(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を光学素子および投射レンズを介して被投射面に投射する画像投射装置であって、
前記光源、前記光学素子および前記投射レンズを収容し、前記光源を着脱するための光源用開口および前記光学素子を着脱するための光学素子用開口が形成された筐体と、
前記筐体に取り付けられ、前記光源用開口を開閉する光源蓋と、
前記筐体に取り外し可能に装着されて、前記光学素子用開口を覆う筐体カバーと、
前記光源蓋の開閉を検出する検出器と、
前記光源が点灯した状態で前記検出器によって前記光源蓋の開きが検出されることに応じて該光源を消灯するコントローラとを有し、
閉じた前記光源蓋によって、前記筐体からの前記筐体カバーの取り外しが阻止される構造を有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
光源からの光を光学素子および投射レンズを介して被投射面に投射する画像投射装置であって、
前記光源、前記光学素子および前記投射レンズを収容し、前記光源を着脱するための光源用開口および前記光学素子を着脱するための光学素子用開口が形成された筐体と、
前記筐体に取り付けられ、前記光源用開口を開閉する光源蓋と、
前記筐体に取り外し可能に装着されて前記光学素子用開口を覆う筐体カバーと、
前記光源蓋の開閉を検出する検出器と、
前記筐体の外部から内部に冷却用空気を取り込む冷却ファンと、
該冷却ファンが動作した状態で前記検出器によって前記光源蓋の開きが検出されることに応じて該冷却ファンの動作を停止させるコントローラとを有し、
閉じた前記光源蓋によって、前記筐体からの前記筐体カバーの取り外しが阻止される構造を有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項３】
前記筐体カバーは、前記筐体に装着された状態から該筐体に沿ってスライドさせた後に該筐体からの取り外しが可能となり、
前記構造は、前記光源蓋によって前記筐体カバーの前記スライドを阻止することを特徴とする請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記筐体に装着されて前記投射レンズの周囲を覆い、前記筐体から取り外されることによって前記投射レンズの交換を可能とするレンズカバーを有しており、
前記レンズカバーの前記筐体に対する取り付け部は、前記筐体に装着された前記筐体カバーによって覆われ、該筐体カバーが前記筐体から取り外されることにより露出することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関し、特に光学素子の清掃や交換が可能な画像投射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投射装置は、光源からの光を液晶パネル等の光変調素子に導き、該光変調素子により変調された光を投射レンズによってスクリーン等の被投射面に投射する。そして、装置の筐体の内部には、光源からの光を光変調素子（一般には複数の色に対応した複数の光変調素子）に導く照明光学系や、該複数の光変調素子からの光を合成して投射レンズに導く色合成光学系が配置されている。
【０００３】
画像投射装置の使用時間が長くなると、上記光学系の一部を構成する光学素子が汚れたり劣化したりする。そして、光学素子が汚れたり劣化したりすると、投射画像の画質が劣化したり明るさ（照度）が低下したりする。このため、汚れや劣化が生じた光学素子を、清掃したり交換したりする必要がある。
【０００４】
特許文献１には、筐体に、通常は蓋部材によって覆われる開口を形成した画像投射装置が開示されている。この画像投射装置では、光学素子の交換等が必要な場合には、蓋部材を開けて開放した開口を通して光学素子を筐体内から取り出したり筐体内に装着したりすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開特開２００８−０８９６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて開示されているように筐体に形成された開口に対して単に蓋部材を着脱する画像投射装置では、交換作業者が誤って光源が点灯したまま蓋部材を開けてしまう可能性がある。この場合、開放された開口を通して、光源からの強い光が直接、交換作業者の目に入るおそれがある。
【０００７】
また、画像投射装置の筐体内には、光源や光学素子を冷却するための冷却ファンが設けられている場合が多い。この場合に、冷却ファンが回転して筐体外から筐体内に冷却用空気を吸い込んでいる状態で上記蓋部材が開けられると、開放された開口を通して筐体外の塵埃が筐体内に取り込まれてしまい、交換等される光学素子以外の光学素子や光変調素子に付着する。この結果、投射画像の画質が劣化する。
【０００８】
本発明は、光源が点灯したまま又は冷却ファンが動作したまま、光学素子を着脱するために筐体に形成された開口が開放されることを回避できるようにした画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての画像投射装置は、光源からの光を光学素子および投射レンズを介して被投射面に投射する。該画像投射装置は、光源、光学素子および投射レンズを収容し、光源を着脱するための光源用開口および光学素子を着脱するための光学素子用開口が形成された筐体と、該筐体に取り付けられ、光源用開口を開閉する光源蓋と、該筐体に取り外し可能に装着されて、光学素子用開口を覆う筐体カバーと、光源蓋の開閉を検出する検出器と、光源が点灯した状態で検出器によって光源蓋の開きが検出されることに応じて該光源を消灯するコントローラとを有する。そして、本画像投射装置は、閉じ状態の光源蓋によって、筐体からの筐体カバーの取り外しを阻止する構造を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の一側面としての画像投射装置は、光源からの光を光学素子および投射レンズを介して被投射面に投射する。該画像投射装置は、光源、光学素子および投射レンズを収容し、光源を着脱するための光源用開口および光学素子を着脱するための光学素子用開口が形成された筐体と、該筐体に取り付けられ、光源用開口を開閉する光源蓋と、該筐体に取り外し可能に装着されて、光学素子用開口を覆う筐体カバーと、光源蓋の開閉を検出する検出器と、筐体の外部から内部に冷却用空気を取り込む冷却ファンと、該冷却ファンが動作した状態で検出器によって光源蓋の開きが検出されることに応じて該冷却ファンの動作を停止させるコントローラとを有する。そして、本画像投射装置は、閉じ状態の光源蓋によって、筐体からの筐体カバーの取り外しを阻止する構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、筐体カバーを筐体から取り外すことで光学素子用開口が開放され、光学素子の着脱が可能となるが、筐体カバーを取り外すためには、これを阻止している光源蓋をまず開ける必要がある。そして、光源蓋が開けられると、検出器およびコントローラによって光源が消灯されたり冷却ファンの動作が停止されたりする。したがって、本発明によれば、光源が点灯したまま又は冷却ファンが動作したまま筐体カバーが取り外されて光学素子用開口が開放されることを回避することができる。これにより、光学素子の交換に際しての安全性が高く、防塵性も高い画像投射装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例である液晶プロジェクタの概略構成を示す断面図。
【図２】実施例の液晶プロジェクタの分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
（プロジェクタの全体構成）
図２には、本発明の実施例である液晶プロジェクタ（画像投射装置）の構成を示している。
【００１４】
この図において、１は光源ランプ（以下、単にランプという）であり、本実施例では、高圧水銀放電ランプが用いられている。ただし、光源ランプ１として、高圧水銀放電ランプ以外の放電型ランプ（例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ）を用いてもよい。
【００１５】
２はランプ１を保持するランプホルダ、３は防爆ガラス、４はガラス押えである。αはランプ１からの光束を均一な明るさ分布を有する平行光束に変換する照明光学系、βは照明光学系αからの光を色分解して、後述するＲＧＢの３色用の液晶パネルに導き、さらに該液晶パネルからの光を色合成する色分解合成光学系である。
【００１６】
５は色分解合成光学系βからの光（画像）を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投射レンズである。投射レンズ５内には、不図示の投射光学系が収容されている。
【００１７】
６はランプ１、照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収容するとともに、投射レンズ５が固定される光学ボックスである。該光学ボックス６には、ランプ１の周囲を囲むランプケース６ａが形成されている。
【００１８】
７は光学ボックス６内に照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収容した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。８は商用電源から各基板へのＤＣ電源を作り出すＰＦＣ電源基板、９は電源フィルタ基板、１０はＰＦＣ電源基板８とともに動作してランプ１を点灯駆動するバラスト電源基板である。
【００１９】
１１はＰＦＣ電源基板８からの電力により、液晶パネルの駆動とランプ１の点灯制御を行う制御基板である。１２Ａ，１２Ｂはそれぞれ、後述する下部外装ケース２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで、色分解合成光学系β内の液晶パネルや偏光板等の光学素子を冷却するための第１光学系冷却ファンおよび第２光学系冷却ファンである。１３は第１および第２光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの冷却用空気を、色分解合成光学系β内の光学素子に導く第１ＲＧＢダクトである。
【００２０】
１４はランプ１に対して吹き付けられる冷却用空気を送り、ランプ１を冷却するランプ冷却ファンである。１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ、冷却用空気をランプ１に導く第１ランプダクトである。１６はランプ冷却ファン１４を保持して、第１ランプダクト１５とともにダクトを構成する第２ランプダクトである。
【００２１】
１７は下部外装ケース２１に設けられた吸気口２１ｂから空気を吸い込み、ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０内に冷却用空気を流通させることで、これらを冷却するための電源冷却ファンである。１８は排気ファンであり、ランプ冷却ファン１４からランプ１に送られてこれを冷却した後の高温の空気を、後述する第２側板Ｂ２４に形成された排気口から排出する。
【００２２】
下部外装ケース２１は、ランプ１、光学ボックス６、電源系基板８〜１０および制御基板１１等を収容する。２２は下部外装ケース２１に光学ボックス６等を収容した状態で蓋をするための上部外装ケースである。２３は第１側板であり、第２側板２４とともに外装ケース２１，２２により形成される側面開口を閉じる。下部外装ケース２１には、上述した吸気口２１ａ，２１ｂが形成されており、第２側板２４には上述した排気口が形成されている。下部外装ケース２１、上部外装ケース２２、第１側板２３および第２側板２４によって、該プロジェクタの筐体が構成される。
【００２３】
また、下部外装ケース２１には、ランプ１を交換（着脱）する際に、筐体外にランプ１を取り出したり筐体内にランプを挿入したりするためのランプ着脱開口（光源用開口）２１ｃが形成されている。２８はランプ蓋（光源蓋）であり、下部外装ケース２１の背面に取り外し可能に不図示のビスにより取り付けられ、ランプ着脱開口２１ｃを開閉する。
【００２４】
３６は筐体の上面（上部外装ケース２２）に対して取り外し可能に装着されて、上部外装ケース２２に形成された光学素子着脱開口（光学素子用開口）２２ａを覆う上カバー板（筐体カバー）である。上カバー板３６を筐体から取り外した状態で、光学素子着脱開口２２ａを通して、照明光学系αまたは色分解合成光学系βに含まれる光学素子の交換や清掃（着脱）のために該光学素子を筐体外に取り出したり筐体内に挿入したりすることができる。光学素子には、ランプ１からの無偏光光を特定の偏光方向を有する偏光光に変換する偏光変換素子や、ランプ１からの白色光（偏光光）のうち特定の色（波長）の光のみを透過させるカラーセレクト等がある。
【００２５】
３７は上部外装ケース２２および下部外装ケース２１に対して取り外し可能に装着されて、これらケース２１，２２の前端に形成されたレンズ着脱開口（レンズ用開口）２２ｂを覆うレンズ蓋（レンズカバー）である。レンズ蓋３７には、投射レンズ５から投射される光が通過する投射開口３７ａが形成されている。
【００２６】
２５は各種信号を取り込むためのコネクタが搭載されたＩＦ基板であり、２６は第１側板２３の内側に取り付けられたＩＦ補強板である。
【００２７】
２７はランプ１からの排気熱を排気ファン１８まで導き、筐体内に排気を拡散させないようにするための排気ダクトである。排気ダクト２７は、ランプ１からの光が装置の外部に漏れないようにするための遮光機能を有するランプ排気ルーバー１９，２０を内部に保持する。
【００２８】
また、２９はセット調整脚である。セット調整脚２９は、下部外装ケース２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、プロジェクタの傾斜角度を調整できる。
【００２９】
３０は下部外装ケース２１の吸気口２１ａの外側に取り付けられる第２のゴミ除去フィルタ７１を保持するＲＧＢ吸気プレートである。
【００３０】
３１は色分解合成光学系βを保持するプリズムベースである。３２は色分解合成光学系β内の光学素子と液晶パネルを冷却するために、第１および第２光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの冷却用空気を導くダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。３３はボックスサイドカバー３２と合わさってダクトを形成する第２ＲＧＢダクトである。
【００３１】
３４は色分解合成光学系β内に配置される液晶パネルから延びたフレキシブル基板が接続され、制御基板１１に接続されるＲＧＢ基板である。  
【００３２】
３５はＲＧＢ基板３４に電気ノイズが入り込まないようにするためのＲＧＢ基板カバーである。
【００３３】
以上の部品によって、光源（ランプ１）からの光を、前述した光学素子や液晶パネル等を含む光学系（照明光学系αまたは色分解合成光学系β）および投射レンズ５を介してスクリーン等の被投射面（図示せず）に投射する液晶プロジェクタが構成される。
【００３４】
図１（ａ）には、上記プロジェクタの断面を概略的に示している。下部外装ケース２１は、上部外装ケース２２と組み合わされて、ネジ３８によって上部外装ケース２２に結合される。この図では、上部外装ケース２２には上カバー板３６が装着されており、上部外装ケース２２に形成された光学素子着脱開口２２ａは上カバー板３６によって覆われている。
【００３５】
下部外装ケース２１と上部外装ケース２２の間（つまりは筐体の内部）には、光学ボックス６が配置されており、該光学ボックス６内には、ランプ１や照明光学系αまたは色分解合成光学系βに含まれる光学素子４１が配置されている。
【００３６】
また、光学ボックス６の前端には、投射レンズ５が固定されている。ランプ１からの光は、光学ボックス６内の照明光学系αおよび色分解合成光学系β（つまりは光学素子４１）を介して投射レンズ５により被投射面に投射される。
【００３７】
さらに、下部外装ケース２１と上部外装ケース２２の前端（つまりは筐体の前端）には、前述したようにこれらケース２１，２２に形成されたレンズ着脱開口２２ａを覆うレンズ蓋（レンズカバー）３７が、その取り付け部にてビス３９により取り付けられている。ビス３９を緩めてレンズ蓋３７を筐体から取り外すことによって、投射レンズ５の交換（例えば、焦点距離が異なる他の投射レンズへの交換）が可能となる。レンズ蓋３７の筐体に対する取り付け部（ビス３９）は、筐体に装着された上カバー３６によって覆われている。
【００３８】
また、下部外装ケース２１の背面に形成されたランプ着脱開口２１ｃには、前述したランプ蓋２８が取り付けられている。４０はランプ蓋開閉センサ（検出器）であり、スイッチ部を有する。ランプ蓋２８が閉じた状態では、該ランプ蓋２８に設けられた突起部２８ａによってスイッチ部が押されることでランプ蓋開閉センサ４０はランプ蓋２８が閉じていることを示す閉信号を出力する。一方、ランプ蓋２８が開くと、突起部２８ａがスイッチ部から離れるため、ランプ蓋開閉センサ４０はランプ蓋２８が開いたことを示す開信号を出力する。
【００３９】
５０はＣＰＵ，ＭＰＵ等により構成されるコントローラである。コントローラ５０は、ランプ１が点灯した状態でランプ蓋開閉センサ４０によってランプ蓋２８の開きが検出される（すなわち、開信号が入力される）ことに応じてランプ１を消灯する。また、コントローラ５０は、前述した各冷却ファン（１２Ａ，１２Ｂ，１４，１７，１８）が動作した状態でランプ蓋開閉センサ４０によってランプ蓋２８の開きが検出されることに応じて、各冷却ファンの動作を停止させる。
【００４０】
図１（ａ）に示すように、上カバー３６には、その下面から突出するＬ型フック部３６ｂが形成されている。Ｌ型フック部３６を上部外装ケース２２に形成された穴部に挿入して上カバー３６を上部外装ケース２２に沿って前方にスライドさせる。これにより、Ｌ型フック部３６が上部外装ケース２２に係合して外れない（上部外装ケース２２の穴部から抜け出ない）ようにすることができる。
【００４１】
上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外す際には、図１（ａ）の状態から上カバー３６を上部外装ケース２２に沿って後方（第１の方向）にスライドさせる。その後、上カバー３６を上方（第２の方向）に持ち上げることで、Ｌ型フック部３６を上部外装ケース２２の穴部から抜いて、上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外すことが可能となる。
【００４２】
ただし、上カバー３６が上部外装ケース２２に装着された状態では、上カバー３６の後端に設けられた突起部３６ａが閉じたランプ蓋２８に当接することで、上カバー３６の上部外装ケース２２に対する後方へのスライドを阻止する。すなわち、本実施例のプロジェクタは、閉じたランプ蓋２８によって、筐体からの上カバー３６の取り外しが阻止される構造を有する。
【００４３】
図１（ｂ）には、上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外した状態を示している。上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外すためには、まずランプ蓋２８を開く。これにより、上カバー３６の突起部３６ａとランプ蓋２８との当接が解除され、上カバー３６の上部外装ケース２２に対する後方へのスライドが可能となる。この状態から、前述したように、上カバー３６を後方にスライドさせた後、上方に持ち上げれば、上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外すことができる。
【００４４】
そして、上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外すことで、光学素子着脱開口２２ａが露出し（開放され）、筐体内（光学ボックス６内）から光学素子４１を取り出してその交換や清掃を行うことができる。このとき、コントローラ５０は、ランプ蓋開閉センサ４０からの開信号によってランプ蓋２８の開きを検出し、それまで点灯していたランプ１を消灯させるとともに、それまで動作していた各冷却ファンを停止させる。このため、開放された光学素子着脱開口２２ａを通じて、ランプ１からの強い光が射出して作業者の目に入ったり、各冷却ファンの吸い込みによって筐体外の塵埃が筐体内に取り込まれたりすることを防止することができる。
【００４５】
また、上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外すことで、それまで上カバー３６によって覆われていたレンズ蓋３７の筐体に対する取り付け部（ビス３９）が露出する。これにより、ビス３９を緩めてレンズ蓋３７を筐体から取り外すことができ、投射レンズ５を交換することが可能となる。このときも、前述したようにランプ１が消灯され、各冷却ファンの動作も停止しているため、投射レンズ５が取り外された光学ボックス６の前端開口を通じてランプ１からの強い光が射出したり、筐体外の塵埃が筐体内に取り込まれたりすることを防止できる。
【００４６】
なお、上カバー３６を上部外装ケース２２から取り外すことで、それまで上カバー３６により覆われていたビス３８も露出する。このため、ビス３８を緩めてレンズ蓋３７を筐体から取り外すことができ、下部外装ケース２１と上部外装ケース２２を分離することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施例では、上カバー３６を取り外して光学素子着脱開口２２ａを開放したり、レンズ蓋３７を取り外したりする場合には、まずランプ蓋２８を開く必要がある。そして、ランプ蓋２８が開かれたことに応じてコントローラ５０により、作業者に強い眩しさを与える光を発するランプ１が消灯され、筐体内に塵埃を吸い込むおそれのある各冷却ファンの動作も停止される。これにより、光学素子４１の清掃・交換や投射レンズ５の交換時の作業の安全性が高く、防塵性が高いプロジェクタを実現することができる。
【００４８】
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、上記実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【００４９】
例えば、ケース２１，２２に形成された開口２１ｃ，２２ａ，２２ｂの形状、上カバー３６の筐体への装着機構（実施例ではＬ型フック部３６を用いた機構）、ランプ蓋２８による上カバー３６の取り外し阻止構造は、実施例にて説明した以外のものであってもよい。
【００５０】
また、上記実施例では、ランプ蓋２８の開き検出に応じてランプ１の消灯と各冷却ファンの動作の停止の双方が行われる場合について説明したが、これらのうちいずれか一方のみが行われるようにしてもよい。
【００５１】
さらに、上記実施例では、光変調素子として液晶パネルを用いた液晶プロジェクタについて説明したが、光変調素子としてデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）等、他の素子を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
安全性および防塵性が高い液晶プロジェクタ等の画像投射装置を提供できる。
【符号の説明】
【００５３】
１  ランプ
５  投射レンズ
１２Ａ，１２Ｂ  光学系冷却ファン
１４  ランプ冷却ファン
１７  電源冷却ファン
１８  排気ファン
２１  下部外装ケース
２１ｃ  光源着脱開口
２２  上部外装ケース
２２ａ  光学素子着脱開口
２８  ランプ蓋
３６  上カバー
４０  ランプ蓋開閉センサ
４１  光学素子
【図１】
0005559004.tif 000002
【図２】
0005559004.tif 000003