JP4609505B2 - 光源装置、及びプロジェクタ - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置、及びプロジェクタに関する。
従来、光源ランプ、及び光源ランプから射出される光を一定の射出方向に揃えるリフレクタを有する光源装置本体と、光源装置本体を収納する光源装置用筐体とを備える光源装置、及びこのような光源装置を用いたプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の光源装置は、光源駆動装置と電気的に接続させるためのコネクタを備えている。このコネクタは、光源装置をプロジェクタの筐体に取り付ける際に、プロジェクタの筐体に設けられたコネクタに接続される。
また、ハウジング(光源装置用筐体)は、光源装置をプロジェクタから取り外す際に把持できる突起を備えている。そして、プロジェクタの使用者は、この突起を把持して光源装置をプロジェクタの筐体から取り外す。
特開2005−284120号公報
しかしながら、特許文献1に記載の光源装置では、コネクタの位置と、突起の位置とが離間しており、プロジェクタの使用者が突起を把持して光源装置を取り外す際に、光源装置に付加する力がコネクタに十分に伝わらないので、コネクタを抜き出しにくく、ひいては光源装置をプロジェクタから取り外しにくいという問題がある。
本発明の目的は、使用者による力をコネクタに十分に伝えることができ、取り外しやすい光源装置、及びプロジェクタを提供することにある。
本発明の光源装置は、光を射出する光源装置本体と、前記光源装置本体を収納する光源装置用筐体とを備える光源装置であって、前記光源装置本体は、光源駆動装置と電気的に接続させるためのコネクタを備え、前記光源装置用筐体は、前記光源装置を把持させるための取っ手と、前記コネクタを保持するコネクタ保持手段とを備え、前記取っ手は、前記コネクタ保持手段に接続され、前記コネクタの少なくとも一部は、前記取っ手に対して前記コネクタの抜出方向側に位置していることを特徴とする。
このような構成によれば、光源装置を取り外す際に把持する取っ手は、コネクタを保持するコネクタ保持手段に接続されているので、使用者による力をコネクタに十分に伝えることができ、コネクタを容易に抜き出すことができる。したがって、光源装置を取り外しやすくすることができる。
本発明では、前記コネクタは、前記コネクタの抜出方向と交差する方向に突出する突出部を備え、前記コネクタ保持手段は、前記突出部を支持する支持部を備え、前記支持部には、前記抜出方向に沿って前記突出部と嵌合する凹部と、前記凹部に貫通する貫通孔とが形成され、前記取っ手は、前記貫通孔に挿通される軸部を備え、前記突出部は、前記軸部が前記貫通孔に挿通された状態で前記軸部にて係止され、前記突出部の少なくとも一部は、前記軸部に対して前記抜出方向側に位置することが好ましい。
このような構成によれば、使用者が取っ手を把持し、コネクタの抜出方向に力を付加すると、使用者による力は、取っ手の軸部に対してもコネクタの抜出方向に働く。そして、コネクタの突出部の少なくとも一部は、軸部に対してコネクタの抜出方向側に位置するので、軸部に対して働く力は、突出部に対してもコネクタの抜出方向に働き、ひいてはコネクタを抜き出すように働く。したがって、使用者による力をコネクタに直接伝えることができ、光源装置を更に取り外しやすくすることができる。
なお、突出部の少なくとも一部を軸部に対してコネクタの抜出方向側に位置するための構成としては、例えば、コネクタの抜出方向に向かって凹む凹部を支持部に設け、コネクタの抜出方向とは反対側に軸部を配置し、凹部、及び軸部にて突出部を挟持する構成とすることができる。
また、例えば、突出部において、支持部に形成された貫通孔に対応する位置に孔を形成し、貫通孔、及び突出部に形成された孔に軸部を挿通する構成とすることができる。
本発明では、前記取っ手は、前記光源装置用筐体に沿って延出する形状とされ、前記光源装置用筐体を挟んで対向する両端には、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有する軸部がそれぞれ設けられ、前記各軸部は、前記光源装置用筐体にて回転自在に支持されることが好ましい。
このような構成によれば、各軸部は、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有しているので、付加を加えて各軸部を回転させるように取っ手を回転させると、取っ手には捩れが生じる。このため、取っ手の位置は、加えられた付加を取り除くことで元の状態に戻ることとなる。
したがって、例えば、コネクタの抜出方向に向かって起立するように取っ手を構成した場合には、付加を加えて取っ手を回転させて傾斜させた状態とすることで光源装置を小型化することができる。また、加えられた付加を取り除くことで取っ手は元の状態、すなわち抜出方向に向かって起立した状態に戻るので、使用者は取っ手を使用する際に把持しやすくなる。
本発明のプロジェクタは、前述した光源装置と、前記光源装置から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えることを特徴とする。
本発明では、プロジェクタは、前述した光源装置を備えているので、前述した光源装置と同様の作用効果を享受できる。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図1は、プロジェクタ1の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光を画像情報に応じて変調してカラー画像(画像光)を形成し、このカラー画像をスクリーン等の投射面(図示略)上に拡大投射する。このプロジェクタ1は、図1に示すように、略直方体状の外装筐体2と、投射レンズ3と、光学ユニット4等を備える。
投射光学装置としての投射レンズ3は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、後述する光学ユニット4にて形成されたカラー画像をスクリーン等の投射面上に拡大投射する。
なお、図1において、外装筐体2内における投射レンズ3、及び光学ユニット4以外の空間には、プロジェクタ1内部に空気を吸気する吸気装置81、及びプロジェクタ1内部の空気を排気する排気装置82で構成され、プロジェクタ1内部の各構成部材を冷却する冷却ファン等を備えた冷却ユニット8、プロジェクタ1内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット9、後述する光源装置41を駆動するバラストユニット10(光源駆動装置)、及びプロジェクタ1内部の各構成部材を制御する制御ユニット11等が配置されている。
光学ユニット4は、前述した制御ユニットによる制御の下、光源から射出された光を光学的に処理することで画像情報に応じたカラー画像を形成するユニットである。この光学ユニット4は、光源装置41と、照明光学装置42と、色分離光学装置43と、リレー光学装置44と、光学装置45と、これらの各光学部品41〜45を内部に設定された照明光軸Aに対する所定位置に配置する光学部品用筐体46とを備える。
光源装置41は、光を射出する光源ランプ411、及び光源ランプ411から射出される光を一定の射出方向に揃えるリフレクタ412を有する光源装置本体41Aと、リフレクタ412にて射出方向が揃えられた光を平行化する平行化凹レンズ413とを備える。そして、平行化凹レンズ413にて平行化された光は、照明光学装置42に向けて射出される。
また、光源装置41は、光学部品用筐体46に接続するとともに、これらの各部材411〜413を内部に収納するランプハウジング414を備える。そして、これらの各部材411〜413は、ランプハウジング414に収納配置されることで、光学部品用筐体46に対する所定位置(光源装置41から射出される光の光軸と光学部品用筐体46内に設定された照明光軸Aとが一致する位置)に位置決めされる。なお、光源装置41については後に詳述する。
照明光学装置42は、第1レンズアレイ421、第2レンズアレイ422、偏光変換素子423、及び重畳レンズ424を備える。そして、光源装置41から射出された光は、第1レンズアレイ421によって複数の部分光に分割され、第2レンズアレイ422の近傍で結像する。第2レンズアレイ422から射出された各部分光は、その中心軸(主光線)が偏光変換素子423の入射面に垂直となるように入射し、偏光変換素子423にて略1種類の直線偏光として射出される。偏光変換素子423から直線偏光として射出され、重畳レンズ424を介した複数の部分光は、光学装置45の後述する3つの光変調装置451上で重畳する。
色分離光学装置43は、2つのダイクロイックミラー431,432、及び反射ミラー433を備え、照明光学装置42から射出された複数の部分光を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学装置44は、入射側レンズ441、リレーレンズ443、及び反射ミラー442,444を備え、色分離光学装置43にて分離された各色光を、光学装置45の後述する各光変調装置451まで導く機能を有する。
光学装置45は、入射した光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る。この光学装置45は、3つの光変調装置451(赤色光側の光変調装置を451R、緑色光側の光変調装置を451G、青色光側の光変調装置を451Bとする)と、各光変調装置451の光路前段側に配置される入射側偏光板452と、各光変調装置451の光路後段側に配置される射出側偏光板453と、クロスダイクロイックプリズム454とを備える。
各入射側偏光板452は、偏光変換素子423で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する光のみ透過させ、その他の光を吸収するものであり、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
各光変調装置451は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、前述した制御ユニットからの駆動信号によって液晶の配向状態が制御されることで入射側偏光板452から射出された光の偏光方向を変調する。
各射出側偏光板453は、入射側偏光板452と略同様の機能を有し、光変調装置451にて変調された光のうち、一定の偏光方向を有する光を透過し、その他の光を吸収する。
クロスダイクロイックプリズム454は、各射出側偏光板453から射出された各色光を合成してカラー画像を形成する。このクロスダイクロイックプリズム454は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これらの誘電体多層膜は、光変調装置451Gから射出され射出側偏光板453を介した色光を透過し、光変調装置451R,451Bから射出され射出側偏光板453を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム454で形成されたカラー画像は、前述した投射レンズ3にて拡大投射される。
〔光源装置の詳細構成〕
図2は、光源装置41を斜め前方側から見た分解斜視図である。図3は、光源装置41を斜め後方側から見た分解斜視図である。なお、図2、及び図3では、照明光軸A(図1参照)をZ軸とし、このZ軸に直交する2軸をそれぞれX軸、及びY軸として説明する。以下の図面についても同様である。
光源装置本体41Aは、前述した光源ランプ411、及びリフレクタ412の他、図2、及び図3に示すように、光源ランプ411における各リード線411Aと接続する略直方体状のコネクタ415を備える。
コネクタ415は、バラストユニット10と、光源装置41とを電気的に接続させるためのものであり、光源装置41を光学部品用筐体46(図1参照)に取り付けることで光学部品用筐体46に設けられたコネクタ(図示略)と接続され、接続されることでバラストユニット10から光源ランプ411に電力が供給される。
光源装置用筐体としてのランプハウジング414は、図2、及び図3に示すように、光源装置本体41Aによる光の射出方向B側(+Z軸方向側)に配設される第1ハウジング5と、射出方向Bとは反対側(−Z軸方向側)に配設される第2ハウジング6と、第1ハウジング5、及び第2ハウジング6の間に介在配置される付勢部材7とを備える。
第1筐体としての第1ハウジング5は、略角筒状に形成され、光源装置本体41Aの前方側(+Z軸方向側)を覆う部材である。この第1ハウジング5における前面(+Z軸方向側の面)には、図2に示すように、略円形状の開口部51が形成され、この開口部51には、平行化凹レンズ413が嵌め込まれて固定されている。
また、第1ハウジング5における上面(+Y軸方向側の面)前方側には、上方側(+Y軸方向側)に向かって延出した後、前方側に向かって延出する2つの延出部52がX軸方向の両端にそれぞれ形成されている。そして、各延出部52の上面には、略中央部分に挿通孔(図示略)が形成され、光源装置本体41Aは、この挿通孔に挿通されたネジ53を光学部品用筐体46に設けられたネジ孔(図示略)に螺合させることで光学部品用筐体46に固定される。
さらに、第1ハウジング5における後方側(−Z軸方向側)の端部には、図3に示すように、略矩形枠状の開口部54が形成されている。この開口部54の四隅部分には、第2ハウジング6に固定される第1固定部541がそれぞれ設けられている。そして、各第1固定部541には、Z軸方向に沿ってネジ孔541Aがそれぞれ形成されている。
第2筐体としての第2ハウジング6は、断面略コ字状に形成され、光源装置本体41Aの上方側、下方側(−Y軸方向側)、及び後方側を覆う部材である。この第2ハウジング6における前方側の端部には、図3に示すように、第1ハウジング5に固定される第2固定部61が各第1固定部541に対応する位置にそれぞれ設けられている。そして、各第2固定部61には、各ネジ孔541Aに対応する位置に、孔61Aがそれぞれ形成されている。
付勢部材7は、略矩形枠状に形成され、光源装置本体41Aを第1ハウジング5に対して付勢する部材である。この付勢部材7の四隅部分には、第1固定部541、及び第2固定部61にて挟持される被挟持部71がそれぞれ設けられている。そして、各被挟持部71には、各ネジ孔541A、及び各孔61Aに対応する位置に、孔71Aがそれぞれ形成されている。
そして、第1ハウジング5、第2ハウジング6、及び付勢部材7は、4つのネジ417(図4参照)を各孔61A、及び各孔71Aを介して各ネジ孔541Aに螺合することで一体化される。
〔コネクタの保持構造〕
図4は、第1ハウジング5、第2ハウジング6、及び付勢部材7を一体化させた状態を斜め後方側から見た図である。図5は、光源装置41をXY平面で切断した断面図である。
コネクタ415は、図3に示すように、Z軸方向に沿って両側に突出する略直方体状の2つの突出部415A,415Bを有している。すなわち、突出部415A,415Bは、コネクタ415の抜出方向C(+Y軸方向)と交差する方向に突出している。
第1ハウジング5は、前述した各構成51〜54の他、図4に示すように、コネクタ415を保持するコネクタ保持手段55と、光源装置41を把持させるための取っ手56とを備える。
コネクタ保持手段55は、第1ハウジング5の−X軸方向側の面に設けられ、図3に示すように、開口部54の後方側の端部から後方側に向かって延出した後、−X軸方向側に向かって延出する第1支持部57と、開口部54の前方側の端部から−X軸方向側に向かって突出する第2支持部58とを備える。
第1支持部57は、コネクタ415の−Z軸方向側の突出部415Aを支持する部分であり、コネクタ415と対向する面には、Z軸方向に貫通する断面略矩形状の孔57Aが形成されている。そして、突出部415Aは、孔57Aに挿通されることで支持される。
第2支持部58は、コネクタ415の+Z軸方向側の突出部415Bを支持する部分であり、図4、及び図5に示すように、コネクタ415と対向する対向部581と、対向部581と略直交し、取っ手56が接続される接続部582と、対向部581、及び接続部582に交差し、突出部415Bの上方側に位置する規制部583と、突出部415Bを挟んで接続部582とは反対側に位置し、−X軸方向に向かって延出する延出部584とを備える。
対向部581には、上方側に向かって凹む凹部581Aが形成され、この凹部581Aには、突出部415Bが抜出方向Cに沿って下方側から嵌合される。
接続部582には、凹部581Aに貫通する貫通孔582Aが形成されている。すなわち、第2支持部58は、本発明の支持部に相当する。
規制部583は、対向部581、及び接続部582に一体化され、突出部415Bの抜出方向Cへの移動を規制する部分である。
延出部584は、貫通孔582Aとともに取っ手56を下方側から支持する部分であり、貫通孔582Aの下方側の端縁に沿って設けられている。
取っ手56は、図4、及び図5に示すように、ランプハウジング414に沿って延出する湾曲した形状とされ、ランプハウジング414を挟んで対向する両端には、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有する略円柱状の軸部561,562がそれぞれ設けられている。具体的に、軸部561,562は、X軸に沿って設けられ、Z軸方向の位置が一致し、Y軸方向の位置が異なる中心軸を有している。
軸部561は、軸部562に対して抜出方向C側に位置し、図2、及び図5に示すように、第1ハウジング5における+X軸方向側の面に形成された孔5Aに挿通され、回転自在に支持される。
軸部562は、図5に示すように、第2支持部58の貫通孔582Aに挿通され、貫通孔582A、及び延出部584にて回転自在に支持される。すなわち、取っ手56は、コネクタ保持手段55に接続されている。そして、軸部562が貫通孔582Aに挿通されることで、凹部581Aに嵌合された突出部415Bを、凹部581A、規制部583、及び軸部562にて挟持する。すなわち、突出部415Bは、軸部562が貫通孔582Aに挿通された状態で軸部562にて係止され、突出部415Bの少なくとも一部は、軸部562に対してコネクタ415の抜出方向C側に位置している。
図6は、取っ手56をランプハウジング414に収納した状態を示す図である。
第1ハウジング5において、各延出部52の背面(−Z軸方向側の面)には、図6に示すように、後方側に向かって延出し、各延出部52を補強するための2つの補強面521がそれぞれ形成されている。そして、−X軸方向側の延出部52から延出する各補強面521のうち、+X軸方向側の補強面521Aは、他の補強面521とは異なり、略矩形状に形成され、上方側の端部に切欠き521Bが形成されている。
取っ手56をランプハウジング414に収納するに際しては、プロジェクタ1の使用者は、取っ手56が抜出方向Cに向かって起立した状態(図4参照)において、取っ手56を把持し、+Z軸方向に沿って移動させることで取っ手56を回転させて傾斜させた状態とする。そして、取っ手56を、補強面521Aの切欠き521Bに嵌合させてランプハウジング414に収納する。この際、取っ手56の各軸部561,562は、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有しているので、取っ手56には捩れが生じる。
次に、取っ手56を利用するに際しては、プロジェクタ1の使用者は、取っ手56がランプハウジング414に収納された状態(図6参照)において、取っ手56を切欠き521Bから離間させる。取っ手56は、切欠き521Bから離間すると、生じていた捩れが元に戻ろうとする力により、抜出方向Cに向かって起立した状態に戻る。
以上のような本実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)光源装置41を取り外す際に把持する取っ手56は、コネクタ415を保持するコネクタ保持手段55に接続されているので、使用者による力をコネクタ415に十分に伝えることができ、コネクタ415を容易に抜き出すことができる。したがって、光源装置41を取り外しやすくすることができる。
(2)突出部415Bは、軸部562が貫通孔582Aに挿通された状態で軸部562にて係止され、突出部415Bの少なくとも一部は、軸部562に対してコネクタ415の抜出方向C側に位置しているので、使用者による力をコネクタ415に直接伝えることができ、光源装置41を更に取り外しやすくすることができる。
(3)各軸部561,562は、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有しているので、付加を加えて取っ手56を回転させて傾斜させた状態とすることで光源装置41を小型化することができる。また、加えられた付加を取り除くことで取っ手56は抜出方向Cに向かって起立した状態に戻るので、使用者は取っ手56を使用する際に把持しやすくなる。
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の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、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、取っ手56は、第2支持部58の貫通孔582Aに軸部562が挿通されることでコネクタ保持手段55に接続されていたが、例えば、コネクタ保持手段に接着剤等で固定することで接続されていてもよい。要するに、取っ手は、コネクタ保持手段に接続されていればよい。
前記実施形態では、凹部581Aは、上方側に向かって凹むように形成されていたが、例えば、下方側に向かって凹むように形成されていてもよい。要するに、凹部は、コネクタの抜出方向に沿って突出部と嵌合すればよい。
前記実施形態では、凹部581Aに嵌合された突出部415Bを、凹部581A、規制部583、及び軸部562にて挟持していたが、例えば、突出部において、支持部に形成された貫通孔に対応する位置に孔を形成し、貫通孔、及び突出部に形成された孔に軸部を挿通するようにしてもよい。要するに、突出部は、軸部が貫通孔に挿通された状態で軸部にて係止され、突出部の少なくとも一部は、軸部に対して抜出方向側に位置していればよい。
前記実施形態では、取っ手56は、ランプハウジング414に沿って延出する湾曲した形状とされていたが、これ以外の形状であってもよく、例えば、コネクタの抜出方向に向かって突出するコ字状に形成されていてもよい。
前記実施形態では、取っ手56の軸部561,562は、X軸に沿って設けられ、Z軸方向の位置が一致し、Y軸方向の位置が異なる中心軸を有していた。これに対して、例えば、各軸部は、X軸に沿って設けられ、Y軸方向の位置が一致し、Z軸方向の位置が異なる中心軸を有していてもよい。要するに、各軸部は、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有していればよい。
前記実施形態では、プロジェクタ1は、3つの光変調装置451を備えていたが、光変調装置を2つ備える光学装置や、光変調装置を4つ以上備える光学装置として構成してもよい。
前記実施形態では、光変調装置451は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入され、入射光を透過する構成を採用していたが、これに限らず、入射光を反射する構成の液晶パネル、あるいは、DMD(Digital Micromirror Device)(米国テキサスインスツルメント社の商標)等を採用してもよい。
前記実施形態では、光源装置41を備えるプロジェクタ1を例示したが、例えば、本発明の光学装置をリアプロジェクタ等の他の光学機器に適用してもよい。
本発明は、光源装置に利用でき、特に、プロジェクタに用いられる光源装置に好適に利用できる。
プロジェクタの概略構成を示す模式図。 光源装置を斜め前方側から見た分解斜視図。 光源装置を斜め後方側から見た分解斜視図。 第1ハウジング、第2ハウジング、及び付勢部材を一体化させた状態を斜め後方側から見た図。 光源装置をXY平面で切断した断面図。 取っ手をランプハウジングに収納した状態を示す図。
符号の説明
1…プロジェクタ、3…投射レンズ(投射光学装置)、10…バラストユニット(光源駆動装置)、41…光源装置、41A…光源装置本体、55…コネクタ保持手段、56…取っ手、58…第2支持部(支持部)、414…ランプハウジング(光源装置用筐体)、415…コネクタ、415A,415B…突出部、451…光変調装置、561,562…軸部、581A…凹部、582A…貫通孔。

Claims (4)

  1. 光を射出する光源装置本体と、前記光源装置本体を収納する光源装置用筐体とを備える光源装置であって、
    前記光源装置本体は、
    光源駆動装置と電気的に接続させるためのコネクタを備え、
    前記光源装置用筐体は、
    前記光源装置を把持させるための取っ手と、
    前記コネクタを保持するコネクタ保持手段とを備え、
    前記取っ手は、前記コネクタ保持手段に接続され
    前記コネクタの少なくとも一部は、前記取っ手に対して前記コネクタの抜出方向側に位置していることを特徴とする光源装置。
  2. 請求項1に記載の光源装置において、
    前記コネクタは、
    前記コネクタの抜出方向と交差する方向に突出する突出部を備え、
    前記コネクタ保持手段は、
    前記突出部を支持する支持部を備え、
    前記支持部には、
    前記抜出方向に沿って前記突出部と嵌合する凹部と、
    前記凹部に貫通する貫通孔とが形成され、
    前記取っ手は、
    前記貫通孔に挿通される軸部を備え、
    前記突出部は、前記軸部が前記貫通孔に挿通された状態で前記軸部にて係止され、前記突出部の少なくとも一部は、前記軸部に対して前記抜出方向側に位置することを特徴とする光源装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の光源装置において、
    前記取っ手は、
    前記光源装置用筐体に沿って延出する形状とされ、前記光源装置用筐体を挟んで対向する両端には、互いに平行、かつ、異なる中心軸を有する軸部がそれぞれ設けられ、
    前記各軸部は、前記光源装置用筐体にて回転自在に支持されることを特徴とする光源装置。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光源装置と、前記光源装置から射出された光を、入力される画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、前記光変調装置にて形成された画像光を拡大投射する投射光学装置とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
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