(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を発する光源及び該光源を収容する第１の筐体を備えた光源装置と、前記レーザ光を画像情報に基づいて変調して該画像情報に応じた光学像を生成する光変調素子、前記光学像を投影面に投射する投射光学系、および前記光変調素子及び前記投射光学系を収容する第２の筐体を備えた投射装置とを有する投射型表示装置であって、
前記第１の筐体及び第２の筐体の少なくとも一方は、２以上の部材を接合した構造体であり、
前記構造体の各々の部材の接合部は、一方の部材の端部には、筐体内部側に形成された凸側内側平部と、筐体外部側に形成された凸側外側平部と、前記凸側内側平部と前記凸側外側平部とに挟まれるように設けられたリブ状の凸部とが形成されており、他方の部材の端部には、筐体内部側に形成された凹側内側平部と、筐体外部側に形成された凹側外側平部と、前記凹側内側平部と前記凹側外側平部とに挟まれるように設けられた溝状の凹部とが形成されており、
前記凸部と前記凹部との嵌合による遮光構造を備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記光源装置は、発光色がそれぞれ異なる複数の光源の各々から出射された異なる色のレーザ光を合成して前記投射装置へ入射させる合成手段を有することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
レーザ光を発する光源と、前記レーザ光を画像情報に基づいて空間変調して該画像情報に応じた光学像を生成する光変調素子と、前記光学像を投影面に投射する投射光学系と、前記光源、前記光変調素子及び前記投射光学系を収容する筐体とを備えた投射型表示装置であって、
前記筐体は、２以上の部材を接合した構造体であり、
前記構造体の各々の部材の接合部は、一方の部材の端部には、筐体内部側に形成された凸側内側平部と、筐体外部側に形成された凸側外側平部と、前記凸側内側平部と前記凸側外側平部とに挟まれるように設けられたリブ状の凸部とが形成されており、他方の部材の端部には、筐体内部側に形成された凹側内側平部と、筐体外部側に形成された凹側外側平部と、前記凹側内側平部と前記凹側外側平部とに挟まれるように設けられた溝状の凹部とが形成されており、
前記凸部と前記凹部との嵌合による遮光構造を備えることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
前記接合部においては、前記凸側内側平部と前記凹側内側平部とが当接することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源及び投射装置を搭載した投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源からの光を基に表示デバイスを用いて画像信号に応じた光学像を形成し、その光学像を投射レンズによってスクリーン上に拡大投射し、大画面の画像を得る投射型表示装置が存在している。従来は光源として、水銀ランプなどの白色光源を搭載し、色分離光学フィルタを用いて赤、緑、青などの複数の単色に分離し、フルカラーの映像を実現していた。近年、白色光源に代わって、半導体レーザなどのレーザを光源として用いる装置も登場しており、複数の単色レーザを搭載することでフルカラー画像を実現している。
【０００３】
レーザ光を光源として使用する際は、人体又は物体に対する安全を保障するために、ミラーやレンズなどの表面で発生する散乱光の光漏れを防止する必要がある。光漏れを防止することは、光を効率的に利用するためにも有効である。光漏れが発生する部位としては、光源装置や投射装置の筐体を構成する部品の接合部に生じる隙間が挙げられる。隙間からの光漏れの対策に関連する従来技術として、特許文献１に開示される方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−０９８００１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に開示される方法は引き戸に限った方法であり、しかもレーザ光を対象としたものではなく、照明光を対象としたものであるため、遮光は厳重ではない。したがって、特許文献１に開示される技術では、光源装置や投射装置の筐体を構成する部品の接合部に生じる隙間からの光漏れを防止することはできない。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光源装置や投射装置の筐体を構成する部品の接合部に生じる隙間からの光漏れを防止した投射型表示装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レーザ光を発する光源及び該光源を収容する第１の筐体を備えた光源装置と、レーザ光を画像情報に基づいて空間変調して該画像情報に応じた光学像を生成する光変調素子、光学像を投影面に投射する投射光学系、および光変調素子及び投射光学系を収容する第２の筐体を備えた投射装置とを有する投射型表示装置であって、第１の筐体及び第２の筐体の少なくとも一方は、２以上の部材を接合した構造体であり、構造体は、各々の部材の接合部に、一方の部材に設けられた凸部が他方の部材に設けられた凹部に嵌合される遮光構造を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、光源装置や投射装置の筐体を構成する部品の接合部に生じる隙間からの光漏れを防止して、人体又は物体に対する安全を保障するとともに、光の利用効率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１の投射型表示装置の実施の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、ダイクロユニット筐体の垂直方向の断面を示す図である。
【図３】図３は、光漏れ防止構造の詳細な構成を示す図である。
【図４】図４は、光漏れ防止構造の詳細な構成を示す図である。
【図５】図５は、光漏れ防止構造の詳細な構成を示す図である。
【図６】図６は、光漏れ防止構造の詳細な構成を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２の投射装置筐体の垂直方向の断面図である。
【図８】図８は、実施の形態３の投射型表示装置の実施の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる投射型表示装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる投射型表示装置の実施の形態１の概略構成を示す図である。本実施の形態の投射型表示装置は、レーザ光源３０及びダイクロユニット４０を備えた光源装置２０と、投射装置５０とを有する。レーザ光源３０は、それぞれで色が異なる複数の単色のレーザ光を出射する。ダイクロユニット４０は、レーザ光源３０から出射した複数の単色レーザを合成し、合成光を出射する。投射装置５０は、光源装置２０からの出射光が入射され、内部の小型表示素子を照明することによって発生した光（光学像）を拡大投射する。レーザ光源３０から出射された光は光路６０に沿って進行し、ダイクロユニット４０によって合成され、投射装置５０に入射して、投射される。
【００１２】
レーザ光源３０は、グリーンレーザ３２、レッドレーザ３３及びブルーレーザ３４を有する。グリーンレーザ３２は、緑色の単色光を出射する。レッドレーザ３３は、赤色の単色光を出射する。ブルーレーザ３４は、青色の単色光を出射する。グリーンレーザ３２、レッドレーザ３３及びブルーレーザ３４は、レーザ光源筐体３１に収容されて保持されている。レーザ光源３０は、緑、赤、青の三色の単色光を出射し、ダイクロユニット４０へ入射させる。
【００１３】
ダイクロユニット４０は、レンズ４２ａ〜４２ｆ、反射ミラー４３、ダイクロイックミラー４４ａ、４４ｂを備える。レンズ４２ａ、４２ｂは緑色光に、レンズ４２ｃ、４２ｄは赤色光に、レンズ４２ｅ、４２ｆは青色光にそれぞれ対応しており、入射したレーザ光の径を変換して平行光化する。反射ミラー４３は、入射した緑色光を反射する。ダイクロイックミラー４４ａ、４４ｂは特定の波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する。ダイクロイックミラー４４ａは、緑色光を透過し赤色光を反射することによって赤色光と緑色光とを合成する。ダイクロイックミラー４４ｂは、緑色光及び赤色光を反射し青色光を透過することによって緑色光、赤色光及び青色光を合成し、ダイクロユニット４０に入射した三色の単色光を合成する。これらの各部材は、ダイクロユニット筐体４１に収容されて保持されている。
【００１４】
レーザ光源３０及びダイクロユニット４０は、光源装置筐体２１に収容されている。
【００１５】
投射装置５０は、拡散板５２ａ、５２ｂ、ロッド５３、レンズ５４、反射ミラー５５、表示素子５６、投射レンズ５７を有する。拡散板５２ａ、５２ｂは、光の一部を拡散させながら透過し、シンチレーションを軽減する。ロッド５３は、出射光の光強度分布を均一にする。反射ミラー５５は、入射した光を反射する。レンズ５４は、入射した光を透過し表示素子５６を照明する。これらの各部材は、投射装置筐体５１に収容されて保持されている。光源装置２０から入射した光は、拡散板５２ａ、５２ｂ及びロッド５３を通過し、レンズ５４を通過した後に反射ミラー５５で反射されて表示素子５６へ到達する。表示素子５６は、光変調素子であり、光源装置２０からの光を画像情報に基づいて空間変調することによって、画像情報に応じた画像光（光学像）を生成する。本実施の形態においては、表示素子５６は、ＤＭＤ（Digital Micro-Mirror Device）を適用するものとする。なお、表示素子５６としては、ＤＭＤ以外の光変調素子（例えば、反射型液晶表示素子）も適用可能である。また、必ずしも反射型の光変調素子である必要はなく、透過型の光変調素子（透過型液晶表示素子など）も適用可能である。
【００１６】
表示素子５６から出射した画像光は、投射レンズ５７によって拡大投射される。
【００１７】
光路６０上において、ダイクロユニット４０内及び投射装置５０内の拡散板、レンズ、ミラーの表面で散乱が生じ、散乱光が発生する。
【００１８】
以下の説明においては、ダイクロユニット筐体４１に光漏れ防止構造１０を設けた場合を例として説明するが、レーザ光源筐体３１や、光源装置筐体２１に光漏れ防止構造１０を設けた場合も同様である。また、光源装置筐体２１、レーザ光源筐体３１、ダイクロユニット筐体４１の２以上の光漏れ防止構造を設けても良い。
【００１９】
図２に、ダイクロユニット筐体４１の垂直方向の断面を示す。ダイクロユニット筐体４１は、ダイクロユニット筐体下部４１ａと、ダイクロユニット筐体上部４１ｂとで構成されている。ダイクロユニット筐体下部４１ａは、ダイクロユニット筐体４１の下部を構成し、構成部材を保持する。ダイクロユニット筐体上部４１ｂは、ダイクロユニット筐体４１の上部を構成し、ダイクロユニット筐体下部４１ａの蓋として機能する。ダイクロユニット筐体下部４１ａ及びダイクロユニット筐体上部４１ｂは、凹部１３と凸部１４とが突き合わされることで接合部に光漏れ防止構造１０を形成している。
【００２０】
図３に、光漏れ防止構造１０の詳細な構成を示す。光漏れ防止構造１０は、溝状に凹部１３が設けられた凹側端部１１ａとリブ状に凸部１４が設けられた凸側端部１１ｂとを突き合わせることによって、凸部１４と凹部１３とが噛み合う構造となっている。凹側端部１１ａは、筐体の内側から順に凹側内側平部１２ａ、凹部１３、凹側外側平部１５ａが設けられている。一方、凸側端部１１ｂは、筐体の内側から順に凸側内側平部１２ｂ、凸部１４、凸側外側平部１５ｂが設けられている。凹部１３及び凸部１４は、凹側端部１１ａと凸側端部１１ｂとの間に侵入した散乱光が、直接筐体外へ通過することを防いでいる。凹側内側平部１２ａと凸側内側平部１２ｂとの隙間から侵入した散乱光は、凸部１４によって遮られ、散乱、反射される。したがって、凹側外側平部１５ａと凸側外側平部１５ｂとの隙間から筐体外へ出射する光は、凹部１３と凸部１４との間で繰り返し散乱、反射されて、減衰されたものとなるため、凹側端部１１ａと凸側端部１１ｂとの接合部からの光漏れを非常に少なくすることが可能である。
【００２１】
光漏れ防止構造１０は、筐体の内側に設けられている凹側内側平部１２ａと凸側内側平部１２ｂとを当接させ筐体の内側で閉じることで、凹側端部１１ａと凸側端部１１ｂとの間に侵入する散乱光を低減し、光漏れをさらに少なくできる。凹側内側平部１２ａと凸側内側平部１２ｂとを確実に当接させるために、図３に示すように凹部１３と凸部１４との間や凹側外側平部１５ａと凸側外側平部１５ｂとの間に若干の隙間が生じるようにしても良い。すなわち、一般的には、筐体は外観を損なわないように外側に隙間が生じないように形成されるが、図３に示すように筐体の外側にあえて隙間を設けることで、筐体の内側の隙間を小さくし、光漏れを低減することが可能となる。
【００２２】
光漏れ防止構造１０は、図３に示す構造に限定されることはない。凹側外側平部１５ａ及び凸側外側平部１５ｂの一方又は両方を省いた構造とすることも可能である。図４〜図６に、光漏れ構造の別の構造例を示す。図４は、凹側外側平部１５ａを設けない構造である。図５は、凸側外側平部１５ｂを設けない構造である。図６は、凹側外側平部１５ａ及び凸側外側平部１５ｂを両方とも設けない構造である。凹側外側平部１５ａや凸側外側平部１５ｂを省いた構造であっても、入射した散乱光は凸部１４によって遮られ、筐体外へ出射する光は、凹部１３と凸部１４との間で繰り返し散乱、反射されて減衰されたものとなるため、図３に示した構成と同様に、光漏れ防止効果が得られる。
【００２３】
なお、ダイクロユニット筐体４１が３以上の部材で構成される場合には、各接合箇所に光漏れ防止構造１０と同様の構造を設けるようにすれば良い。
【００２４】
実施の形態２．
本発明にかかる投射型表示装置の実施の形態２の構成は、図１に示した実施の形態１の構成と同様であり、光源装置２０と投射装置５０とを有する。ただし、実施の形態１においてダイクロユニット筐体４１が有していた光漏れ防止構造１０を、本実施の形態では投射装置筐体５１が備えている。
【００２５】
図７は、実施の形態２の投射装置筐体５１の垂直方向の断面図である。投射装置筐体５１は、投射装置筐体下部５１ａと投射装置筐体上部５１ｂとで構成されている。投射装置筐体下部５１ａは、投射装置筐体５１の下部を構成する。投射装置筐体上部５１ｂは、投射装置筐体５１の上部を構成する。投射装置筐体下部５１ａ及び投射装置筐体上部５１ｂは、接合部に光漏れ防止構造１０を形成している。
【００２６】
投射装置５０内で発生した散乱光は投射装置筐体下部５１ａと投射装置筐体上部５１ｂとの接合部に入射するが、光漏れ防止構造１０によって出射光は大幅に減衰され、接合部からの光漏れを防止することができる。
【００２７】
なお、投射装置筐体５１が３以上の部材で構成される場合には、各接合箇所に光漏れ防止構造１０を設けるようにすれば良い。
【００２８】
実施の形態３.
本発明にかかる投射型表示装置の実施の形態３の構成は、実施の形態１、２の構成と同様であり、光源装置から出射された光を投射装置から投射する。ただし、本実施の形態では光源装置と投射装置とが連結された構成となっている。具体的には、図８に示すように、ダイクロユニット筐体４１と投射装置筐体５１とが連結される。ダイクロユニット筐体４１と投射装置筐体５１との連結部には光漏れ防止構造１０が形成されている。
【００２９】
光漏れ防止構造１０により、ダイクロユニット筐体４１と投射装置筐体５１との連結部からの光漏れが大幅に低減される。光漏れが防止されるメカニズムは実施の形態１、２と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００３０】
なお、上記各実施の形態は本発明の実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることは無く、様々な変形が可能である。例えば、上記実施の形態においては、緑、赤、青の三色の単色光を合成するために光路上の光学部品点数が多く、散乱光が発生しやすい構成を例としたが、単色光の合成を行わない構成であっても本発明は適用可能である。また、光源装置と投射装置との両方に光漏れ防止構造を設けるようにしても良い。なお、光漏れ防止構造は、複数の凸部と、該凸部が嵌合される複数の凹部とを設けた構成であっても良い。このように、本発明は様々な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明にかかる投射型表示装置は、レーザ光の漏洩を防止できる点で有用であり、特に、レーザ光源を複数備え散乱光が発生しやすいフルカラーの投射型表示装置に適している。
【符号の説明】
【００３２】
１０  光漏れ防止構造
１１ａ  凹側端部
１１ｂ  凸側端部
１２ａ  凹側内側平部
１２ｂ  凸側内側平部
１３  凹部
１４  凸部
１５ａ  凹側外側平部
１５ｂ  凸側外側平部
２０  光源装置
２１  光源装置筐体
３０  レーザ光源
３１  レーザ光源筐体
３２  グリーンレーザ
３３  レッドレーザ
３４  ブルーレーザ
４０  ダイクロユニット
４１  ダイクロユニット筐体
４１ａ  ダイクロユニット筐体下部
４１ｂ  ダイクロユニット筐体上部
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ、４２ｆ、５４  レンズ
４３、５５  反射ミラー
４４ａ、４４ｂ  ダイクロイックミラー
５０  投射装置
５１  投射装置筐体
５１ａ  投射装置筐体下部
５１ｂ  投射装置筐体上部
５２ａ、５２ｂ  拡散板
５３  ロッド
５６  表示素子
５７  投射レンズ
６０  光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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