JP5516062B2 - プロジェクター - Google Patents
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Description
このようなプロジェクターでは、光源装置から射出された光束の一部を吸収することによる入出射偏光板、及び光変調装置の発熱等により、プロジェクター内部が高温になりやすい。そのため、光変調装置周囲の温度を測定するための温度測定部材が、光変調装置の近傍に設けられる。そして、プロジェクター内部に設けられた冷却用ファンは、温度測定部材が測定した温度情報に基づいて空気を送風し、光変調装置周りの温度上昇を抑制する(例えば、特許文献1参照)。
特許文献2に記載のプロジェクターにおいては、入力信号の変化に伴う反射型液晶パネル、ワイヤーグリッド、及び出射側偏光板の温度変化はそれぞれ異なり、周囲温度を測定しても反射型液晶パネルより温度変化の大きいワイヤーグリッド、及び出射側偏光板の影響を受けて光変調装置の温度を正確に測定するのが困難である。
〔プロジェクターの構成〕
図1は、プロジェクター1の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクター1は、光源から出射される光束を画像情報に応じて変調し、変調された光束をスクリーン(図示略)上に投射する。このプロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2と、投射光学装置としての投射レンズ3と、光学ユニット4等を備える。
なお、図1において、具体的な図示は省略したが、外装筐体2内において、投射レンズ3及び光学ユニット4以外の空間には、プロジェクター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、プロジェクター1内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、及びプロジェクター1内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置されるものとする。
この制御装置等の一つとして、プロジェクター1内部の温度を制御する温度制御手段が配置される。この温度制御手段は、光学ユニット4の温度を測定する温度測定部材(例えば、後述のサーミスタ7)から送られる温度測定結果に基づいて、冷却ユニットの動作を制御する。
光源装置41は、光源ランプ411及びリフレクター412等を備える。
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、入射した光束を略1種類の直線偏光光に変換する偏光変換素子423、及び重畳レンズ424を備える。
クロスダイクロイックミラー431にて分離された青色光は、反射ミラー433にて反射され、光学装置5を構成する後述するワイヤーグリッド51Bに入射する。
また、クロスダイクロイックミラー431にて分離された緑色光及び赤色光は、反射ミラー434にて反射された後、G光反射ダイクロイックミラー432に入射し、緑色光成分と赤色光成分とに分離される。そして、緑色光は、光学装置5を構成する後述するワイヤーグリッド51Gに入射する。一方、赤色光は、光学装置5を構成する後述するワイヤーグリッド51Rに入射する。
図2は、光学装置5の構成を示す分解斜視図である。
なお、図2では、説明の便宜上、光学装置5におけるG色光側のみを図示し、R,B色光側の図示を省略しているが、R,B色光側もG色光側と同様に構成されているものである。
光学装置5は、図1または図2に示すように、反射型偏光板としての3つのワイヤーグリッド51と、3つの反射型光変調装置52と、3つの出射側偏光板53と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム54と、3つの支持体55(図2)と、を備える。
なお、図1では、説明の便宜上、赤色光側のワイヤーグリッドを51R、緑色光側のワイヤーグリッドを51G、青色光側のワイヤーグリッドを51Bとしている。反射型光変調装置52及び出射側偏光板53についても同様である。
そして、各反射型光変調装置52は、図1または図2に示すように、後述する支持体55により、各ワイヤーグリッド51を透過した光束の光軸に対して反射型液晶パネル521が略直交した状態でそれぞれ配置される。
FPC522は、前記制御装置と反射型液晶パネル521とを電気的に接続する。すなわち、FPC522の一端側は、反射型液晶パネル521における平面視矩形状の長辺(鉛直軸に沿う方向)に相当する端部近傍に形成された外部回路接続端子(図示略)に圧着等により電気的に接続されている。また、FPC522の他端側には、コネクター(図示略)が設けられ、当該コネクターを介して前記制御装置に電気的に接続する。
このFPC522は、図2に示すように、略L字状に屈曲した形状を有する。そして、FPC522における屈曲した部分には、駆動用ICチップ(図示略)が設けられている。
そして、反射型液晶パネル521は、前記制御装置からの画像情報がFPC522及び前記駆動用ICチップを介して入力されることで、前記液晶の配向状態が制御され、ワイヤーグリッド51を透過した偏光光の偏光方向を変調し、ワイヤーグリッド51に向けて反射する。反射型液晶パネル521にて変調され、ワイヤーグリッド51に向けて反射された光束は、偏光変換素子423で揃えられた偏光方向に直交する偏光方向を有する偏光光のみがワイヤーグリッド51にて反射されてクロスダイクロイックプリズム54に向う。
そして、各出射側偏光板53は、図1または図2に示すように、後述する支持体55により、プリズム54の各光入射面541にそれぞれ対向するように配置される。
この支持体55は、図2に示すように、横断面略直角二等辺三角形状を有する三角柱状の中空部材であり、斜面である第1側面551、頂角を挟む第2側面552及び第3側面553を備える。そして、各側面551〜553には開口部554がそれぞれ形成されている。
以上のように、各側面551〜553にワイヤーグリッド51、反射型光変調装置52、及び出射側偏光板53がそれぞれ固定されることで、各開口部554が閉塞される。すなわち、ワイヤーグリッド51、反射型光変調装置52、及び出射側偏光板53の間を略密閉空間とする密閉構造が形成される。そして、この密閉空間内に反射型液晶パネル521の反射面が配置されることとなるので、ワイヤーグリッド51や反射型光変調装置52の反射面への粉塵の付着を防ぐことができる。また、支持体55は密閉構造となっているため、内部の空気の温度は変動するが、支持体55の外部に及ぶ温度の影響は小さくなる。
基板524Aのフィン524Bが突出する面とは反対側の面が、保持枠523の背面(支持体55の第2側面552に対向する面とは反対側の面)に取り付けられる。ヒートシンク524が取り付けられる側を反射型光変調装置52の背面側とする。基板524Aは、接触面積を向上させるため、反射型光変調装置52の背面側の形状に追従する形状を有する。
また、反射型光変調装置52Gには固定部材6と、温度測定部材としてのサーミスタ7が設けられている。3つの反射型光変調装置52のうち、最も発熱が大きく温度が上昇しやすい反射型光変調装置52Gにサーミスタ7が設けられている。
図4は、固定部材6でヒートシンク524及びサーミスタ7を保持枠523に対して固定した状態を示す斜視図である。
固定部材6は、ヒートシンク524を支持するとともに、ヒートシンク524を保持枠523に対して固定し、サーミスタ7をヒートシンク524に対して固定する部材である。
固定部材6は、弾性材料で構成されるとともに、金属等の熱伝導性材料から構成されるのが好ましい。本実施形態では、固定部材6は、熱伝導性及び弾性を有する板バネ材から構成される。
固定部材6は、図3に示すように、平面視矩形状の本体部6Aの短辺に略L字状に折り曲げられて突出する突出部6Bを有する。この突出部6Bの先端側には側面開口部6Cが形成されている。
また、固定部材6は、図3に示すように、本体部6Aの長辺の端部に、突出部6Bと略同じ方向に向かって突出する爪部6Dを計4つ有する。爪部6Dは、当該長辺の両端に1つずつ設けられ、対向する長辺に設けられた爪部6Dと対応する位置にある。
固定部材6は、突出部6B及び爪部6Dの突出方向を保持枠523側に向け、ヒートシンク524を挟みながら支持した状態で、側面開口部6Cを保持枠523に設けられた突起部523Aに対して引っ掛けることで、保持枠523に対して固定される。また、固定部材6は、4つの爪部6Dをヒートシンク524の複数のフィン524B同士の間に進入させるとともにフィン524Bの側面に引っ掛けてフィン524Bを挟み込むことで、ヒートシンク524に対して固定される。ここで、固定部材6は、板バネ材で構成されるので、突出部6Bや爪部6Dを弾性変形させた状態で保持枠523やヒートシンク524に対して固定すれば、固定力がより強固になる。また、固定部材6は弾性を有するので、ヒートシンク524やサーミスタ7を取外し可能に固定することができる。
押圧固定部6Fは、その長辺が本体部6Aの長辺に沿うように配置され、連結部6Gを介して本体部6Aに連結されている。さらに、押圧固定部6Fは、その一方の短辺に爪部6Hを有し、他方の短辺には突出起立部6Jを有し、突出起立部6Jが設けられた短辺近傍には挿入開口部6Kを有している。
爪部6Hは、前述の爪部6Dの突出方向と略同じ方向に突出する。そして、爪部6Hは、固定部材6をヒートシンク524に固定する際に、フィン524Bの側面に引っ掛かって、フィン524Bを挟み込む。
突出起立部6Jは、本体部6Aの面に対して略鉛直方向に起立し、その起立する方向は、前述の爪部6D,6Hと反対である。
挿入開口部6Kは、略矩形状に開口しており、突出起立部6J側から後述するサーミスタ7の測定部7Aが挿入される。また、挿入開口部6Kの一辺には、当該測定部7Aを挿入し易いようにガイド部6Lが形成されている。ガイド部6Lは、本体部6Aの面に対して略斜め上方向に向かって突出する。
測定部7Aは、ヒートシンク524のフィン524Bに密着して固定されることで、ヒートシンク524の温度を測定する。
測定部7Aが挿入開口部6Kから挿入されて、押圧固定部6Fとヒートシンク524との間に潜り込むと、サーミスタ7の厚み寸法の分、押圧固定部6Fが持ち上げられ、板バネ材から構成される押圧固定部6F及び連結部6Gは弾性変形する。そうすると、サーミスタ7は、押圧固定部6F及び連結部6Gが元に戻ろうとする力によって押圧され、ヒートシンク524に対して密着して固定される。
取出端子部7Bは、測定部7Aから2つに分岐して、一対の端子として形成されている。この一対の端子はそれぞれ、前述した制御装置の一つである温度制御手段に接続される。サーミスタ7がヒートシンク524に対して取り付けられるとき、この取出端子部7Bのそれぞれは、突出起立部6Jを間に挟んで分岐した状態となる。そのため、サーミスタ7の位置ずれを防止できる。
温度測定部材としては、サーミスタに限られず、熱電対や他の感温素子を用いることもできる。
サーミスタ7が、反射型光変調装置52の背面側にヒートシンク524を介して設けられている。入力信号に応じて温度変化が異なるワイヤーグリッド51の影響を受ける光束入射側ではなく、背面側に配置することにより、入力信号によらずに温度変化が安定している反射型光変調装置52の温度を正確に測定し、反射型光変調装置52の温度制御を適切に行うことができる。
前記実施形態では、反射型偏光板としてワイヤーグリッド51が用いられていたが、反射型偏光板であれば、その他の構成でも構わない。
例えば、反射型偏光板として、誘電体多層膜によって形成される偏光分離素子、液晶材
料等の屈折率異方性(複屈折性)を有する有機材料を層状に積層させた高分子系の層状偏光板、偏りのない光を右回りの円偏光と左回りの円偏光とに分離する円偏光反射板と1/4波長板を組み合わせた光学素子、ブリュースター角を利用して反射偏光光と透過偏光光とに分離する光学素子、あるいは、ホログラムを利用したホログラム光学素子等を採用しても構わない。
Claims (5)
- 入射する光を画像情報に応じて変調して反射する反射型光変調装置と、
入射する光を偏光分離する反射型偏光板と、
前記反射型光変調装置の温度を測定する温度測定部材と、を備え、
前記温度測定部材は、前記反射型光変調装置の前記光が入射する側とは反対側に設けられ、
熱伝導性を有する熱伝導性部材を備え、
前記熱伝導性部材は、前記反射型光変調装置の前記光が照射する側とは反対側に設けられ、
前記温度測定部材は、前記熱伝導性部材を介して前記反射型光変調装置に設けられ、
前記熱伝導性部材を前記反射型光変調装置に固定するとともに、前記温度測定部材を前記熱伝導性部材に固定する固定部材を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターにおいて、
前記温度測定部材は、温度を測定する測定部と、前記測定部により測定された測定情報を送り出す取出端子部と、を有し、
前記固定部材は、前記測定部を前記固定部材と前記熱伝導性部材との間に固定し、前記取出端子部を前記固定部材の前記熱伝導性部材が配置される側とは反対側に固定することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項2に記載のプロジェクターにおいて、
前記固定部材は、
前記温度測定部材の前記測定部が挿入される開口部と、
前記開口部に挿入された前記測定部を前記熱伝導性部材へ押し付ける固定部と、
前記熱伝導性部材が配置される側とは反対側に突出し、前記温度測定部材の前記取出端子部と係合して前記温度測定部材を固定する突出起立部と、を有することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記固定部材は、熱伝導性を有する弾性体で構成されることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のプロジェクターにおいて、
前記反射型光変調装置および前記反射型偏光板を支持する支持体を備え、
前記支持体は、前記反射型光変調装置および前記反射型偏光板の間を略密閉空間とする密閉構造を有することを特徴とするプロジェクター。
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