プロジェクター
【課題】調光装置の遮光部を効率よく冷却可能なプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、光源装置３１から射出された光束の光軸を介して対向配置され、光束の一部を遮光する一対の遮光部５Ａ，５Ｂ、および遮光部５Ａ，５Ｂの位置を変更させる駆動部５１を有し、遮光部５Ａ，５Ｂの離間距離に応じて通過する光束の光量を調整する調光装置５と、遮光部５Ａ，５Ｂを収納する光学部品用筐体６と、を備える。光学部品用筐体６は、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に、光学部品用筐体６内の空気を光学部品用筐体６外に排出可能な排出口６０を有している。
【解決手段】プロジェクターは、光源装置３１から射出された光束の光軸を介して対向配置され、光束の一部を遮光する一対の遮光部５Ａ，５Ｂ、および遮光部５Ａ，５Ｂの位置を変更させる駆動部５１を有し、遮光部５Ａ，５Ｂの離間距離に応じて通過する光束の光量を調整する調光装置５と、遮光部５Ａ，５Ｂを収納する光学部品用筐体６と、を備える。光学部品用筐体６は、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に、光学部品用筐体６内の空気を光学部品用筐体６外に排出可能な排出口６０を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置にて変調された光束を投写する投写レンズとを備えたプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターとして、投写される画像のコントラストの向上等を目的として、光源装置から射出された光束の一部を遮光し、光変調装置の画像形成領域に入射する光量を調整する調光装置を備えたプロジェクターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の調光装置は、一対の遮光板、複数のギア、およびモーター等を備えている。一対の遮光板は、入射する光束の光軸に対して対称に配置され、それぞれが異なるギアに保持されている。モーターは、ギアに噛合されている。そして、遮光板は、モーターの駆動に応じてギアと共に回転し、位置が変更される。調光装置は、遮光板が変更される位置に応じて遮光する量を変えることで、光変調装置への光量を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の調光装置は、遮光板が光束を遮光することに伴って発熱した際に、遮光板の熱がギアやモーター等に伝導することが考えられる。そうすると、ギアが変形したり、モーターが適正な性能を発揮することができなくなったりし、遮光板が精度良く位置変更されず、調光装置は、適正に光量を調整することができなくなる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、前記光束の光軸を介して対向配置され、前記光束の一部を遮光する一対の遮光部、および前記一対の遮光部の位置を変更させる駆動部を有し、前記一対の遮光部の離間距離に応じて通過する前記光束の光量を調整する調光装置と、前記遮光部を収納する光学部品用筐体と、を備え、前記光学部品用筐体は、前記一対の遮光部の対向する方向に対して略直交し、前記遮光部に沿う方向に、前記光学部品用筐体内の空気を前記光学部品用筐体外に排出可能な排出口を有していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、調光装置は、一対の遮光部が駆動部によって位置が変更されて光源装置からの光量を調整する。遮光部は、光源装置からの光束を遮光することに伴って発熱するが、遮光部を収納する光学部品用筐体の排出口から温まった空気を排出することが可能なので、遮光部を冷却することができる。
また、この排出口は、一対の遮光部の対向する方向に対して略直交し、遮光部に沿う方向に空気が排出されるように形成されているので、一対の遮光部を同等に冷却することが可能となる。すなわち、一対の遮光部のうち一方の遮光部側から他方の遮光部側に空気が流れる構成に比べ、双方の遮光部に温度の低い冷却空気を流すことができるので、効率的に遮光部を冷却することが可能となる。
よって、調光装置は、遮光部および駆動部の発熱による劣化が抑制され、安定して通過光量を調整することが可能となる。したがって、プロジェクターは、コントラスト等の画像品質を安定的に維持して投写することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、当該プロジェクター内部の空気を外部に排出する排気ファンと、前記排出口から排出された空気を前記排気ファンに導く排気ダクトと、を備えることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、排出口から排出される空気は、排気ダクトを介して排気ファンからプロジェクター外部に排出される。よって、遮光部を冷却して温まった空気がプロジェクター内の他の構成部材に吹き付けられることなくプロジェクター外部に排出されるので、他の構成部材の温度上昇を抑制しつつ遮光部の効率的な冷却が可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記排出口は、前記一対の遮光部が互いに最も近づいた際に、前記排出口の中心が前記一対の遮光部より前記光束の入射側となるように形成されていることが好ましい。
【００１２】
一対の遮光部は、互いに近づく方向に位置が変更される程、つまり光軸に向かう程、多くの光量を遮光するので、温度が高くなる。この構成によれば、排出口は、一対の遮光部が最も近づいた際に、排出口の中心が一対の遮光部より光束の入射側となるように形成されている。これによって、より温度が高くなる遮光部の入射側により多くの空気を流通させることができるので、遮光部の効率的な冷却が可能となる。
また、効率的な大きさの排出口で遮光部を冷却することが可能となるので、光学部品用筐体の強度の確保や、他の部材を配置するための形状を光学部品用筐体に盛り込むことが可能となる。これによって、光学部品用筐体の小型化や軽量化を図りつつ、遮光部の効率的な冷却が可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記排出口は、前記一対の遮光部に対して前記駆動部の反対側となる位置に配設されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、排出口は、一対の遮光部に対して駆動部の反対側に設けられている。これによって、駆動部を構成する部材に制約されずに、遮光部の形状や移動する位置に対応させて排出口を形成できるので、遮光部のさらに効率的な冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。
【図２】本実施形態の光学ユニットの斜視図。
【図３】本実施形態の調光装置の斜視図。
【図４】本実施形態の光学ユニットおよび排気ユニットの斜視図。
【図５】本実施形態の遮光部およびインナー部材を−Ｙ方向から見た断面図。
【図６】本実施形態の排気ユニットの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に拡大投写する。
図１は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１を有する光学ユニット３、および外装筐体２内の空気を外部に排出する排気ユニット４を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに光源装置３１に空気を送風する冷却ファン、および光源装置３１や制御部に電力を供給する電源装置等が配置されている。
【００１７】
外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、上部を構成する上ケース、下部を形成する下ケースを有している。そして、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気するための排気口等が設けられている。
【００１８】
制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。
【００１９】
光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光束を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、照明光学装置３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、電気光学装置３５、投写レンズ３６、およびこれらの部材３１〜３６を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体６を備える。
【００２０】
光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１、リフレクター３１２、および光源３１１、リフレクター３１２等を収納する光源用筐体３１３を備える。そして、光源装置３１は、光源３１１から射出された光束をリフレクター３１２によって射出方向を揃え、照明光学装置３２に向けて射出する。また、光源用筐体３１３には、冷却ファンから送風された空気が流入する光源用流入口、および光源３１１、リフレクター３１２を冷却した空気が流出する光源用流出口（いずれも図示省略）が形成されている。
【００２１】
照明光学装置３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、重畳レンズ３２４、および調光装置５を備える。
第１レンズアレイ３２１は、光源装置３１から射出された光束を複数の部分光束に分割する光学素子であり、光源装置３１から射出された光束の光軸Ｌに対して略直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えている。
【００２２】
第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、第１レンズアレイ３２１から射出された部分光束を後述する液晶ライトバルブ３５１の表面に重畳させる。
偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム偏光光を液晶ライトバルブ３５１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。
【００２３】
調光装置５は、一対の遮光部５Ａ，５Ｂ（図２参照）を備え、この遮光部５Ａ，５Ｂが第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間に配置される。遮光部５Ａ，５Ｂは、制御部による制御のもと位置が変更され、変更された位置に応じて第１レンズアレイ３２１を透過した光束を部分的に遮光する。そして、調光装置５は、第２レンズアレイ３２２に入射する光量、ひいては、電気光学装置３５に入射する光量を調整し、投写される画像のコントラスト向上に寄与する。なお、調光装置５の構成については、後で詳細に説明する。
【００２４】
色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、照明光学装置３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。
【００２５】
リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ３５１Ｒまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。
【００２６】
電気光学装置３５は、光変調装置としての液晶ライトバルブ３５１および色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム３５２を備え、色分離光学系３３で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、変調した各色光を合成する。
【００２７】
液晶ライトバルブ３５１は、３色の色光毎に備えられており（Ｒ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｒ、Ｇ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｇ、Ｂ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｂとする）、それぞれ透過型の液晶パネル、およびその両面に配置された入射側偏光板、射出側偏光板を有している。
【００２８】
液晶ライトバルブ３５１は、図示しない微小画素がマトリクス状に形成された矩形状の画素領域を有し、各画素が表示画像信号に応じた光透過率に設定され、画素領域内に表示画像を形成する。そして、色分離光学系３３で分離された各色光は、液晶ライトバルブ３５１にて変調された後、クロスダイクロイックプリズム３５２に射出される。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム３５２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。クロスダイクロイックプリズム３５２は、誘電体多層膜が液晶ライトバルブ３５１Ｒ，３５１Ｂにて変調された色光を反射し、液晶ライトバルブ３５１Ｇにて変調された色光を透過して、各色光を合成する。
【００３０】
投写レンズ３６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、クロスダイクロイックプリズム３５２にて合成された光をスクリーン上に拡大投写する。
【００３１】
図２は、光学ユニット３の斜視図であり、調光装置５を分解した状態を示す図である。
光学ユニット３は、図２に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置３１から光束が射出される方向を＋Ｘ方向、投写レンズ３６から光束が射出される方向を＋Ｙ方向（前方向）、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、図２の図面視における上を＋Ｚ方向（上方向）として記載する。
【００３２】
光学部品用筐体６は、図２に示すように、Ｘ方向に長く延出する箱状に形成され、下部筐体６１、上部筐体６２，６３およびインナー部材６４（図４参照）を備えている。
下部筐体６１は、ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）等の高耐熱材料で形成され、外装筐体２の底面に沿って配置される底面部と、底面部の端縁から起立する側面部とを有している。そして、下部筐体６１は、これらにより、上方が開口する箱状に形成されている。下部筐体６１は、側面部の内壁面に複数の溝が設けられており、第１レンズアレイ３２１等の各光学部品は、側端部がこの溝に挿入されて配置される。
【００３３】
下部筐体６１には、図２に示すように、−Ｙ側の側面部６１１に開口部６１１１が形成され、開口部６１１１の＋Ｘ方向および−Ｘ方向には、ネジ穴６１１２が設けられている。調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂがこの開口部６１１１から挿入され、ネジ穴６１１２にネジが挿通されて下部筐体６１に取り付けられる。
【００３４】
上部筐体６２は、ガラス繊維入りのＰＣ（Polycarbonate）等で形成されている。上部筐体６２は、図２に示すように、下部筐体６１の＋Ｘ側に収納された色分離光学系３３、リレー光学系３４等の上方に配置されて下部筐体６１にネジ固定される。
【００３５】
上部筐体６３は、板金製であり、下部筐体６１の開口部の−Ｘ側に収納された第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３等の上方に配置されて下部筐体６１にネジ固定される。また、上部筐体６３は、遮光部５Ａ，５Ｂの上方に位置しており、板金で形成されることで、遮光部５Ａ，５Ｂの反射光が照射されても光劣化が抑制されるように構成されている。
【００３６】
インナー部材６４は、板金製であり、遮光部５Ａ，５Ｂの前後方向および下方を覆うように、下部筐体６１の内側に配置される。そして、インナー部材６４は、遮光部５Ａ，５Ｂが反射した光を下部筐体６１に対して遮光し、下部筐体６１の光劣化を抑制するように構成されている。インナー部材６４の形状については、後で詳細に説明する。
【００３７】
排気ユニット４は、図１に示すように、排気ファン４１を備え、外装筐体２内の空気を外装筐体２内の排気口から外部に排出する。なお、排気ユニット４については、後で詳細に説明する。
【００３８】
ここで、調光装置５について詳細に説明する。
図３は、調光装置５の斜視図である。
調光装置５は、図３に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂに加え、ベース部５０、および駆動部５１を備えている。駆動部５１は、ステッピングモーター（以下「モーター」と略す）５２、第１ギア５３、第２ギア５４、および第３ギア５５を備え、制御部の制御に基づいて遮光部５Ａ，５Ｂを回転させて遮光部５Ａ，５Ｂの位置を変更させる。
【００３９】
ベース部５０は、図３に示すように、板金で形成されたベース本体、およびベース本体に取り付けられた複数の支持軸を有し、駆動部５１を支持するように構成されている。具体的に、ベース部５０は、図３に示すように、−Ｙ側の面にモーター５２を支持し、＋Ｙ側の面に第１ギア５３、第２ギア５４および第３ギア５５を支持する。
【００４０】
モーター５２は、図示しないケーブルによって制御部に接続されており、制御部により駆動される。
モーター５２は、図３に示すように、回転軸であるスピンドルを有するモーター本体と、このスピンドルの先端に設けられたピニオン５２１とを備えている。モーター５２は、図３に示すように、ピニオン５２１がベース本体の＋Ｙ側の面から飛び出すように、モーター本体がベース本体の−Ｙ側の面にネジ固定される。
【００４１】
第１ギア５３は、ピニオン５２１に噛合され、モーター５２で発生した駆動力を第２ギア５４に伝達する。
具体的に、第１ギア５３は、図３に示すように、径寸法が異なる２つのギアが同軸上に積層されて形成されている。第１ギア５３は、２つのギアのうち、大きい径のギアがピニオン５２１に噛合され、支持軸に軸支される。そして、第１ギア５３は、ピニオン５２１の回転を減速して第２ギア５４に伝達する。
【００４２】
第２ギア５４は、図３に示すように、平面視半円形状を有しており、この半円状の外周には、歯形が形成されている（図示せず）。また、第２ギア５４の端部には、遮光部５Ａが＋Ｙ方向に突出するように取り付けられる。第２ギア５４は、第１ギア５３の２つのギアのうち、小さい径のギアに噛合され、支持軸に軸支される。第２ギア５４は、第１ギア５３を介して伝達されたモーター５２の駆動力によって回転する。そして、第２ギア５４に保持されている遮光部５Ａは、第２ギア５４の回転によって位置を変える。
【００４３】
第３ギア５５は、図３に示すように、平面視半円形状を有しており、この半円状の外周には、歯形が形成されている。また、第３ギア５５の端部には、遮光部５Ｂが＋Ｙ方向に突出するように取り付けられる。第３ギア５５は、第２ギア５４に噛合され、支持軸に軸支される。第３ギア５５は、第１ギア５３および第２ギア５４を介して伝達されたモーター５２の駆動力によって第２ギア５４とは反対方向に回転する。そして、第３ギア５５に保持されている遮光部５Ｂは、第３ギア５５の回転によって位置を変える。
【００４４】
このように、駆動部５１は、第２ギア５４と第３ギア５５とを互いに反対方向に回転させることによって、第２ギア５４、第３ギア５５にそれぞれ固定されている遮光部５Ａ，５Ｂの位置を変更させる。なお、第２ギア５４および第３ギア５５の歯形が形成されている範囲は、遮光部５Ａ，５Ｂの位置が変更される範囲に対応して設定されている。そして、調光装置５は、第２ギア５４および第３ギア５５が半円形状に形成されることで、円形状に形成される場合に比べて、小型化が図られている。
【００４５】
遮光部５Ａ，５Ｂは、板金で形成され、図３に示すように、光軸Ｌを含むＸ−Ｙ平面に対して対称となるように形成されている。つまり、遮光部５Ａ，５Ｂは、光軸Ｌを介して対向配置される。
遮光部５Ａ，５Ｂは、Ｙ方向が長手方向となる平面視矩形状に形成され、長手方向の寸法が第２レンズアレイ３２２における各小レンズが形成された領域における同方向の寸法に応じて設定され、短手方向の寸法が、同じく各小レンズが形成された領域における同方向の寸法の略半分に設定されている。
【００４６】
遮光部５Ａ，５Ｂは、−Ｙ側の端部が第２ギア５４、第３ギア５５にそれぞれ片持ち支持され、駆動部５１に対して＋Ｙ方向に突出している。そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、第２ギア５４、第３ギア５５の回転に伴って互いに近づく方向に移動したり、互いが遠ざかる方向に移動したりすることによって、互いの離間距離が変更される。
【００４７】
図４は、光学ユニット３および排気ユニット４の斜視図であり、上部筐体６３を省略した図である。図５は、遮光部５Ａ，５Ｂおよびインナー部材６４を−Ｙ方向から見た断面図である。
調光装置５は、図４に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂが第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間の下部筐体６１に収納され、ベース部５０が−Ｙ側の側面部６１１（図２参照）に固定される。そして、駆動部５１および排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂを介して互いに反対側となる位置に配設されることとなる。
【００４８】
遮光部５Ａ，５Ｂは、前述したように、第２ギア５４、第３ギア５５の回転に伴って位置が変更され、図５に示すように、第１レンズアレイ３２１を透過した光束が射出される領域（以下「透過領域ＬＡ」という）内に挿入される量が変更される。
【００４９】
そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、透過領域ＬＡ内に挿入された量に応じた量の光束を遮光する。具体的に、遮光部５Ａ，５Ｂは、図５に示すように、透過領域ＬＡ内に挿入されない位置においては、第１レンズアレイ３２１を透過した光束を遮光せず、第１レンズアレイ３２１を透過した光束をそのまま通過させる。
【００５０】
遮光部５Ａ，５Ｂは、透過領域ＬＡ内に挿入されない状態から互いが近づく方向に回転されると、互いに対向する側の端部から透過領域ＬＡ内に挿入されていく。そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、透過領域ＬＡ内に挿入されたそれぞれの光束入射側端面で第１レンズアレイ３２１を透過した光束の一部を遮光する。そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、互いが近づく方向に移動される程、多くの量の光束を遮光し、互いが最も近づいた状態で最も多くの量の光束を遮光する。このように、調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂの離間距離に応じて通過する光束の光量を調整する。
【００５１】
次に、インナー部材６４について詳細に説明する。
インナー部材６４は、前述したように、遮光部５Ａ，５Ｂの前後方向および下方を覆うように形成され、図４に示すように、下部筐体６１の底面部および側面部の内面に沿う壁部を有して形成されている。そして、下部筐体６１の＋Ｙ側の側面部に沿うインナー部材６４の壁部には、開口部６４１が形成されている。
【００５２】
図示は省略するが、下部筐体６１の＋Ｙ側の側面部には、開口部６４１に対応する位置に開口部６４１と同等の大きさの開口部が形成されている。つまり、光学部品用筐体６には、インナー部材６４の開口部６４１と、開口部６４１に対応する位置に形成された下部筐体６１の開口部とで、光学部品用筐体６内の空気を光学部品用筐体６外に排出可能な排出口６０が形成されることとなる。
【００５３】
排出口６０は、図５に示すように、上下方向（Ｚ方向）が長尺となる平面視矩形状に形成されている。また、排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に設けられている。さらに、排出口６０は、排出口６０側から見て、遮光部５Ａ，５Ｂが最も近づいた際（図５のおいて実線で示す）に、排出口６０の中心Ｃが遮光部５Ａ，５Ｂより光束の入射側となるように形成されている。
【００５４】
次に、排気ユニット４について、詳細に説明する。
図６は、排気ユニット４の斜視図である。排気ユニット４は、図６に示すように、排気ファン４１に加え、排気ダクト７を備えている。
排気ファン４１は、軸流ファンで構成され、図４に示すように光源装置３１の−Ｘ方向に配置される。排気ファン４１は、図示しないケーブルを介して制御部に接続され、制御部の制御によって駆動される。
【００５５】
排気ダクト７は、図６に示すように、空気が流入する複数の流入口７２１，７２２，７２３を有し、この流入口７２１，７２２，７２３から流入する空気を排気ファン４１に導く。
排気ダクト７は、光源装置３１（図４参照）が装着される光源装着部７１、流入口７２１，７２２，７２３が形成された流路形成部７２、および排気ファン４１が配置されるファン配置部７３を有している。
光源装着部７１は、光源装置３１の下側を受けるように複数の段差を有して形成されている。
【００５６】
流路形成部７２は、光源装着部７１の＋Ｙ側に設けられ、光源装着部７１より上方に突出する箱状に形成されている。流路形成部７２は、図４に示すように、−Ｙ側の側面部が光学部品用筐体６の＋Ｙ側の側面部に対向するように形成されている。そして、流路形成部７２には、図６に示すように、−Ｙ側の側面部に流入口７２１，７２２，７２３が設けられている。流入口７２１は、光学部品用筐体６の排出口６０に対向するように形成され、流入口７２２，７２３は、光源用筐体３１３の光源用流出口に対向するように形成されている。
【００５７】
ファン配置部７３は、光源装着部７１および流路形成部７２の−Ｘ側に形成されている。ファン配置部７３は、排気ファン４１の外周を覆う開口部を有し、この開口部は、流路形成部７２の流入口７２１，７２２，７２３に連通している。
【００５８】
ここで、排気ダクト７内の空気の流れについて説明する。
排気ファン４１が駆動されると、排気ダクト７には、流入口７２１，７２２，７２３から空気が流入し、排気ファン４１から外装筐体２外部に排出される。
【００５９】
具体的に、光学部品用筐体６の内部には、図４に示すように、排出口６０に向かう空気が流れる（流路Ｆ１）。つまり、光学部品用筐体６に収納されている遮光部５Ａ，５Ｂには、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に空気が流れ、遮光部５Ａ，５Ｂは、冷却される。そして、遮光部５Ａ，５Ｂを冷却し、排出口６０から排出された空気は、図４、図６に示すように、流入口７２１に流入する（流路Ｆ２）。
【００６０】
流入口７２２，７２３には、光源装置３１を冷却し、光源用筐体３１３の光源用流出口から排出された空気が流入する（図６における流路Ｆ３，Ｆ４）。
そして、流入口７２１，７２２，７２３から流入する空気は、排気ダクト７内で混合され、排気ファン４１によってプロジェクター１外部に排出される（図４、図６における流路Ｆ５）。
【００６１】
このように、排気ユニット４は、排気ダクト７が排出口６０および光源用筐体３１３の光源用流出口から排出された空気を排気ファン４１に導き、遮光部５Ａ，５Ｂおよび光源装置３１を冷却する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）遮光部５Ａ，５Ｂは、光源装置３１からの光束の一部を遮光することに伴って発熱するが、排出口６０から温まった空気が排出されるので、冷却される。
また、この排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に空気が排出されるように形成されているので、遮光部５Ａ，５Ｂを同等に冷却することが可能となる。すなわち、一対の遮光部５Ａ，５Ｂのうち一方の遮光部側から他方の遮光部側に空気が流れる構成に比べ、遮光部５Ａ，５Ｂの双方に温度の低い冷却空気を流すことができるので、効率的に遮光部５Ａ，５Ｂを冷却することが可能となる。
よって、調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂおよび駆動部５１の温度上昇による劣化が抑制され、安定して通過光量を調整することが可能となる。したがって、プロジェクター１は、コントラスト等の画像品質を安定的に維持して投写することが可能となる。
【００６３】
（２）排出口６０から排出される空気は、排気ダクト７を介して排気ファン４１からプロジェクター１外部に排出される。よって、遮光部５Ａ，５Ｂを冷却して温まった空気がプロジェクター１内の他の構成部材に吹き付けられることなく外部に排出されるので、他の構成部材の温度上昇を抑制しつつ遮光部５Ａ，５Ｂの効率的な冷却が可能となる。
【００６４】
（３）一対の遮光部５Ａ，５Ｂは、互いに近づく方向に位置が変更される程、つまり光軸Ｌに向かう程、多くの光量を遮光するので、温度が高くなる。この構成によれば、排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂが最も近づいた際に、中心Ｃが遮光部５Ａ，５Ｂより入射側となるように形成されている。これによって、より温度が高くなる遮光部５Ａ，５Ｂの入射側により多くの空気を流通させることができるので、遮光部５Ａ，５Ｂの効率的な冷却が可能となる。
また、効率的な大きさの排出口６０で遮光部５Ａ，５Ｂを冷却することが可能となるので、光学部品用筐体６の強度の確保や、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２等、他の部材を配置するための形状を光学部品用筐体６に盛り込むことが可能となる。これによって、光学部品用筐体６の小型化や軽量化を図りつつ、遮光部５Ａ，５Ｂの効率的な冷却が可能となる。
【００６５】
（４）排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂに対して駆動部５１の反対側に設けられている。これによって、駆動部５１を構成する第２ギア５４や第３ギア５５等の部材に制約されずに、遮光部５Ａ，５Ｂの形状や移動する位置に対応させて排出口６０を形成できるので、遮光部５Ａ，５Ｂのさらに効率的な冷却が可能となる。
【００６６】
（５）光路上における遮光部５Ａ，５Ｂの前後に配置されている第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２に対しても、排出口６０に向かう空気が流れるので、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２の冷却が可能となる。これによって、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２が配置されている光学部品用筐体６や第２レンズアレイ３２２の光路後段側に位置する偏光変換素子３２３の劣化を抑制することが可能となる。
【００６７】
（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の排気ダクト７は、排出口６０から排出された空気と、光源装置３１を冷却した空気とが混合されるように構成されているが、流路を分けるように構成してもよい。また、排気ダクト７は、電源装置等を冷却するための流路を有するように構成してもよい。
【００６８】
前記実施形態の遮光部５Ａ，５Ｂは、回転により位置が変更されるように構成されているが、回転に限らずスライド移動することによって位置が変更されるように構成してもよい。
【００６９】
前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ３５１を用いているが、反射型液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。
【００７０】
光源３１１は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…プロジェクター、３…光学ユニット、４…排気ユニット、５…調光装置、５Ａ，５Ｂ…遮光部、６…光学部品用筐体、７…排気ダクト、３１…光源装置、４１…排気ファン、５１…駆動部、５２…モーター、５３…第１ギア、５４…第２ギア、５５…第３ギア、６０…排出口、６１…下部筐体、６２，６３…上部筐体、６４…インナー部材、３５１，３５１Ｂ，３５１Ｇ，３５１Ｒ…液晶ライトバルブ、５２１…ピニオン、６４１…開口部、７２１，７２２，７２３…流入口、Ｃ…中心、Ｌ…光軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置にて変調された光束を投写する投写レンズとを備えたプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターとして、投写される画像のコントラストの向上等を目的として、光源装置から射出された光束の一部を遮光し、光変調装置の画像形成領域に入射する光量を調整する調光装置を備えたプロジェクターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の調光装置は、一対の遮光板、複数のギア、およびモーター等を備えている。一対の遮光板は、入射する光束の光軸に対して対称に配置され、それぞれが異なるギアに保持されている。モーターは、ギアに噛合されている。そして、遮光板は、モーターの駆動に応じてギアと共に回転し、位置が変更される。調光装置は、遮光板が変更される位置に応じて遮光する量を変えることで、光変調装置への光量を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１６９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の調光装置は、遮光板が光束を遮光することに伴って発熱した際に、遮光板の熱がギアやモーター等に伝導することが考えられる。そうすると、ギアが変形したり、モーターが適正な性能を発揮することができなくなったりし、遮光板が精度良く位置変更されず、調光装置は、適正に光量を調整することができなくなる恐れがある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、前記光束の光軸を介して対向配置され、前記光束の一部を遮光する一対の遮光部、および前記一対の遮光部の位置を変更させる駆動部を有し、前記一対の遮光部の離間距離に応じて通過する前記光束の光量を調整する調光装置と、前記遮光部を収納する光学部品用筐体と、を備え、前記光学部品用筐体は、前記一対の遮光部の対向する方向に対して略直交し、前記遮光部に沿う方向に、前記光学部品用筐体内の空気を前記光学部品用筐体外に排出可能な排出口を有していることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、調光装置は、一対の遮光部が駆動部によって位置が変更されて光源装置からの光量を調整する。遮光部は、光源装置からの光束を遮光することに伴って発熱するが、遮光部を収納する光学部品用筐体の排出口から温まった空気を排出することが可能なので、遮光部を冷却することができる。
また、この排出口は、一対の遮光部の対向する方向に対して略直交し、遮光部に沿う方向に空気が排出されるように形成されているので、一対の遮光部を同等に冷却することが可能となる。すなわち、一対の遮光部のうち一方の遮光部側から他方の遮光部側に空気が流れる構成に比べ、双方の遮光部に温度の低い冷却空気を流すことができるので、効率的に遮光部を冷却することが可能となる。
よって、調光装置は、遮光部および駆動部の発熱による劣化が抑制され、安定して通過光量を調整することが可能となる。したがって、プロジェクターは、コントラスト等の画像品質を安定的に維持して投写することが可能となる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、当該プロジェクター内部の空気を外部に排出する排気ファンと、前記排出口から排出された空気を前記排気ファンに導く排気ダクトと、を備えることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、排出口から排出される空気は、排気ダクトを介して排気ファンからプロジェクター外部に排出される。よって、遮光部を冷却して温まった空気がプロジェクター内の他の構成部材に吹き付けられることなくプロジェクター外部に排出されるので、他の構成部材の温度上昇を抑制しつつ遮光部の効率的な冷却が可能となる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記排出口は、前記一対の遮光部が互いに最も近づいた際に、前記排出口の中心が前記一対の遮光部より前記光束の入射側となるように形成されていることが好ましい。
【００１２】
一対の遮光部は、互いに近づく方向に位置が変更される程、つまり光軸に向かう程、多くの光量を遮光するので、温度が高くなる。この構成によれば、排出口は、一対の遮光部が最も近づいた際に、排出口の中心が一対の遮光部より光束の入射側となるように形成されている。これによって、より温度が高くなる遮光部の入射側により多くの空気を流通させることができるので、遮光部の効率的な冷却が可能となる。
また、効率的な大きさの排出口で遮光部を冷却することが可能となるので、光学部品用筐体の強度の確保や、他の部材を配置するための形状を光学部品用筐体に盛り込むことが可能となる。これによって、光学部品用筐体の小型化や軽量化を図りつつ、遮光部の効率的な冷却が可能となる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記排出口は、前記一対の遮光部に対して前記駆動部の反対側となる位置に配設されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、排出口は、一対の遮光部に対して駆動部の反対側に設けられている。これによって、駆動部を構成する部材に制約されずに、遮光部の形状や移動する位置に対応させて排出口を形成できるので、遮光部のさらに効率的な冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。
【図２】本実施形態の光学ユニットの斜視図。
【図３】本実施形態の調光装置の斜視図。
【図４】本実施形態の光学ユニットおよび排気ユニットの斜視図。
【図５】本実施形態の遮光部およびインナー部材を−Ｙ方向から見た断面図。
【図６】本実施形態の排気ユニットの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に拡大投写する。
図１は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１を有する光学ユニット３、および外装筐体２内の空気を外部に排出する排気ユニット４を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに光源装置３１に空気を送風する冷却ファン、および光源装置３１や制御部に電力を供給する電源装置等が配置されている。
【００１７】
外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、上部を構成する上ケース、下部を形成する下ケースを有している。そして、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気するための排気口等が設けられている。
【００１８】
制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。
【００１９】
光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光束を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、照明光学装置３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、電気光学装置３５、投写レンズ３６、およびこれらの部材３１〜３６を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体６を備える。
【００２０】
光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１、リフレクター３１２、および光源３１１、リフレクター３１２等を収納する光源用筐体３１３を備える。そして、光源装置３１は、光源３１１から射出された光束をリフレクター３１２によって射出方向を揃え、照明光学装置３２に向けて射出する。また、光源用筐体３１３には、冷却ファンから送風された空気が流入する光源用流入口、および光源３１１、リフレクター３１２を冷却した空気が流出する光源用流出口（いずれも図示省略）が形成されている。
【００２１】
照明光学装置３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、重畳レンズ３２４、および調光装置５を備える。
第１レンズアレイ３２１は、光源装置３１から射出された光束を複数の部分光束に分割する光学素子であり、光源装置３１から射出された光束の光軸Ｌに対して略直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えている。
【００２２】
第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、第１レンズアレイ３２１から射出された部分光束を後述する液晶ライトバルブ３５１の表面に重畳させる。
偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム偏光光を液晶ライトバルブ３５１で利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有する。
【００２３】
調光装置５は、一対の遮光部５Ａ，５Ｂ（図２参照）を備え、この遮光部５Ａ，５Ｂが第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間に配置される。遮光部５Ａ，５Ｂは、制御部による制御のもと位置が変更され、変更された位置に応じて第１レンズアレイ３２１を透過した光束を部分的に遮光する。そして、調光装置５は、第２レンズアレイ３２２に入射する光量、ひいては、電気光学装置３５に入射する光量を調整し、投写される画像のコントラスト向上に寄与する。なお、調光装置５の構成については、後で詳細に説明する。
【００２４】
色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、照明光学装置３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。
【００２５】
リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶ライトバルブ３５１Ｒまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。
【００２６】
電気光学装置３５は、光変調装置としての液晶ライトバルブ３５１および色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム３５２を備え、色分離光学系３３で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、変調した各色光を合成する。
【００２７】
液晶ライトバルブ３５１は、３色の色光毎に備えられており（Ｒ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｒ、Ｇ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｇ、Ｂ光用の液晶ライトバルブを３５１Ｂとする）、それぞれ透過型の液晶パネル、およびその両面に配置された入射側偏光板、射出側偏光板を有している。
【００２８】
液晶ライトバルブ３５１は、図示しない微小画素がマトリクス状に形成された矩形状の画素領域を有し、各画素が表示画像信号に応じた光透過率に設定され、画素領域内に表示画像を形成する。そして、色分離光学系３３で分離された各色光は、液晶ライトバルブ３５１にて変調された後、クロスダイクロイックプリズム３５２に射出される。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム３５２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。クロスダイクロイックプリズム３５２は、誘電体多層膜が液晶ライトバルブ３５１Ｒ，３５１Ｂにて変調された色光を反射し、液晶ライトバルブ３５１Ｇにて変調された色光を透過して、各色光を合成する。
【００３０】
投写レンズ３６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、クロスダイクロイックプリズム３５２にて合成された光をスクリーン上に拡大投写する。
【００３１】
図２は、光学ユニット３の斜視図であり、調光装置５を分解した状態を示す図である。
光学ユニット３は、図２に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置３１から光束が射出される方向を＋Ｘ方向、投写レンズ３６から光束が射出される方向を＋Ｙ方向（前方向）、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、図２の図面視における上を＋Ｚ方向（上方向）として記載する。
【００３２】
光学部品用筐体６は、図２に示すように、Ｘ方向に長く延出する箱状に形成され、下部筐体６１、上部筐体６２，６３およびインナー部材６４（図４参照）を備えている。
下部筐体６１は、ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）等の高耐熱材料で形成され、外装筐体２の底面に沿って配置される底面部と、底面部の端縁から起立する側面部とを有している。そして、下部筐体６１は、これらにより、上方が開口する箱状に形成されている。下部筐体６１は、側面部の内壁面に複数の溝が設けられており、第１レンズアレイ３２１等の各光学部品は、側端部がこの溝に挿入されて配置される。
【００３３】
下部筐体６１には、図２に示すように、−Ｙ側の側面部６１１に開口部６１１１が形成され、開口部６１１１の＋Ｘ方向および−Ｘ方向には、ネジ穴６１１２が設けられている。調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂがこの開口部６１１１から挿入され、ネジ穴６１１２にネジが挿通されて下部筐体６１に取り付けられる。
【００３４】
上部筐体６２は、ガラス繊維入りのＰＣ（Polycarbonate）等で形成されている。上部筐体６２は、図２に示すように、下部筐体６１の＋Ｘ側に収納された色分離光学系３３、リレー光学系３４等の上方に配置されて下部筐体６１にネジ固定される。
【００３５】
上部筐体６３は、板金製であり、下部筐体６１の開口部の−Ｘ側に収納された第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３等の上方に配置されて下部筐体６１にネジ固定される。また、上部筐体６３は、遮光部５Ａ，５Ｂの上方に位置しており、板金で形成されることで、遮光部５Ａ，５Ｂの反射光が照射されても光劣化が抑制されるように構成されている。
【００３６】
インナー部材６４は、板金製であり、遮光部５Ａ，５Ｂの前後方向および下方を覆うように、下部筐体６１の内側に配置される。そして、インナー部材６４は、遮光部５Ａ，５Ｂが反射した光を下部筐体６１に対して遮光し、下部筐体６１の光劣化を抑制するように構成されている。インナー部材６４の形状については、後で詳細に説明する。
【００３７】
排気ユニット４は、図１に示すように、排気ファン４１を備え、外装筐体２内の空気を外装筐体２内の排気口から外部に排出する。なお、排気ユニット４については、後で詳細に説明する。
【００３８】
ここで、調光装置５について詳細に説明する。
図３は、調光装置５の斜視図である。
調光装置５は、図３に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂに加え、ベース部５０、および駆動部５１を備えている。駆動部５１は、ステッピングモーター（以下「モーター」と略す）５２、第１ギア５３、第２ギア５４、および第３ギア５５を備え、制御部の制御に基づいて遮光部５Ａ，５Ｂを回転させて遮光部５Ａ，５Ｂの位置を変更させる。
【００３９】
ベース部５０は、図３に示すように、板金で形成されたベース本体、およびベース本体に取り付けられた複数の支持軸を有し、駆動部５１を支持するように構成されている。具体的に、ベース部５０は、図３に示すように、−Ｙ側の面にモーター５２を支持し、＋Ｙ側の面に第１ギア５３、第２ギア５４および第３ギア５５を支持する。
【００４０】
モーター５２は、図示しないケーブルによって制御部に接続されており、制御部により駆動される。
モーター５２は、図３に示すように、回転軸であるスピンドルを有するモーター本体と、このスピンドルの先端に設けられたピニオン５２１とを備えている。モーター５２は、図３に示すように、ピニオン５２１がベース本体の＋Ｙ側の面から飛び出すように、モーター本体がベース本体の−Ｙ側の面にネジ固定される。
【００４１】
第１ギア５３は、ピニオン５２１に噛合され、モーター５２で発生した駆動力を第２ギア５４に伝達する。
具体的に、第１ギア５３は、図３に示すように、径寸法が異なる２つのギアが同軸上に積層されて形成されている。第１ギア５３は、２つのギアのうち、大きい径のギアがピニオン５２１に噛合され、支持軸に軸支される。そして、第１ギア５３は、ピニオン５２１の回転を減速して第２ギア５４に伝達する。
【００４２】
第２ギア５４は、図３に示すように、平面視半円形状を有しており、この半円状の外周には、歯形が形成されている（図示せず）。また、第２ギア５４の端部には、遮光部５Ａが＋Ｙ方向に突出するように取り付けられる。第２ギア５４は、第１ギア５３の２つのギアのうち、小さい径のギアに噛合され、支持軸に軸支される。第２ギア５４は、第１ギア５３を介して伝達されたモーター５２の駆動力によって回転する。そして、第２ギア５４に保持されている遮光部５Ａは、第２ギア５４の回転によって位置を変える。
【００４３】
第３ギア５５は、図３に示すように、平面視半円形状を有しており、この半円状の外周には、歯形が形成されている。また、第３ギア５５の端部には、遮光部５Ｂが＋Ｙ方向に突出するように取り付けられる。第３ギア５５は、第２ギア５４に噛合され、支持軸に軸支される。第３ギア５５は、第１ギア５３および第２ギア５４を介して伝達されたモーター５２の駆動力によって第２ギア５４とは反対方向に回転する。そして、第３ギア５５に保持されている遮光部５Ｂは、第３ギア５５の回転によって位置を変える。
【００４４】
このように、駆動部５１は、第２ギア５４と第３ギア５５とを互いに反対方向に回転させることによって、第２ギア５４、第３ギア５５にそれぞれ固定されている遮光部５Ａ，５Ｂの位置を変更させる。なお、第２ギア５４および第３ギア５５の歯形が形成されている範囲は、遮光部５Ａ，５Ｂの位置が変更される範囲に対応して設定されている。そして、調光装置５は、第２ギア５４および第３ギア５５が半円形状に形成されることで、円形状に形成される場合に比べて、小型化が図られている。
【００４５】
遮光部５Ａ，５Ｂは、板金で形成され、図３に示すように、光軸Ｌを含むＸ−Ｙ平面に対して対称となるように形成されている。つまり、遮光部５Ａ，５Ｂは、光軸Ｌを介して対向配置される。
遮光部５Ａ，５Ｂは、Ｙ方向が長手方向となる平面視矩形状に形成され、長手方向の寸法が第２レンズアレイ３２２における各小レンズが形成された領域における同方向の寸法に応じて設定され、短手方向の寸法が、同じく各小レンズが形成された領域における同方向の寸法の略半分に設定されている。
【００４６】
遮光部５Ａ，５Ｂは、−Ｙ側の端部が第２ギア５４、第３ギア５５にそれぞれ片持ち支持され、駆動部５１に対して＋Ｙ方向に突出している。そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、第２ギア５４、第３ギア５５の回転に伴って互いに近づく方向に移動したり、互いが遠ざかる方向に移動したりすることによって、互いの離間距離が変更される。
【００４７】
図４は、光学ユニット３および排気ユニット４の斜視図であり、上部筐体６３を省略した図である。図５は、遮光部５Ａ，５Ｂおよびインナー部材６４を−Ｙ方向から見た断面図である。
調光装置５は、図４に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂが第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間の下部筐体６１に収納され、ベース部５０が−Ｙ側の側面部６１１（図２参照）に固定される。そして、駆動部５１および排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂを介して互いに反対側となる位置に配設されることとなる。
【００４８】
遮光部５Ａ，５Ｂは、前述したように、第２ギア５４、第３ギア５５の回転に伴って位置が変更され、図５に示すように、第１レンズアレイ３２１を透過した光束が射出される領域（以下「透過領域ＬＡ」という）内に挿入される量が変更される。
【００４９】
そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、透過領域ＬＡ内に挿入された量に応じた量の光束を遮光する。具体的に、遮光部５Ａ，５Ｂは、図５に示すように、透過領域ＬＡ内に挿入されない位置においては、第１レンズアレイ３２１を透過した光束を遮光せず、第１レンズアレイ３２１を透過した光束をそのまま通過させる。
【００５０】
遮光部５Ａ，５Ｂは、透過領域ＬＡ内に挿入されない状態から互いが近づく方向に回転されると、互いに対向する側の端部から透過領域ＬＡ内に挿入されていく。そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、透過領域ＬＡ内に挿入されたそれぞれの光束入射側端面で第１レンズアレイ３２１を透過した光束の一部を遮光する。そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、互いが近づく方向に移動される程、多くの量の光束を遮光し、互いが最も近づいた状態で最も多くの量の光束を遮光する。このように、調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂの離間距離に応じて通過する光束の光量を調整する。
【００５１】
次に、インナー部材６４について詳細に説明する。
インナー部材６４は、前述したように、遮光部５Ａ，５Ｂの前後方向および下方を覆うように形成され、図４に示すように、下部筐体６１の底面部および側面部の内面に沿う壁部を有して形成されている。そして、下部筐体６１の＋Ｙ側の側面部に沿うインナー部材６４の壁部には、開口部６４１が形成されている。
【００５２】
図示は省略するが、下部筐体６１の＋Ｙ側の側面部には、開口部６４１に対応する位置に開口部６４１と同等の大きさの開口部が形成されている。つまり、光学部品用筐体６には、インナー部材６４の開口部６４１と、開口部６４１に対応する位置に形成された下部筐体６１の開口部とで、光学部品用筐体６内の空気を光学部品用筐体６外に排出可能な排出口６０が形成されることとなる。
【００５３】
排出口６０は、図５に示すように、上下方向（Ｚ方向）が長尺となる平面視矩形状に形成されている。また、排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に設けられている。さらに、排出口６０は、排出口６０側から見て、遮光部５Ａ，５Ｂが最も近づいた際（図５のおいて実線で示す）に、排出口６０の中心Ｃが遮光部５Ａ，５Ｂより光束の入射側となるように形成されている。
【００５４】
次に、排気ユニット４について、詳細に説明する。
図６は、排気ユニット４の斜視図である。排気ユニット４は、図６に示すように、排気ファン４１に加え、排気ダクト７を備えている。
排気ファン４１は、軸流ファンで構成され、図４に示すように光源装置３１の−Ｘ方向に配置される。排気ファン４１は、図示しないケーブルを介して制御部に接続され、制御部の制御によって駆動される。
【００５５】
排気ダクト７は、図６に示すように、空気が流入する複数の流入口７２１，７２２，７２３を有し、この流入口７２１，７２２，７２３から流入する空気を排気ファン４１に導く。
排気ダクト７は、光源装置３１（図４参照）が装着される光源装着部７１、流入口７２１，７２２，７２３が形成された流路形成部７２、および排気ファン４１が配置されるファン配置部７３を有している。
光源装着部７１は、光源装置３１の下側を受けるように複数の段差を有して形成されている。
【００５６】
流路形成部７２は、光源装着部７１の＋Ｙ側に設けられ、光源装着部７１より上方に突出する箱状に形成されている。流路形成部７２は、図４に示すように、−Ｙ側の側面部が光学部品用筐体６の＋Ｙ側の側面部に対向するように形成されている。そして、流路形成部７２には、図６に示すように、−Ｙ側の側面部に流入口７２１，７２２，７２３が設けられている。流入口７２１は、光学部品用筐体６の排出口６０に対向するように形成され、流入口７２２，７２３は、光源用筐体３１３の光源用流出口に対向するように形成されている。
【００５７】
ファン配置部７３は、光源装着部７１および流路形成部７２の−Ｘ側に形成されている。ファン配置部７３は、排気ファン４１の外周を覆う開口部を有し、この開口部は、流路形成部７２の流入口７２１，７２２，７２３に連通している。
【００５８】
ここで、排気ダクト７内の空気の流れについて説明する。
排気ファン４１が駆動されると、排気ダクト７には、流入口７２１，７２２，７２３から空気が流入し、排気ファン４１から外装筐体２外部に排出される。
【００５９】
具体的に、光学部品用筐体６の内部には、図４に示すように、排出口６０に向かう空気が流れる（流路Ｆ１）。つまり、光学部品用筐体６に収納されている遮光部５Ａ，５Ｂには、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に空気が流れ、遮光部５Ａ，５Ｂは、冷却される。そして、遮光部５Ａ，５Ｂを冷却し、排出口６０から排出された空気は、図４、図６に示すように、流入口７２１に流入する（流路Ｆ２）。
【００６０】
流入口７２２，７２３には、光源装置３１を冷却し、光源用筐体３１３の光源用流出口から排出された空気が流入する（図６における流路Ｆ３，Ｆ４）。
そして、流入口７２１，７２２，７２３から流入する空気は、排気ダクト７内で混合され、排気ファン４１によってプロジェクター１外部に排出される（図４、図６における流路Ｆ５）。
【００６１】
このように、排気ユニット４は、排気ダクト７が排出口６０および光源用筐体３１３の光源用流出口から排出された空気を排気ファン４１に導き、遮光部５Ａ，５Ｂおよび光源装置３１を冷却する。
【００６２】
以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）遮光部５Ａ，５Ｂは、光源装置３１からの光束の一部を遮光することに伴って発熱するが、排出口６０から温まった空気が排出されるので、冷却される。
また、この排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂの対向する方向に対して略直交し、遮光部５Ａ，５Ｂに沿う方向に空気が排出されるように形成されているので、遮光部５Ａ，５Ｂを同等に冷却することが可能となる。すなわち、一対の遮光部５Ａ，５Ｂのうち一方の遮光部側から他方の遮光部側に空気が流れる構成に比べ、遮光部５Ａ，５Ｂの双方に温度の低い冷却空気を流すことができるので、効率的に遮光部５Ａ，５Ｂを冷却することが可能となる。
よって、調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂおよび駆動部５１の温度上昇による劣化が抑制され、安定して通過光量を調整することが可能となる。したがって、プロジェクター１は、コントラスト等の画像品質を安定的に維持して投写することが可能となる。
【００６３】
（２）排出口６０から排出される空気は、排気ダクト７を介して排気ファン４１からプロジェクター１外部に排出される。よって、遮光部５Ａ，５Ｂを冷却して温まった空気がプロジェクター１内の他の構成部材に吹き付けられることなく外部に排出されるので、他の構成部材の温度上昇を抑制しつつ遮光部５Ａ，５Ｂの効率的な冷却が可能となる。
【００６４】
（３）一対の遮光部５Ａ，５Ｂは、互いに近づく方向に位置が変更される程、つまり光軸Ｌに向かう程、多くの光量を遮光するので、温度が高くなる。この構成によれば、排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂが最も近づいた際に、中心Ｃが遮光部５Ａ，５Ｂより入射側となるように形成されている。これによって、より温度が高くなる遮光部５Ａ，５Ｂの入射側により多くの空気を流通させることができるので、遮光部５Ａ，５Ｂの効率的な冷却が可能となる。
また、効率的な大きさの排出口６０で遮光部５Ａ，５Ｂを冷却することが可能となるので、光学部品用筐体６の強度の確保や、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２等、他の部材を配置するための形状を光学部品用筐体６に盛り込むことが可能となる。これによって、光学部品用筐体６の小型化や軽量化を図りつつ、遮光部５Ａ，５Ｂの効率的な冷却が可能となる。
【００６５】
（４）排出口６０は、遮光部５Ａ，５Ｂに対して駆動部５１の反対側に設けられている。これによって、駆動部５１を構成する第２ギア５４や第３ギア５５等の部材に制約されずに、遮光部５Ａ，５Ｂの形状や移動する位置に対応させて排出口６０を形成できるので、遮光部５Ａ，５Ｂのさらに効率的な冷却が可能となる。
【００６６】
（５）光路上における遮光部５Ａ，５Ｂの前後に配置されている第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２に対しても、排出口６０に向かう空気が流れるので、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２の冷却が可能となる。これによって、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２が配置されている光学部品用筐体６や第２レンズアレイ３２２の光路後段側に位置する偏光変換素子３２３の劣化を抑制することが可能となる。
【００６７】
（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の排気ダクト７は、排出口６０から排出された空気と、光源装置３１を冷却した空気とが混合されるように構成されているが、流路を分けるように構成してもよい。また、排気ダクト７は、電源装置等を冷却するための流路を有するように構成してもよい。
【００６８】
前記実施形態の遮光部５Ａ，５Ｂは、回転により位置が変更されるように構成されているが、回転に限らずスライド移動することによって位置が変更されるように構成してもよい。
【００６９】
前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブ３５１を用いているが、反射型液晶ライトバルブを利用したものであってもよい。
【００７０】
光源３１１は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…プロジェクター、３…光学ユニット、４…排気ユニット、５…調光装置、５Ａ，５Ｂ…遮光部、６…光学部品用筐体、７…排気ダクト、３１…光源装置、４１…排気ファン、５１…駆動部、５２…モーター、５３…第１ギア、５４…第２ギア、５５…第３ギア、６０…排出口、６１…下部筐体、６２，６３…上部筐体、６４…インナー部材、３５１，３５１Ｂ，３５１Ｇ，３５１Ｒ…液晶ライトバルブ、５２１…ピニオン、６４１…開口部、７２１，７２２，７２３…流入口、Ｃ…中心、Ｌ…光軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、
前記光束の光軸を介して対向配置され、前記光束の一部を遮光する一対の遮光部、および前記一対の遮光部の位置を変更させる駆動部を有し、前記一対の遮光部の離間距離に応じて通過する前記光束の光量を調整する調光装置と、
前記遮光部を収納する光学部品用筐体と、
を備え、
前記光学部品用筐体は、前記一対の遮光部の対向する方向に対して略直交し、前記遮光部に沿う方向に、前記光学部品用筐体内の空気を前記光学部品用筐体外に排出可能な排出口を有していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターであって、
当該プロジェクター内部の空気を外部に排出する排気ファンと、
前記排出口から排出された空気を前記排気ファンに導く排気ダクトと、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
前記排出口は、前記一対の遮光部が互いに最も近づいた際に、前記排出口の中心が前記一対の遮光部より前記光束の入射側となるように形成されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記排出口は、前記一対の遮光部に対して、前記駆動部の反対側となる位置に配設されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１】
光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターであって、
前記光束の光軸を介して対向配置され、前記光束の一部を遮光する一対の遮光部、および前記一対の遮光部の位置を変更させる駆動部を有し、前記一対の遮光部の離間距離に応じて通過する前記光束の光量を調整する調光装置と、
前記遮光部を収納する光学部品用筐体と、
を備え、
前記光学部品用筐体は、前記一対の遮光部の対向する方向に対して略直交し、前記遮光部に沿う方向に、前記光学部品用筐体内の空気を前記光学部品用筐体外に排出可能な排出口を有していることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターであって、
当該プロジェクター内部の空気を外部に排出する排気ファンと、
前記排出口から排出された空気を前記排気ファンに導く排気ダクトと、
を備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
前記排出口は、前記一対の遮光部が互いに最も近づいた際に、前記排出口の中心が前記一対の遮光部より前記光束の入射側となるように形成されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記排出口は、前記一対の遮光部に対して、前記駆動部の反対側となる位置に配設されていることを特徴とするプロジェクター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−７８６８１（Ｐ２０１２−７８６８１Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２５４２５（Ｐ２０１０−２２５４２５）
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月５日（２０１０．１０．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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