JP5041218B2 - プロジェクタのレンズカバー及びプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタのレンズカバー及び該プロジェクタのレンズカバーを備えたプロジェクタに関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。

このデータプロジェクタは、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプ等の小型高輝度の光源装置を内蔵し、この光源から射出された光をＤＭＤと呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。

このようなプロジェクタでは、投影画像の歪みを自動補正するための歪み補正装置や、自動焦点合せを行なうための焦点調整装置を備えるものがある。例えば、特開２００３−２０４４９５号公報（特許文献１）では、投影画像の台形歪みを正確に補正するために測距装置によってスクリーンとの距離を測定し、この測定値を用いて画像補正を行なう提案がなされている。

プロジェクタにおいて歪み補正装置や焦点調整装置を用いる場合、スクリーンと投影口の正確な距離及び投影角度の正確な数値を得るためには投影口の近くにこれらの装置を配置することが好ましく、投影口の近傍に配置されることが多い。

一方、プロジェクタを用いたプレゼンテーション時において電源をオン状態のまま投影を一時休止する場合、投影口をレンズカバーによって塞ぐことで光源装置からの光を遮断し、スクリーンに投影画像が投影されないようにすることがある。即ち、投影を一時休止する度に電源をオフにすると、再びプロジェクタを利用する際に光源装置の再点灯に時間がかかり、プレゼンテーション等の進行を妨げる結果になるため、電源を落とさずにレンズカバーを閉じることで投影を休止するものである。

しかし、このように光源装置を点灯させたままレンズカバーを閉じると、レンズカバーの内側に投影光が照射されレンズカバーが熱くなることがあった。
特開２００３−２０４４９５号公報

光源装置を点灯させたままでレンズカバーを閉じると、レンズカバーが熱せられて熱くなり、レンズカバーの内部などに熱が籠もることがあった。このため、歪み補正装置、焦点調整装置及びこれらのための測距装置等のように熱に弱い各種の装置を投影口の近くに配置すると、これらの装置に不具合が生じるおそれもあった。

本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ランプ点灯中に閉じても高温とならないプロジェクタのレンズカバーと、このレンズカバーを備えるプロジェクタを提供することを目的としている。

本発明のプロジェクタのレンズカバーは、投影レンズの前面を覆ってレンズを保護する開閉自在なレンズカバーであって、平板状矩形の主板と、前記主板上辺から内側に突出する上壁と、前記主板左右側辺から内側に突出する側壁と、前記主板下辺に回動軸と、を備え、前記主板内側に空腔を有し、前記回動軸は、間隙を形成してプロジェクタ筐体に対して回動可能に取付けられ、前記上壁は、間隙孔を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、ランプ点灯中に閉じても高温とならないプロジェクタのレンズカバーと、このレンズカバーを備えるプロジェクタを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ1は、光源装置61と、光源側光学系としてのカラーホイール71及び導光装置75や光源側レンズ群62等と、表示素子50と、可変焦点型レンズである投影側光学系と、冷却ファンと、プロジェクタ制御手段とを有し、これら各種装置を内蔵するプロジェクタ筐体であって、投影口11と、投影レンズの前面を覆ってレンズを保護する開閉自在なレンズカバー15とを備え、歪み補正装置12及び焦点調整装置13が投影口11の近傍に配置されているものである。

このレンズカバー15は、平板状矩形の主板18内側に空腔を有し、該空腔をレンズカバー15の下方と連通する間隙を形成して回動軸98により回動可能にプロジェクタ筐体に取付けられ、空腔をレンズカバー15の上方と連通する間隙孔17を有し、主板18上辺から内側に突出する上壁19及び左右側辺から内側に突出する側壁20を有するものであり、空腔に投影口11の直径よりも僅かに大きな遮光筒16を有するものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の実施例に係るプロジェクタ1は、図１に示すように、本体ケースの前面板3は複数の排気孔7を備え、前面板3の側端部近傍には投影口11を備え、投影口11の近傍には、歪み補正装置12並びに焦点調整装置13が配置され、これら投影口11、歪み補正装置12、焦点調整装置13を覆う回動可能なレンズカバー15を備えている。

又、本体ケースである上面板2には、キー／インジケータ部37を備え、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを備えているものである。

更に、本体ケースの背面板にＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子やメモリカードスロット等の各種端子9を有しているものである。又、本体ケースの左右側板4には、各々複数の吸気孔8を備えるものである。

このプロジェクタ1のプロジェクタ制御手段は、図２に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。

表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。

表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子50を駆動するものであり、光源装置61からの光を光源側光学系を介して表示素子50に入射することにより、表示素子50の反射光で光像を形成し、投影側光学系を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影側光学系の可動レンズ群97は、レンズモータ42によりズーム調整や焦点調整のための駆動が行われるものである。

画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。

歪み補正部45は、レーザ光線等を用いてスクリーン面上の複数点との距離を測定してスクリーンとの平均距離を算出し、算出した値から台形歪み等のキーストン補正を行なうものであり、補正した画像データを画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、動画等の表示を行なうものである。

焦点調整部46は、スクリーンとの平均距離や傾きを測定し、この測定値からスクリーン上に画像の焦点が合うようにレンズモータ42を制御して可動レンズ群97を可動させ、自動で投影画像の焦点を調整して画像を投影するものである。

制御部38は、プロジェクタ1内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

本体ケースの上面板2に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。

尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部48が接続されており、音声処理部48はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ49を駆動して拡声放音させることができるものである。

又、この制御部38は、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、ランプスイッチキーが操作されると光源装置の放電ランプを点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43も制御しており、この冷却ファン駆動制御回路43は、光源装置等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマー等により光源装置のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものであり、更に、温度センサによる温度検出の結果によっては光源装置を停止してプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行うものである。

このプロジェクタ1の内部構造は、図３に示すように、区画用隔壁120によって吸気側空間室121と排気側空間室122とに内部が気密に区画され、冷却ファンとしてのシロッコファンタイプのブロア110が、吸込み口111が吸気側空間室121に吐出口113が排気側空間室122に位置するように配置されている。

そして、吸気側空間室121には、電源制御回路41を備えるランプ電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102と、プロジェクタ制御手段を備える主制御回路基板103と、後述する光学系ユニット77の画像生成ブロック79及び投影側ブロック80とが配置されているものである。

又、排気側空間室122は、光源装置61と、光学系ユニット77の照明側ブロック78と、前面板3と平行に配置された排気温を低減する排気温低減装置114とを備えるものである。

ブロア110は、吸込み口111と吐出口113を備え、吐出口113は略正方形断面であって区画用隔壁120に接続されており、吸気側空間室121の空気を吸込み口111で吸込み吐出口113より排気側空間室122に排出し、排気側空間室122に配置された光源装置61等を冷却して排気孔7から外部に排出するものである。

光学系ユニット77は、光源装置61の近傍に位置する照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80との３つのブロックから構成され、照明側ブロック78は、光源側光学系の一部を構成する光源装置61から射出された光をカラーホイール71に反射する第一反射ミラー72と、カラーフィルタを備えたカラーホイール71と、カラーホイール71を回転させるホイールモータ73と、カラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光線束とする導光装置75とを備えたものである。

又、画像生成ブロック79は、光源側光学系の一部と表示素子50を備えるものであり、この画像生成ブロック79は、光源側光学系の一部として、導光装置75から射出された光を照射ミラーに向けて反射する第二反射ミラー74と、この第二反射ミラー74で反射された光を表示素子50に集光させる光源側レンズ群62及び光源側レンズ群62を透過した光を表示素子50に前方斜め下方から所定の角度で照射する照射ミラー84とを備え、表示素子50として、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を備えるものである。

このＤＭＤは、その前方斜め下方から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向に反射するオン状態光線と斜め上方方向に反射するオフ状態光線とに分けて反射することによって画像を表示するものであり、一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより正面方向に反射するオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより斜めに反射してオフ状態光線とし、正面方向への反射によるオン状態光線により画像を生成表示するものである。

又、投影側ブロック80は、表示素子50で反射された画像を形成する光をスクリーンに投影する投影側光学系のレンズ群を有しており、投影側光学系は、固定レンズ群93や可動レンズ群97とにより構成され、ズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであり、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させてズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。更に、投影側光学系と側板4の間には歪み補正装置12及び焦点調整装置13が配置されているものである。

このレンズカバー15は、投影レンズを備えた投影口11の前面を覆って投影レンズを保護するものであって、図４に示すように、平板状矩形の主板18の内側に空腔を有し、該空腔をレンズカバー15の下方と連通する間隙を形成してプロジェクタ筐体に回動可能に取付けられ、空腔をレンズカバー15の上方と連通する間隙孔17を有するものである。

又、レンズカバー15は、主板18の上辺から内側に突出する上壁19及び左右側辺から内側に突出する側壁20を有して下端を回動軸98により筐体に回動可能に取付けたものであり、投影口11の直径よりも僅かに大きな遮光筒16を有するものである。

そして、光源装置61が点灯されたままの状態でレンズカバー15を閉じた場合、遮光筒16が投影口11からの射出光によって高温となり、レンズカバー15の内部の温度が上昇するが、下方の間隙から空気がレンズカバー15の空腔に流入し、遮光筒16を冷却しながら上壁19が有する間隙孔17から外部に流出するため、熱がレンズカバー15の空腔に籠もることが無く、レンズカバー15の温度を低く保つことができる。

本発明のプロジェクタによれば、レンズカバー15の空腔を外気が流入できるように形成したため、レンズカバー15及びレンズカバー15に覆われた部分が高温となることを防止できる。従って、レンズカバー15に覆われた耐熱性が小さい歪み補正装置12や焦点調整装置13に不具合が生じることも防止できる。

又、従来から使用されているレンズカバーと略同一の形状のものを用いてレンズカバー15及びレンズカバー15に覆われた部分が高温となることを防止できるため、大がかりな設計変更等が必要ない。

更に、レンズカバー15の空腔に投影レンズを備えた投影口11の直径よりも僅かに大きな遮光筒16を形成することにより、投影口11からの射出光が外部に漏れることを防止できる。

従って、このプロジェクタ1では、プレゼンテーション時に電源をオンのままプロジェクタの使用を一時休止する場合、レンズカバーを閉じることで投影口11からの射出光を遮光し、使用を開始するときにはレンズカバーを開けて即座に投影を開始するといったような使用が可能となる。

次に、本発明の他の実施例に関して述べる。図５及び図６に示すように、本実施例のレンズカバー15は、遮光筒16が主板18の内面に複数の固定爪140によって固定されており、遮光筒16と主板18との間に間隙を有するものである。

このように、遮光筒16と主板18との間に間隙を形成することにより、回動軸98の間隙からレンズカバー15の空腔に流入した空気は、遮光筒16の周縁や主板18と遮光筒16の間の間隙を通り、遮光筒16を冷却しながら上壁19の間隙孔17から外部に流出するものである。

本実施例によれば、主板18と遮光筒16とを固定爪140で固定することにより主板18と遮光筒16の接触面積が小さくなるため、遮光筒16の熱がレンズカバー15を閉じたときにプロジェクタ1の表面に露出している主板18に伝わることを防止でき、更に、遮光筒16が空気と触れる面積も増えるため冷却効率も高くなるものである。

更に別の実施例のレンズカバー15は、図７に示すように、遮光筒16の内面に凹型の反射面145を形成したものである。このように、遮光筒16の内面を凹型の反射面145とすることにより、遮光筒16に照射した光は反射面145に反射して光学系ユニット77の内部に戻るため、遮光筒16が熱を吸収することが少なくなり、レンズカバー15の内部を低温に保つことができると共に、遮光手段としての効果も保つことができる。尚、遮光筒16の内部に反射面145を形成すればよいため、凹面鏡以外の反射鏡を形成することも可能である。

又、他の実施例のレンズカバー15は、図８に示すように、空腔に主板18に対して傾斜した平面反射面150を有するものである。このように、平面反射面150を配置することにより、投影口11から射出された光線束は平面反射面150によって下方に反射され、図１に示した、回動軸98の間隙より外部に放射される。よって、熱がレンズカバー15の内部に籠もることが無く、レンズカバー15に覆われた耐熱性が小さい歪み補正装置12や焦点調整装置13に不具合が生じることを防止できる。

そして、更に他の実施例とするレンズカバー15は、図９に示すように、外カバー161と内カバー162とからなる独立して回動可能な２枚のカバーを備えるものである。これらのカバー161,162は、夫々が回動軸98に軸着されて独立して回動し、外カバー161を閉じた場合には、投影口11及び歪み補正装置12並びに焦点調整装置13を覆い、内カバー162を閉じた場合には、投影口11のみを覆うものである。

このようにレンズカバー15を外カバー161と内カバー162とから二重に形成することにより、プロジェクタ1のランプを点灯したまま使用を休止する場合、内カバー162のみを閉じることで投影口11から射出される光を遮光でき、投影口11の周縁に配置された歪み補正装置12及び焦点調整装置13は開放された状態であるため熱が籠もることもない。

本実施例によれば、光源装置61のランプを点灯した状態でレンズカバー15を閉じてもレンズカバー15及びその周辺が高温となることを防止し、投影口11の近傍に配置された歪み補正装置12と焦点調整装置13が高温となることがないため、歪み補正装置12と焦点調整装置13に不具合が生じることを防止できるプロジェクタ1を提供できる。

尚、レンズカバー15の開閉は下方を水平な回転軸により筐体に取付ける場合のみでなく、主板の側方を垂直な回転軸により筐体に取付けることもあり、又、上壁19に間隙孔17を設けるに際し、図面に示したように上壁19を櫛形とする場合に限ることなく、上壁19に複数の透孔を設けて間隙孔17とすることもある。

また、レンズカバー15の下方に水平な回転軸を設けず、レンズカバー15をプロジェクタ筐体にスライド動作（水平方向に移動）することによりレンズカバー15を開閉可能としてもよい。

又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

本発明の実施例に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの上面板を取り除いた簡略上面図。 本発明の実施例に係るプロジェクタにおいて使用するレンズカバーの斜視図。 本発明の他の実施例に係るプロジェクタにおいて使用するレンズカバーの斜視図。 本発明の他の実施例に係るプロジェクタにおいて使用するレンズカバーの断面図。 本発明の更に別の実施例に係るプロジェクタにおいて使用するレンズカバーの断面図。 本発明の他の実施例に係るプロジェクタにおいて使用するレンズカバーの斜視図。 本発明の更に他の実施例に係るプロジェクタの投影口近傍の拡大斜視図。

符号の説明

1 プロジェクタ 2 上面板
3 前面板 4 側板
7 排気孔 8 吸気孔
9 各種端子 11 投影口
12 歪み補正装置 13 焦点調整装置
15 レンズカバー 16 遮光筒
17 間隙孔 18 主板
19 上壁 20 側壁
21 入出力コネクタ部 22 入出力インターフェース
23 画像変換部 24 表示エンコーダ
25 ビデオＲＡＭ 26 表示駆動部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
35 Ｉｒ受信部 36 Ｉｒ処理部
37 キー／インジケータ部 38 制御部
41 電源制御回路 42 レンズモータ
43 冷却ファン駆動制御回路 45 歪み補正部
46 焦点調整部 48 音声処理部
49 スピーカ 50 表示素子
61 光源装置 62 光源側レンズ群
71 カラーホイール 72 第一反射ミラー
73 ホイールモータ 74 第二反射ミラー
75 導光装置 77 光学系ユニット
78 照明側ブロック 79 画像生成ブロック
80 投影側ブロック 84 照射ミラー
93 固定レンズ群
97 可動レンズ群 98 回動軸
101 ランプ電源回路ブロック 102 電源制御回路基板
103 主制御回路基板 110 ブロア
111 吸込み口 113 吐出口
114 排気温低減装置 120 区画用隔壁
121 吸気側空間室 122 排気側空間室
140 固定爪 145 反射面
150 平面反射面 161 外カバー
162 内カバー

Claims (8)

1. 投影レンズの前面を覆ってレンズを保護する開閉自在なレンズカバーであって、
   平板状矩形の主板と、
   前記主板上辺から内側に突出する上壁と、
   前記主板左右側辺から内側に突出する側壁と、
   前記主板下辺に回動軸と、を備え、
   前記主板内側に空腔を有し、
   前記回動軸は、間隙を形成してプロジェクタ筐体に対して回動可能に取付けられ、
   前記上壁は、間隙孔を有することを特徴とするプロジェクタのレンズカバー。
2. 前記空腔に投影レンズの直径よりも僅かに大きな遮光筒を有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタのレンズカバー。
3. 前記遮光筒と主板との間に間隙を有することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタのレンズカバー。
4. 前記遮光筒の内面に反射面を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のプロジェクタのレンズカバー。
5. 前記遮光筒の内面の反射面が凹面であることを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタのレンズカバー。
6. 前記主板に対して傾斜した平面反射面を前記空腔に有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタのレンズカバー。
7. 前記上壁と前記側壁と前記回動軸とを備えた外カバーと、
   投影口を覆う内カバーを有することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタのレンズカバー。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のプロジェクタのレンズカバーを有することを特徴とするプロジェクタ。
   

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