JP3797129B2 - 光学部品の取付構造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、色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置で変調された色光を合成するプリズムとが一体に設けられた光学部品を、取付部材を介して筐体の取付部へ取り付けるための光学部品の取付構造、およびこの取付構造を採用したプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源から出射された光束をダイクロイックミラーによってＲＧＢの三色の色光に分離するとともに、三枚の液晶パネルにより各色光毎に画像情報に応じて変調し、変調後の光束をクロスダイクロイックプリズムで合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式のプロジェクタが知られている。
【０００３】
このようなプロジェクタでは、より鮮明な投写画像を得るために、各液晶パネル間での画素ずれ、投写レンズからの距離のずれの発生を防止する必要があり、プロジェクタの製造時において、各液晶パネルのクロスダイクロイックプリズムに対する三次元位置を高精度に調整しなければならない。
このため、従来は、高精度に位置調整された三枚の液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズムを一体の光学部品として扱うこととし、この一体の光学部品を筐体であるライトガイドに取り付けていた。
【０００４】
この際の取付構造としては、クロスダイクロイックプリズムの下面に平面十字状の取付部材を接着等で予め取り付けておき、この取付部材をライトガイドの底面にネジ止め等で取り付ける構造、すなわちこの取付部材を介して光学部品全体を筐体内の底面にマウントする構造が採用されていた。
【０００５】
ところで、製品として出荷・販売されたプロジェクタにおいて、限度を越える過酷な使用など、何らかの理由によって液晶パネルに不具合が生じた場合には、液晶パネルの交換が必要になり、前述のように調整されたプロジェクタでは、プロジェクタごと工場等に持ち込み、ライトガイドから前記光学部品全体を抜き取り、各液晶パネルとクロスダイクロイックプリズムとが互いに位置調整された新たな光学部品に交換する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ライトガイドから光学部品を抜き取るのには、ライトガイドの底面に螺合したネジをドライバー等で緩めて外す必要があるため、底側に差し入れたドライバーをライトガイド内のレンズなど、他の光学部品に接触させるおそれがあり、交換作業を十分慎重に行わなければならず、手間がかかっていた。
【０００７】
また、クロスダイクロイックプリズムの下面に固定された十字状の取付部材は、平面視において、ネジの螺合部分が光学部品の外側に延出しているため、光学部品を抜き取る際には、この取付部材の延出部分をも他の光学部品に接触させるおそれがあり、このことが交換時の作業性をさらに悪くしている。
【０００８】
本発明の目的は、光変調装置およびプリズムからなる光学部品の交換を容易にできる光学部品の取付構造およびプロジェクタを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学部品の取付構造は、色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された色光を合成するプリズムとが一体に設けられた光学部品を、取付部材を介して筐体の取付部へ取り付けるための光学部品の取付構造であって、前記取付部材は、前記プリズムの外形より四方に延出した四つの腕部を備え、前記光学部品ごと前記筐体に対して着脱可能であるとともに、前記光学部品よりも着脱方向の手前側の位置で前記筐体の取付部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明において、光変調装置とプリズムとからなる光学部品を取り付けるための取付部材は、プリズムの外形より四方に延出した四つの腕部を備え、光学部品よりも着脱方向の手前側（交換時の作業者から見て手前側）、すなわち筐体の表面に近い位置にある取付部に取り付けられるので、例えば、取付部材がネジ止めされている場合では、ネジを外すのに、ドライバー等の工具を筐体の内部まで差し入れる必要がなく、工具が筐体内の他の光学部品に接触するおそれがない。
また、取付部材が光学部品の手前側に設けられることになるから、筐体内から光学部品を抜き出す際には、取付部材が筐体内の他の光学部品に接触するおそれもない。
従って、作業中に工具や取付部材が他の光学部品と干渉しないことで、その交換作業が容易に行われるようになり、本発明の目的が達成される。
【００１１】
本発明の光学部品の取付構造では、前記光変調装置は、固定用プレートを介して前記プリズムの側面に固定されているとともに、前記光変調装置と前記固定用プレートとの間には冷却空気流通用の隙間が形成され、前記取付部材は、前記側面と直交する前記プリズムの端面に固定され、前記固定用プレートの前記取付部材が設けられる側とは反対側の辺縁は、前記筐体の内面に近接するように延出し、かつ当該筐体に設けられた冷却空気流通用の開口の周縁に沿って配置されていることが望ましい。
このような構成では、冷却空気流通用の開口に沿って固定用プレートの辺縁が延出して近接配置されるので、開口を通る冷却空気が固定用プレートの延出部分に案内されて光変調装置および固定用プレート間の隙間を通過するようになり、光変調装置の特に光出射面側での冷却効率が向上する。
【００１２】
本発明の光学部品の取付構造では、前記筐体の取付部は、当該筐体に形成された複数のボス部にそれぞれ設けられ、これらのボス部のうち、画像投写用の投写レンズ側のボス部には、当該投写レンズを固定するためのヘッド部が一体に形成され、他のボス部には、前記光学部品とは別の光学部品を保持するための保持片が一体に形成されていることが望ましい。
投写レンズは、他の光学部品と比べて重量が大きいために、投写レンズを固定するためのヘッド部は強度上厚肉となる。そして、このようなヘッド部を筐体に形成する場合には、厚肉部を有することで筐体の小型化が阻害される。また、筐体内の別の光学部品を保持する保持片も、（別の）光学部品の取付時に容易に変形したり、損傷しないように所定の強度が要求され、場合によっては、厚肉となって筐体の小型化を阻害する。
これに対して本発明では、そのようなヘッド部や保持片がボス部と一体に形成されて補強されるので、極端に厚肉に形成しなくとも十分な強度が確保されるようになり、筐体の小型化が促進される。
【００１３】
本発明の光学部品の取付構造では、前記投写レンズの光入射側の端部は、前記ヘッド部を貫通して前記光学部品側に突出しており、前記ヘッド部と一体とされたボス部の取付部は、前記投写レンズの径方向の両側に位置し、かつ前記投写レンズの中心軸よりも前記着脱方向の手前側に設けられていることが望ましい。
このような構成では、取付部に取り付けられる取付部材と、ヘッド部から突出した投写レンズの端部とが干渉しないため、取付部材を大きくしてその強度を大きくでき、光学部品の支持強度を向上させることが可能である。
また、投写レンズの端部をヘッド部から突出させることにより、投写レンズとプリズムとがより近接するので、解像度が同じであれば、投写画像がより明るくなり、反対に同じ明るさであれば、解像度が向上する。また、投写距離をより短くすることも可能である。
【００１４】
一方、本発明のプロジェクタは、複数の色光を画像情報に応じて各色光毎に変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、前記プリズムで合成された色光を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系と、前記光変調装置と前記プリズムとからなる光学部品を取り付けるための筐体とを備えたプロジェクタであって、以上に説明したいずれかの光学部品の取付構造を備えていることを特徴とする。
このような本発明によれば、前述の光学部品の取付構造を備えることで、前述したように本発明の目的が達成されるうえ、前述の他の作用効果をも同様に奏する。
【００１５】
【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、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図３ないし図５は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。具体的に図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、図４は、図３の状態からシールド板８０、ドライバーボード９０、および上ライトガイド４７２を外して後方側から見た図、図５は、図４の状態から光学ユニット４を外した図である。プロジェクタを構成するこれらの部品４，２１，８０，９０，４７２については、以下に詳説する。
【００１６】
図１ないし図３において、プロジェクタ１は、外装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源ユニット３と、同じく外装ケース２内に配置された平面Ｕ字形の光学ユニット４とを備え、全体略直方体形状となっている。
【００１７】
外装ケース２は、それぞれ樹脂製とされたアッパーケース２１、ロアーケース２３で構成されている。これらのケース２１、２３は、互いにネジで固定されている。
【００１８】
アッパーケース２１は、上面部２１１と、その周囲に設けられた側面部２１２と、背面部２１３と、正面部２１４で形成されている。
上面部２１１の前方側には、ランプカバー２４が嵌め込み式で着脱自在に取り付けられている。また、上面部２１１において、ランプカバー２４の側方には、投写レンズ４６の上面部分が露出した切欠部２１１Ａが設けられ、投写レンズ４６のズーム操作、フォーカス操作をレバーを介して手動で行えるようになっている。この切欠部２１１Ａの後方側には、操作パネル２５が設けられている。
正面部２１４は、前記アッパーケース２１の切欠部２１１Ａと連続した丸孔開口２１２Ａを備え、この丸孔開口２１２Ａに対応して投写レンズ４６が配置されている。この正面部２１４において、丸孔開口２１２Ａとは反対側には、内部の電源ユニット３の前方側に位置した排気口２１２Ｂが設けられ、この排気口２１２Ｂには、冷却空気を画像投写領域から外れる方向、すなわち図１中左側へ排気するとともに、遮光を兼ねた排気用ルーバ２６が設けられている（排気用ルーバ２６は実際には、ロアーケース２３に取り付けられている）。
【００１９】
ロアーケース２３は、底面部２３１と、その周囲に設けられた側面部２３２および背面部２３３とで形成されている。
底面部２３１の前方側には、プロジェクタ１全体の傾きを調整して投写画像の位置合わせを行う位置調整機構２７が設けられている。また、底面部２３１後方側の一方の隅部には、プロジェクタ１の別方向の傾きを調整する別の位置調整機構２８が設けられ、他方の隅部には、リアフット２３１Ａが設けられている。ただし、リアフット２３１Ａは、位置を調整することはできない。さらに、底面部２３１には、冷却空気の吸気口２３１Ｂが設けられている。
一方の側面部２３２には、コ字形のハンドル２９を回動自在に取り付けるための取付部２３２Ａが設けられている。
【００２０】
このような外装ケース２の一方の側面側においては、アッパーケース２１およびロアーケース２３の各側面部２１２，２３２には、ハンドル２９を上側にしてプロジェクタ１を立てた場合の足となるサイドフット２Ａ（図２）が設けられている。
また、外装ケース２の背面側には、アッパーケース２１の背面部２１３とロアーケース２３の背面部２３３に跨って開口したインターフェース部２Ｂが設けられ、このインターフェース部２Ｂ内にはインターフェースカバー２１５が設けられ、さらに、インターフェースカバー２１５の内部側には、種々のコネクタが実装された図示略のインターフェース基板が配置されるようになっている。また、インターフェース部２Ｂの左右両側には、各背面部２１３，２３３に跨ってスピーカ孔２Ｃおよび吸気口２Ｄが設けられている。このうちの吸気口２Ｄは、内部の電源ユニット３の後方側に位置している。
【００２１】
電源ユニット３は、図４に示すように、電源３１と、電源３１の側方に配置されたランプ駆動回路（バラスト）３２とで構成されている。
電源３１は、電源ケーブルを通して供給された電力をランプ駆動回路３２やドライバーボード９０（図３）等に供給するものであり、前記電源ケーブルが差し込まれるインレットコネクタ３３（図２）を備えている。
ランプ駆動回路３２は、電力を光学ユニット４の光源ランプ４１１に供給するものである。
【００２２】
光学ユニット４は、図４、図６、図７に示すように、光源ランプ４１１から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、電気光学装置４４、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４５（図７）、および投写光学系としての投写レンズ４６を備えている。
【００２３】
これら電源ユニット３および光学ユニット４は、上下を含む周囲のアルミ製のシールド板８０（図３、図５）で覆われており、これによって、電源ユニット３等から外部への電磁ノイズの漏れを防止している。
【００２４】
〔２．光学系の詳細な構成〕
図４、図７において、インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置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と示す）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４１３と、第１レンズアレイ４１８と、ＵＶフィルタを含む第２レンズアレイ４１４と、偏光変換素子４１５と、第１コンデンサレンズ４１６と、反射ミラー４２４と、第２コンデンサレンズ４１９とを備えている。
【００２５】
これらのうち、光源装置４１３は、放射状の光線を出射する放射光源としての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から出射された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有する。光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ４１２としては、放物面鏡を用いている。放物面鏡の他、平行化レンズ（凹レンズ）と共に楕円面鏡を用いてもよい。
【００２６】
第１レンズアレイ４１８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４１１から出射される光束を、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。
【００２７】
第２レンズアレイ４１４は、第１レンズアレイ４１８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４１４は、第１コンデンサレンズ４１６および第２コンデンサレンズ４１９とともに、第１レンズアレイ４１８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している。
【００２８】
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１４と第１コンデンサレンズ４１６との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１４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４１５は、第２レンズアレイ４１４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、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００２９】
具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、第１コンデンサレンズ４１６および第２コンデンサレンズ４１９によって最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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を用いた本実施形態のプロジェクタ１（電気光学装置４４）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４１１からの光のほぼ半分が利用されない。
そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１１からの出射光を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置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４１５は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３０】
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から出射された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３１】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００３２】
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から出射された光束の青色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、赤色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色用の液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４１７は、第２レンズアレイ４１４から出射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、４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１７も同様である。
【００３３】
ダイクロイックミラー４２１を透過した青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４１７を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青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４１７を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青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、光の拡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４１７に伝えるためである。
【００３４】
電気光学装置４４は、３枚の光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、これらは、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り、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。
【００３５】
クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから出射された各色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム４５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字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４５で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から出射され、スクリーン上に拡大投写される。
【００３６】
以上説明した各光学系４１〜４５は、図４、図６に示すように、光学部品用の筐体としての合成樹脂製のライトガイド４７内に収容されている。
このライトガイド４７は、前述の各光学部品４１４〜４１９，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられた下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７２とで構成されている。
また、ライトガイド４７の光出射側にはヘッド部４９が形成されている。ヘッド部４９の前方側に投写レンズ４６が固定され、後方側に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが取り付けられたクロスダイクロイックプリズム４５が固定されている。
【００３７】
〔３．冷却構造〕
本実施形態のプロジェクタ１では、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを主に冷却するパネル冷却系Ａと、光源ランプ４１１を主に冷却するランプ冷却系Ｂと、電源３１を主に冷却する電源冷却系Ｃとを備えている。
【００３８】
図２、図４、図５において、パネル冷却系Ａでは、投写レンズ４６の両側に配置された一対のシロッコファン５１，５２が用いられている。シロッコファン５１，５２によって下面の吸気口２３１Ｂから吸引された冷却空気は、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを下方から上方に向けて冷却した後、ドライバーボード９０（図３）の下面を冷却しながら前方隅部の軸流排気ファン５３側に寄せられ、前面側の排気口２１２Ｂから排気される。
【００３９】
図４ないし図６において、ランプ冷却系Ｂでは、光学ユニット４の下面に設けられたシロッコファン５４が用いられている。シロッコファン５４によって引き寄せられたプロジェクタ１内の冷却空気は、上ライトガイド４７２に設けられた図示しない開口部からライトガイド４７内に入り込み、ユニット化された第２レンズアレイ４１４および偏光変換素子４１５間を通ってこれらを冷却した後、下ライトガイド４７１の排気側開口４７１Ａから出て該シロッコファン５４に吸引され、吐き出される。吐き出された冷却空気は、下ライトガイド４７１の吸気側開口４７１Ｂから再度ライトガイド４７内に入り、光源装置４１３内に入り込んで光源ランプ４１１を冷却し、この後、ライトガイド４７から出て、前記軸流排気ファン５３によって排気口２１２Ｂから排気される。
【００４０】
図４において、電源冷却系Ｃでは、電源３１の後方に設けられた軸流吸気ファン５５が用いられる。軸流吸気ファン５５によって背面側の吸気口２Ｄから吸引された冷却空気は、電源３１およびランプ駆動回路３２を冷却した後、他の冷却系統Ａ，Ｂと同様に、軸流排気ファン５３によって排気口２１２Ｂから排気される。
【００４１】
〔４．光学部品の取付構造〕
以下には、図８ないし図１３をも参照し、光学部品の取付構造に付いて詳説する。
なお、本実施形態において、本発明に係る光学部品とは、互いに一体とされたクロスダイクロイックプリズム４５および液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをいう。また、別の光学部品とは、図４，図７に示すフィールドレンズ４１７、ダイクロイックミラー４２１，４２２、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３等である。
【００４２】
先ず、図８に示すように、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、保持枠４４３内に収納され、この保持枠４４３の四隅部分に形成される孔４４３Ａに透明樹脂製のピン４４５を紫外線硬化型接着剤とともに挿入することにより、クロスダイクロイックプリズム４５の側面である光束入射面側に金属製の固定用プレート４４６を介して接着されている（いわゆるＰＯＰ（Panel On Prism）構造によるクロスダイクロイックプリズム４５への固定）。
【００４３】
ここで、保持枠４４３には矩形状の開口部４４３Ｂが形成され、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、この開口部４４３Ｂで露出し、この部分が画像形成領域となる。すなわち、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂのこの部分に各色光Ｒ、Ｇ、Ｂが導入され、画像情報に応じて光学像が形成される。
【００４４】
固定用プレート４４６は、クロスダイクロイックプリズム４５の光束入射面に接着剤等で直付けされており、外周形状が当該光束入射面よりも若干大きい。そして、固定用プレート４４６において、クロスダイクロイックプリズム４５の光束入射面からはみ出した部分に前記ピン４４５が接着されている。このことにより、クロスダイクロイックプリズム４５自身を必要以上に大きくしなくとも、保持枠４４３をクロスダイクロイックプリズム４５側に固定することが可能である。この固定用プレート４４６には、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ側からの光束がクロスダイクロイックプリズム４５に入射するように、保持枠４４３の開口部４４３Ｂに対応した開口部４４６Ａ（図１２）が設けられている。
【００４５】
ＰＯＰ構造で一体とされた液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５からなる光学部品は、図９にも示すように、クロスダイクロイックプリズム４５の上面（光束入射面に対して直交する面）に接着等された取付部材４４７を介して下ライトガイド４７１の取付部４７３に固定されている。
この取付部材４４７は、平面視において、四方に延出した四つの腕部４４７Ａを備えており、各腕部４４７Ａに設けられた丸孔４４７Ｂのうち、ほぼ対角線上にある二つの丸孔４４７Ｂは、対応した取付部４７３に設けられた位置出しようの突部４７４（図１３にも図示）に嵌合され、残る二つの丸孔４４７Ｂには、対応した取付部４７３に螺合されるネジ４７５が挿通される。また、取付部材４４７の中央の四角形部分には、着脱時に作業者が把持し易いように、適宜な把持部が設けられている。
なお、クロスダイクロイックプリズム４５への液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの三次元的な位置調整は、クロスダイクロイックプリズム４５に取付部材４４７が固定された状態で予め行われる。
【００４６】
一方、下ライトガイド４７１の取付部４７３は、下ライトガイド４７１のほぼ上下方向にわたって連続した円柱状または角柱状の四つのボス部４７６の上部に設けられている。従って、取付部材４４７が取付部４７３に取り付けられた状態では、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５は、取付部材４４７の下面側に吊り下げられた状態に配置され、下ライトガイド４７１の底面から僅かに浮いた状態でライトガイド４７内に収容される。
【００４７】
このような下ライトガイド４７１において、投写レンズ４６側の二つのボス部４７６には、投写レンズ４６固定用のヘッド部４９が一体に設けられており、重量の大きい投写レンズ４６がヘッド部４９に固定されても、ヘッド部４９が傾かないようにボス部４７６で補強している。
投写レンズ４６側から離間した二つのボス部４７６には、上下方向に沿った複数の保持片４７７（図４、図９に一部の保持片４７７を代表して図示）が設けられ、フィールドレンズ４１７、ダイクロイックミラー４２１，４２２、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３を嵌め込むための溝が、近接し合う一対の保持片４７７間に形成されるようになっている。つまり、これらの保持片４７７もボス部４７６と一体に形成されることにより、ボス部４７６で補強されている。
【００４８】
また、図６、図１０に示すように、下ライトガイド４７１の底面には、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに対応した三箇所に吸気側開口４７１Ｃが設けられ、これらの吸気側開口４７１Ｃからライトガイド４７内に流入するパネル冷却系Ａ（図２，図５）での冷却空気で液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが冷却される。
この際、下ライトガイド４７１の下面には、平面略三角形の板状の整流板４７８が設けられ、図９ないし図１２に示すように、整流板４７８に設けられた一対の立上片４７８Ａ（合計６枚）が吸気側開口４７１Ｃから上方側に突出するようになっている。ただし、図１０では、立上片４７８Ａを二点鎖線で示してある。これらの立上片４７８Ａにより、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを冷却するための冷却空気の流れが下方から上方へ整えられる。
【００４９】
さらに、図１０において、吸気側開口４７１Ｃの周縁のうち、クロスダイクロイックプリズム４５側であって、かつその光束入射面に平行な一周縁には、固定用プレート４４６の辺縁が下方側に延出して形成された延出部４４６Ｂが近接しており、この延出部４４６Ｂが吸気側開口４７１Ｃの当該一周縁に沿って配置されることで、整流板としての役目を果たしている。このため、パネル冷却系Ａの冷却空気の一部は延出部４４６Ｂに案内され、下ライトガイド４７１の底面およびクロスダイクロイックプリズム４５間の隙間から漏れることなく、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４５間の隙間に流入するようになっている。
そして、このような延出部４４６Ｂの裏面側（クロスダイクロイックプリズム４５側）には、下ライトガイド４７１の底面から立ち上がった立上部４７１Ｄが位置しており、この立上部４７１Ｄと延出部４４６Ｂとが重なり合うことで、冷却空気をさらに逃げにくくしている。
【００５０】
他方、上ライトガイド４７２には、図１０に示すように、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５に対応した部分に切欠開口４７２Ａが設けられ、下ライトガイド４７１の取付部４７３もこの切欠開口４７２Ａから露出している。すなわち、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５は、予め取付部材４４７に固定されていることにより、下ライトガイド４７１に上ライトガイド４７２が取り付けられた状態でも、取付部４７３に対して取付部材４４７ごと着脱することが可能である。
【００５１】
また特に、ヘッド部４９と一体のボス部４７６に設けられた取付部４７３は、図１１に示す投写レンズ４６の中心軸Ｘ−Ｘよりも上方に位置している。このため、図１３に示すように、ヘッド部４９からクロスダイクロイックプリズム４５側に突出した投写レンズ４６の端部４６Ａの外周に対し、平面視では取付部材４４７の二本の腕部４４７Ａが重なるが、互いの実質的な干渉が生じないようになっている。
【００５２】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)プロジェクタ１では、互いに一体とされた液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５からなる光学部品は、取付部材４４７を介して下ライトガイド４７１に対し着脱可能に取り付けられるが、この際、その光学部品は、取付部材４４７に吊り下げられた状態で固定され、また、取付部材４４７は、その光学部品よりも着脱方向の手前側となるボス部４７６上部の取付部４７３に取り付けられているので、光学部品を交換する場合には、ネジ４７５を外したり、再度締め付けるためのドライバーをライトガイド４７の内部に差し入れる必要がない。従って、ドライバーでライトガイド４７内に収容されたフィールドレンズ４１７等を傷付ける心配がなく、交換作業をライトガイド４７の上方側から容易にできる。
【００５３】
(２)また、取付部材４４７が手前側にあることにより、交換作業にあたっては、四方に延出した取付部材４４７の腕部４４７Ａがライトガイド４７内のフィールドレンズ４１７等にぶつかることもなく、この点でも交換作業を容易に行える。
【００５４】
(３)取付部材４４７の腕部４４７Ａがライトガイド４７内に収容されないために、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ周辺の配置スペースを小さくでき、ライトガイド４７を含む光学ユニット４の小型化を実現できる。
【００５５】
(４)投写レンズ４６側のボス部４７６は、ヘッド部４９と一体に形成されているので、ヘッド部４９をボス部４７６で補強でき、その分ヘッド部４９を薄肉化しても投写レンズ４６の固定による倒れ込みを防止でき、かつヘッド部４９の薄肉化によってライトガイド４７、ひいては光学ユニット４の小型化をより促進できる。
【００５６】
(５)さらに、フィールドレンズ４１７、ダイクロイックミラー４２１，４２２、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３等の別の光学部品を保持するための保持片４７７も、投写レンズ４６から離間した側のボス部４７６に一体に設けられることで補強されるから、保持片４７７やその回りの肉厚を薄くでき、この点でも光学ユニット４の小型化を図ることができる。
【００５７】
(６)ヘッド部４９と一体のボス部４７６上の取付部４７３は、投写レンズ４６の径方向の両側に位置し、かつ投写レンズ４６の中心軸Ｘ−Ｘから離間して上方に（中心軸Ｘ−Ｘよりも着脱方向の手前側に）設けられているので、そのような取付部４７３に取付部材４４７を取り付けた状態では、取付部材４４７の腕部４４７Ａとヘッド部４９を貫通して突出した投写レンズ４６の端部４６Ａとが干渉せず、その分腕部４４７Ａの幅や太さを大きくでき、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５の支持強度を向上させることができる。
また、投写レンズ４６の端部４６Ａがヘッド部４９から突出してクロスダイクロイックプリズム４５により近接しているため、解像度が同じであれば、投写画像がより明るくでき、反対に同じ明るさであれば、解像度を向上させることができる。また、投写距離をより短くすることもできる。
【００５８】
(７)下ライトガイド４７１の底面に設けられた吸気側開口４７１Ｃの一周縁には、クロスダイクロイックプリズム４５に固定された固定用プレート４４６の延出部４４６Ｂが近接し、この延出部４４６Ｂが吸気側開口４７１Ｃのその一周縁に沿って配置されているから、延出部４４６Ｂを整流板として機能させることができる。このため、パネル冷却系Ａの冷却空気の一部が延出部４４６Ｂに案内されるようになり、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４５間の隙間に冷却空気を確実に流入させることができ、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの特に光出射側の面を効率よく冷却できる。
【００５９】
(８)また、整流板４７８の立上片４７８Ａが吸気側開口４７１Ｃから上方に突出しているため、冷却空気を下方から上方の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ側に確実に案内でき、冷却空気がライトガイド４７内に漏れるのを抑えて液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをより効率的に冷却できる。
【００６０】
(９)さらに、取付部材４７７がクロスダイクロイックプリズム４５の下面および下ライトガイド４７１の底面間に存在しないことから、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを吸気側開口４７１Ｃに近づけることができ、それらの冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６１】
なお、本発明は、前記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他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、固定用プレート４４６に下方に延出した延出部４６Ｂが設けられ、この延出部４４６Ｂが整流板の役目を果たしていたが、このような延出部４４６Ｂは適宜設けられればよく、省略可能である。そして、このような延出部４４６Ｂがない場合には、下ライトガイド４７１の底面に設けられた立上部４７１Ｄのみで冷却空気が案内されるようになる。ただし、実施形態のような延出部４４６Ｂにより、冷却空気の漏れをより防止できるので、延出部４４６Ｂを設けることが望ましい。
【００６２】
ボス部４７６には、ヘッド部４９や保持片４７７が一体に設けられていたが、それぞれを個別に設けた場合でも本発明に含まれる。
さらに、本発明に係る取付部は、ボス部４７６上に設けられる必要はなく、下ライトガイド４７１の上端面の一部に設けられるなど、設けられる位置や形状等は任意である。
また、取付部材の形状も任意であり、前記実施形態での取付部材４４７の形状に限定されない。
【００６３】
前記実施形態では、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４５とからなる光学部品を、取付部材４４７ごと上下方向に着脱させる構成であったが、本発明では、そのような光学部品の着脱方向は任意であり、着脱方向の手前側に取付部材が設けられ、奥側に光学部品が設けられる構成であればよい。従って、例えば、取付部材４４７がクロスダイクロイックプリズム４５の下面側に設けられた場合において、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよびクロスダイクロイックプリズム４５を、取付部材４４７ごと下ライトガイド４７１の下面側から着脱できるように構成してもよい。
【００６４】
さらに、前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【００６５】
また、前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
【００６６】
さらにまた、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、光変調装置およびプリズムからなる光学部品の交換を容易にできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一本実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図である。
【図２】前記プロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【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の状態からプロジェクタの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の状態からシールド板、ドライバーボード、および上ライトガイドを外して後方側から見た図である。
【図５】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４の状態から光学ユニットを外した図である。
【図６】前記光学ユニットを下方側から見た斜視図である。
【図７】前記プロジェクタの光学系を模式的に示す平面図である。
【図８】互いに一体とされた液晶パネルおよびプリズムからなる光学部品を下方側から見た斜視図である。
【図９】下ライトガイドにおける前記光学部品の取付位置を示す斜視図である。
【図１０】前記光学ユニットを示す平面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線断面図である。
【図１２】図１１で示したXII部分の拡大図であある。
【図１３】前記光学ユニットの要部を拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
１ プロジェクタ
４５ プリズムであるクロスダイクロイックプリズム
４６ 投写レンズ
４７ 筐体であるライトガイド
４９ ヘッド部
４１７ 別の光学部品であるフィールドレンズ
４２１，４２２ 別の光学部品であるダイクロイックミラー
４３１ 別の光学部品である入射側レンズ
４３３ 別の光学部品であるリレーレンズ
４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ 光変調装置である液晶パネル
４４６ 固定用プレート
４４７ 取付部材
４７１Ｃ 冷却空気流通用の開口である吸気側開口
４７３ 取付部
４７６ ボス部

Claims (5)

1. 色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された色光を合成するプリズムとが一体に設けられた光学部品を、取付部材を介して筐体の取付部へ取り付けるための光学部品の取付構造であって、
   前記取付部材は、前記プリズムの外形より四方に延出した四つの腕部を備え、前記光学部品ごと前記筐体に対して着脱可能であるとともに、前記光学部品よりも着脱方向の手前側の位置で前記筐体の取付部に取り付けられていることを特徴とする光学部品の取付構造。
2. 請求項１に記載の光学部品の取付構造において、前記光変調装置は、固定用プレートを介して前記プリズムの側面に固定されているとともに、前記光変調装置と前記固定用プレートとの間には冷却空気流通用の隙間が形成され、前記取付部材は、前記側面と直交する前記プリズムの端面に固定され、前記固定用プレートの前記取付部材が設けられる側とは反対側の辺縁は、前記筐体の内面に近接するように延出し、かつ当該筐体に設けられた冷却空気流通用の開口の周縁に沿って配置されていることを特徴とする光学部品の取付構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の光学部品の取付構造において、前記筐体の取付部は、当該筐体に形成された複数のボス部にそれぞれ設けられ、これらのボス部のうち、画像投写用の投写レンズ側のボス部には、当該投写レンズを固定するためのヘッド部が一体に形成され、他のボス部には、前記光学部品とは別の光学部品を保持するための保持片が一体に形成されていることを特徴とする光学部品の取付構造。
4. 請求項３に記載の光学部品の取付構造において、前記投写レンズの光入射側の端部は、前記ヘッド部を貫通して前記光学部品側に突出しており、前記ヘッド部と一体とされたボス部の取付部は、前記投写レンズの径方向の両側に位置し、かつ前記投写レンズの中心軸よりも前記着脱方向の手前側に設けられていることを特徴とする光学部品の取付構造。
5. 複数の色光を画像情報に応じて各色光毎に変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、前記プリズムで合成された色光を拡大投写して投写画像を形成する投写光学系と、前記光変調装置と前記プリズムとからなる光学部品を取り付けるための筐体とを備えたプロジェクタであって、
   請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光学部品の取付構造を備えていることを特徴とするプロジェクタ。

Images