付けられていることにより、光学装置本体４５および第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０が取付け部６３０、６３１でそれぞれ１箇所で固定されるから、光学装置本体４５および第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０を固定する部品点数が減少するので、構造の簡素化を図ることができる。また、一回の作業で、光学装置本体４５および第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０の固定および取り外しができるので、固定および取り外しの作業の簡略化を図れる。
【００８６】
（４）開口部６１０、６１１、６１２は、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の外形端部を露出させるように形成され、第１ばね部材５００、第２ばね部材５１０は、開口部６１０、６１１、６１２から露出する視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を付勢するから、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を固定するための部品点数を減らすことができるので、材料コストの削減をすることができる。
【００８７】
（５）視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２は、透明基板と、この透明基板上に形成された有機材料からなる光学変換膜とを備えた構造であることにより、光学変換膜は、有機材料からなり、光源からの光や熱によって膜自体が劣化しやすく光学部品を交換しなければならないことが多い。従って、このライトガイド４７によれば、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の交換を容易に行うことができるのでこのライトガイド４７の光学部品として好適である。
【００８８】
なお、本発明は前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、改良は、本発明に含まれるものである。例えば、開口部６１０、６１１、６１２の大きさは、図１０に示されるように、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２の外形端部を露出させる大きさであったが、これに限られず、図６で示されるように配置されているフィールドレンズ４１８の外形端部をも露出させるようにして、フィールドレンズ４１８、視野角補正フィルタ板４４８および入射側偏光板４４２を付勢部材で付勢して固定するようにしてもよい。
【００８９】
その他、本発明を実施する際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲内で他の構造等としてもよい。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、他の部品の位置精度に影響を与えず、光学部品の交換を容易に行える光学部品用筐体およびプロジェクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図である。
【図２】前記プロジェクタを下方背面側から見た斜視図である。
【図３】前記プロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図１の状態からアッパーケースを外した図である。
【図４】前記プロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図３の状態から制御基板を外した図である。
【図５】前記プロジェクタを構成する光学ユニットを示す分解斜視図である。
【図６】前記光学ユニットを模式的に示す図である。
【図７】前記光学ユニットを構成する光学装置本体を示す斜視図である。
【図８】前記プロジェクタの内部における冷却系を説明するための斜視図であり、具体的には、図４から上ライトガイドおよび前記光学装置本体を取り外し、冷却系を示した図である。
【図９】前記光学ユニットの冷却系を説明するための斜視図である。
【図１０】本発明に係る光学部品用筐体であるライトガイドを示す分解斜視図である。
【図１１】前記光学部品用筐体の第１ばね部材を示す斜視図である。
【図１２】前記光学部品用筐体の第２ばね部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ プロジェクタ
４５ 光学装置本体
４４２ 入射側偏光板
４４４ クロスダイクロイックプリズム
４４７ 固定板
４４８ 視野角補正フィルタ板
４７１ 下ライトガイド
４７２ 上ライトガイド
５００ 第１ばね部材
５１０ 第２ばね部材
６１０、６１１、６１２ 開口部
６３０、６３１ 取付け部

Claims (7)

1. レンズやミラー等の複数の光学部品を収納し、内部に設定された所定の照明光軸上にこれら光学部品を配置するために、前記複数の光学部品を支持する支持側筐体部と、前記複数の光学部品を位置決め固定する固定側筐体部とを備えた光学部品用筐体であって、
   前記固定側筐体部には、少なくともいずれかの光学部品の外形端部を露出させる開口部が形成され、
   この開口部側には、該開口部から露出する光学部品を前記支持側筐体部側に向かって付勢する付勢部材が、前記固定側筐体部と別体に設けられていることを特徴とする光学部品用筐体。
2. 請求項１に記載の光学部品用筐体において、
   前記支持側筐体部は、入射する複数の色光を合成して射出するプリズム、およびこのプリズムを固定する固定板を含む色合成光学装置を取り付ける取付け部を有し、
   前記付勢部材は、この取付け部で、前記支持側筐体部に取り付けられていることを特徴とする光学部品用筐体。
3. 請求項１または請求項２に記載の光学部品用筐体において、
   前記固定側筐体部には、前記開口部が複数形成され、
   前記付勢部材は、これら複数の開口部から露出する光学部品のそれぞれを付勢することを特徴とする光学部品用筐体。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学部品用筐体において、
   前記開口部は、複数の光学部品の外形端部を露出させるように形成され、
   前記付勢部材は、この開口部から露出する複数の光学部品を付勢することを特徴とする光学部品用筐体。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学部品用筐体において、
   前記開口部から露出する光学部品は、透明基板と、この透明基板上に形成された有機材料からなる光学変換膜とを備えていることを特徴とする光学部品用筐体。
6. 請求項５に記載の光学部品用筐体において、
   前記光学変換膜は、ランダム偏光を直線偏光に変換する偏光変換膜であることを特徴とする光学部品用筐体。
7. 光源から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投射するプロジェクタであって、
   請求項１から請求項６のいずれかに記載の光学部品用筐体を備えていることを特徴とするプロジェクタ。

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