(57)【要約】【課題】  装置本体の設置向きの変更に伴う排気方向の調整における操作性を向上させることができる画像投影装置を提供すること。【解決手段】  装置本体内の熱源によって暖められた空気を排出するための排気手段と、暖められた空気を装置本体外に排出する排気口と、排気口からの排気方向を変更する排気方向変更手段８０と、光源とを備え、光源からの光を用いて画像の投影を行う画像投影装置において、前記排気方向変更手段が、前記排気口からの排気方向を、装置本体の設置向きにかかわらず、重力方向に対して一定の方向となるようにした。【選択図】図８
2018005044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内の熱源によって暖められた空気を排出するための排出手段と、前記暖められた空気を装置本体外に排出する排気口と、前記排気口からの排気方向を変更する排気方向変更手段と、光源とを備え、前記光源からの光を用いて画像の投影を行う画像投影装置において、
前記排気方向変更手段が、前記排気口からの排気方向を、装置本体の設置向きにかかわらず、重力方向に対して一定の方向となるようにしたことを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像投射装置において、前記排気方向変更手段は、前記排気口からの排気方向を自動で変更可能であることを特徴とする画像投射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像投射装置において、前記排気方向変更手段は、前記排気口からの排気方向を手動で変更可能であることを特徴とする画像投射装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像投射装置において、前記排気方向変更手段として前記排気口に変更部材を設け、該変更部材の自重によって前記排気口からの排気方向を変更することを特徴とする画像投射装置。
【請求項５】
請求項２に記載の画像投射装置において、前記排気方向変更手段として前記排気口に設けた変更部材と、前記変更部材に設けた位置センサとを備え、前記位置センサの検出値に基づいて前記排気口からの排気方向を変更することを特徴とする画像投射装置。
【請求項６】
請求項２、３、５いずれか一に記載の画像投射装置において、前記排気方向変更手段として前記排気口に設けた変更部材と、前記変更部材に設けられ、前記排気口からの排気方向に遮蔽物がないことを検知する検知手段とを備えることを特徴とする画像投射装置。
【請求項７】
前記請求項６に記載の画像投射装置において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記排気口からの排気方向を変更することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、光源から出射される光を用いて画像形成部により画像を形成し、その画像をスクリーン等に投射して表示する画像投影装置が知られている。この種の画像投影装置は、装置内で発熱する部材によって上昇した装置内の温度を下げるために、装置内の熱風を装置外に排気するための送排気手段である排気ファンを備えたものがある。
【０００３】
特許文献１には、筐体に設けられた排気ファンの排気口に、排気ファンの送風方向に対して傾斜した排気穴を有し、排気口に対して回転可能な排気調節部材を取り付けたプロジェクタが記載されている。この排気調節部材を排気口に対して回転させることで、排気口から装置外に排出される気流の方向（以下、排気方向という）を調整することができる。これにより、その排気口から排出された熱風がユーザに当たるのを防ぐことができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
最近のプロジェクタには、天吊で投影する場合や机上で投影する場合など、３６０度設置が主流になりつつあり、プロジェクタのどの面を上として使用するかはユーザの使用シーンに委ねられている。このため、特許文献１のプロジェクタのように、排気口に設けたスリッドを手動で調整する場合は、使用方向に応じて向きを調整しなおさなければならず、手間がかかる。さらに、プロジェクタの設置方向を変更しながら使用する場合には、調整に限度があり、初期に定めた排気位置へ排気方向を保つことができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、装置本体内の熱源によって暖められた空気を排出するための排出手段と、前記暖められた空気を装置本体外に排出する排気口と、前記排気口からの排気方向を変更する排気方向変更手段と、光源とを備え、前記光源からの光を用いて画像の投影を行う画像投影装置において、
前記排気方向変更手段が、前記排気口からの排気方向を、装置本体の設置向きにかかわらず、重力方向に対して一定の方向となるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、装置本体の設置向きの変更に伴う排気方向の調整における操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタと投影面とを示す斜視図。
【図２】同プロジェクタの構成を示す概略斜視図。
【図３】同プロジェクタを設置面側から見た斜視図。
【図４】第２光学ユニットを、第１光学ユニット、照明ユニット、画像形成ユニットとともに示す斜視図。
【図５】同プロジェクタの排気口からの排気方向について説明する図。
【図６】図５に示す状態から、同プロジェクタの設置面を変更した状態を説明する図。
【図７】同プロジェクタの備えるスリッドの構成の一例を示す概略構成図。
【図８】同プロジェクタの備える排気方向変更手段の構成の一例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明が適用される画像投影装置としてのプロジェクタの実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１とスクリーンなどの投影面１０１とを示す斜視図である。なお、以下の説明では、投影面１０１の法線方向をＸ方向、投影面の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投影面１０１の長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。
図１に示すように、プロジェクタ１の上面には、投影画像Ｐが出射する透過ガラス５１が設けられており、透過ガラス５１から出射した投影画像Ｐが、スクリーンなどの投影面１０１に投影される。
また、プロジェクタ１の上面には、ユーザがプロジェクタ１を操作するための操作部８３が設けられている。また、プロジェクタ１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー３３が設けられている。
【０００９】
図２は、プロジェクタ１の内部構成を示す概略斜視図である。
図２に示すように、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０が、投影面および投影像の像面と平行な方向のうち図中Ｙ方向に並べて配置されている。また、照明ユニット２０の図中右側には、光源ユニット６０が配置されている。
【００１０】
プロジェクタ１は、光源を備えた光源ユニット６０と、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成部とを有している。本実施例では光源ユニット６０として高圧水銀ランプを採用している。画像形成部は、画像形成素子としてのＤＭＤ１２（Digital Mirror Device）を備えた画像形成ユニット１０と、光源からの光を、折り返してＤＭＤ１２に照射して光像を生成する照明ユニット２０とで構成されている。また、画像を投影面１０１に投影するための投影光学系を有している。投影光学系は、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み、正のパワーを有する共軸系の第１光学系７０を備えた第１光学ユニット３０と、折り返しミラー４１（図４参照）と正のパワーを有する曲面ミラー４２（図４参照）とを備えた第２光学ユニット４０とで構成されている。
【００１１】
ＤＭＤ１２は、光源の光が照明ユニット２０によって照射され、この照明ユニット２０によって照射された光を変調することで画像を生成する。ＤＭＤ１２によって生成された画像は、第１光学ユニット３０の第１光学系７０、第２光学ユニット４０の折り返しミラー４１、曲面ミラー４２を介して、投影面１０１に投影される。
【００１２】
なお、図２に示す符号３２ａ１、３２ａ２は、第１光学ユニット３０のレンズホルダー３２の脚部であり、符号２６２は、画像形成ユニット１０を照明ユニット２０にネジ止めするためのネジ止め部である。
【００１３】
図３は、照明ユニット２０内での光の光路Ｌを説明する図である。
カラーホイール２１は、円盤形状のものであり、カラーモータのモータ軸に固定されている。カラーホイール２１には、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。光源ユニット６０のホルダ６４に設けられたのリフレクタにより集光された光は、出射窓６３を通って、カラーホイール２１の周端部に到達する。カラーホイール２１の周端部に到達した光は、カラーホイール２１の回転により時分割でＲ、Ｇ、Ｂの光に分離される。
【００１４】
カラーホイール２１により分離された光は、ライトトンネル２２へ入射する。ライトトンネル２２は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル２２に入射した光は、ライトトンネル２２内周面で複数回反射しながら、均一な面光源にされてリレーレンズ２３へ向けて出射する。
【００１５】
ライトトンネル２２を抜けた光は、２枚のリレーレンズ２３を透過し、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５により反射され、ＤＭＤ１２の画像生成面上に集光して結像される。
【００１６】
図４は、第１光学系７０から投影面１０１（スクリーン）に向かう光路を示す斜視図である。
図４に示すように、第２光学ユニット４０は、投影レンズユニット３１、折り返しミラー４１、曲面ミラー４２がケースの内部に設けられている。
第１光学系７０を構成する投影レンズユニット３１を透過した光束は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間で、ＤＭＤ１２で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間に曲面像として結像される。次に、光像は、凹面状の曲面ミラー４２に入射し、曲面ミラー４２により中間像を「さらに拡大した画像」にして投影面１０１に投影結像する。
【００１７】
このように、投影光学系を、第１光学系７０と、第２光学系とで構成し、第１光学系７０と第２光学系の曲面ミラー４２との間に中間像を形成し、曲面ミラー４２で拡大投影することで、投影距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。
【００１８】
また、図４に示すように、照明ブラケット２６には、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０が積載固定される。よって、照明ブラケット２６の脚部２９が、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０および画像形成ユニット１０の重量を支える形でベース部材に固定される。
【００１９】
次に、プロジェクタ１内の熱源によって暖められた空気を排出するための排出手段、空気を装置本体外に排出する排気口、及び、この排気口からの排気方向を変更する排気方向変更手段について説明する。
図５は、プロジェクタ１の排気口７０からの排気方向について説明する図である。
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、プロジェクタ１の本体ケースの側面には、プロジェクタ１内の熱源によって暖められた空気を装置本体外に排出する排気口７０が設けられている。この排気口７０には、所定の角度で間隙を有して配置された複数の板形部材を備えるスリッド７１が設けられており、このスリッド７１によって排気口７０からの排気方向が規制されている。
【００２０】
図６は、図５に示す状態から、プロジェクタ１の設置面を変更した状態を説明する図である。図中矢印Ａは、排気口７０からの排気方向を示している。
本実施形態のプロジェクタ１においては、排気口からの排気方向を変更する排気方向変更手段によって、図６に示すように、プロジェクタ１の設置向きにかかわらず、排気口７０からの排気方向が重力方向に対して一定の方向となるようにしている。以下に、本実施形態に係る排気方向変更手段の具体的な構成、及び動作の例について、複数の実施例を挙げて説明する。
【００２１】
［実施例１］
まず、本実施形態における排気方向変更手段の第一の実施例（以下「実施例１」という）について説明する。
図７は、図６に示すプロジェクタ１の備えるスリッド７１の構成の一例を示す概略構成図である。
図８は、図６に示すプロジェクタ１の備える排気方向変更手段８０の構成の一例を示す概略構成図である。
排気口７０に対して装置本体内側には、装置本体内の熱源によって暖められた空気を排出するための排出手段である排気ファン７２が配置されている。スリッド７１は、図７に示すように、スリッド７１に設けられた凸軸７１ａが、排気ファン７２の中心に設けられた凹軸７２ａに差し込まれることで、排気ファン７２によって支えられている。また、スリッド７１の外周には、後述する外枠７３が設けられている。
【００２２】
図８に示すように、本実施例の排気方向変更手段８０は、スリッド７１と、外枠７３とで構成されている。外枠７３は、その外周の一部に錘７３ａを備えている。本実施例に係るスリッド７１は、スリッド７１の凸軸７１ａが排気ファン７２凹軸７２ａの内部で回転可能に支持されており、プロジェクタ１に対して回動可能である。これにより、プロジェクタ１の設置面が変更されても、外枠７３に設けられた錘７３ａが重力によって下方に引っ張られることで、外枠７３ともにスリッド７１がスリッド７１の凸軸７１ａを中心に回転する。錘７３ａは常に重力の影響を受けているため、スリッド７１によって規制される排気方向を、重力方向に対して常に一定の方向とすることができる。したがって、排気口７０からの排気方向を、プロジェクタ装置本体の設置向きにかかわらず、重力方向に対して一定としたことで、プロジェクタ本体方向の変動に依存せず排気口７０からの排気方向を設定することが可能となる。
【００２３】
このように、プロジェクタ１の設置方向を変更する際に、当初に定めた排気方向を保つことができるので、プロジェクタ１の設置向きの変更に伴って排気方向の調整をする必要がなく、操作性を向上することができる。
【００２４】
［実施例２］
次に、本実施形態における排気方向変更手段の第二の実施例（以下「実施例２」という）について説明する。なお、図７及び８に基づいて説明した排気方向変更手段８０と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
本実施例の排気方向変更手段では、スリッド７１に外枠７３を設けず、スリッド７１をプロジェクタ１に対して回転駆動させる回転駆動手段と、位置センサとを備えている。この位置センサの検出値に基づいて、スリッド７１を回転させることで、プロジェクタ本体方向の変動に依存せず排気口７０からの排気方向を設定することが可能となる。
【００２５】
さらに、本実施例の排気方向変更手段では、排気口７０からの排気方向に遮蔽物がないことを検知する光学センサなどの検知手段を備えても良い。これにより、遮蔽物がない方向へ排気口７０からの排気方向を設定することができる。
【００２６】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
装置本体内の光学エンジン１５などの熱源によって暖められた空気を排出するための排気ファン７２などの排気手段と、前記暖められた空気を装置本体外に排出する排気口７０などの排気口と、前記排気口からの排気方向を変更する排気方向変更手段８０などの排気方向変更手段と、光源３０などの光源とを備え、前記光源からの光を用いて画像の投影を行う画像投影装置において、前記排気方向変更手段が、前記排気口からの排気方向を、装置本体の設置向きにかかわらず、重力方向に対して一定の方向となるようにしたことを特徴とする。
【００２７】
本態様においては、前記排気口からの排気方向を、装置本体の設置向きにかかわらず、重力方向に対して一定としたことで、前記排気口からの排気方向を、装置本体の設置方向の変動に依存せず設定することが可能となる。このため、画像投影装置の設置方向を変更する際に、当初に定めた排気方向を保つことができるので、本体の設置向きの変更に伴う排気方向の調整における操作性が向上する。
【００２８】
（態様Ｂ）
態様Ａの画像投射装置において、排気方向変更手段８０などの前記排気方向変更手段は、前記排気口からの排気方向を自動で変更可能である。
これによれば、実施例１について説明したように、装置本体の設置向きの変更に伴って排気方向の調整をする必要がないので、操作性を向上することができる。
【００２９】
（態様Ｃ）
態様Ａの画像投射装置において、前記排気方向変更手段は、前記排気口からの排気方向を手動で変更可能である。
【００３０】
（態様Ｄ）
態様Ｂの画像投射装置において、排気方向変更手段８０などの前記排気方向変更手段として排気口７０などの前記排気口にスリッド７１、外枠７３などの変更部材を設け、該変更部材の自重によって前記排気口からの排気方向を変更する。
これにより、装置本体の設置向きが変更された場合でも、排気口からの排気方向を自動で変更し、装置本体の設置向きが変更前と変更後とで、排気口からの排気方向を重力方向に対して一定とすることができる。
【００３１】
（態様Ｅ）
態様Ｂの画像投射装置において、前記排気方向変更手段として前記排気口に設けた変更部材と、前記変更部材に設けた位置センサとを備え、前記位置センサの検出値に基づいて前記排気口からの排気方向を変更する。
これにより、装置本体の設置向きが変更された場合でも、排気口からの排気方向を自動で変更し、装置本体の設置向きが変更前と変更後とで、排気口からの排気方向を重力方向に対して一定とすることができる。
【００３２】
（態様Ｆ）
態様Ｂ、Ｃ、Ｅいずれか一の画像投射装置において、前記排気方向変更手段として前記排気口に設けた変更部材と、前記変更部材に設けられ、前記排気口からの排気方向に遮蔽物がないことを検知する検知手段とを備える。
【００３３】
（態様Ｇ）
前記請求項６に記載の画像投射装置において、前記検知手段の検知結果に基づいて前記排気口からの排気方向を変更する。
これにより、上記実施例２について説明したように、遮蔽物がない方向へ排気方向を設定することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１ プロジェクタ
７１ スリッド
７２ 排気ファン
７３ 外枠
７３ａ 錘
７０ 排気口
８０ 排気方向変更手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００５-１５６６１０号公報
【図１】
2018005044.tif 000003
【図２】
2018005044.tif 000004
【図３】
2018005044.tif 000005
【図４】
2018005044.tif 000006
【図５】
2018005044.tif 000007
【図６】
2018005044.tif 000008
【図７】
2018005044.tif 000009
【図８】
2018005044.tif 000010