(57)【要約】【課題】埃による照度低下を防ぐとともに埃を捕捉する構造のメンテナンスを不要にすることができる光源装置およびプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明に係る光源装置１２Ｒは、発光素子と、発光素子からの光が入射する光学素子と、光学素子に向かって浮遊する埃を捕捉する電極部３４と、光学素子と電極部３４とを収容する筐体１９と、電極部３４に電圧を印加する電源と、埃を吸引して筐体１９の外部へ排出する埃排出装置３５と、電源と埃排出装置３５とを制御する制御装置と、を備える。【選択図】図２
2015087525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子からの光が入射する光学素子と、
前記光学素子に向かって浮遊する埃を捕捉する電極部と、
前記光学素子と前記電極部とを収容する筐体と、
前記電極部に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記埃を吸引して前記筐体の外部へ排出する埃排出装置と、
前記電圧印加手段と前記埃排出装置とを制御する制御装置と、
を備える光源装置。
【請求項２】
前記光源装置の停止時において、前記制御装置は、前記発光素子を消灯し、前記電圧印加手段による前記電極部への電圧印加を停止した後、所定の時間、前記埃排出装置を動作状態に維持する
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
起動時において、前記制御装置は、前記電圧印加手段が前記電極部への電圧印加を開始した後に前記発光素子を点灯する
請求項１または２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記電極部は、前記発光素子から射出された光束の光路に沿う方向あるいは該光路に交差する方向に配置された電極を含み、
前記電極は前記光路を遮らない
請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記電極部は、前記光路を挟んで前記光路の両側に配置された第１電極および第２電極を含む
請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記筐体は室を有し、
前記電極部は前記室内に設けられ、
前記埃排出装置は、ダクトと前記ダクトに設けられたファンとを有し、
前記ダクトの開口は、前記第１電極と前記第２電極との間の空間に連通するように設けられている
請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記第１電極および前記第２電極は前記光路と交差して配置され、前記第１電極および前記第２電極には前記発光素子からの前記光を通過させるための孔が設けられている
請求項５に記載の光源装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの変調光を投射画像として投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクター
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの変調光を投射画像として投射する投射光学系と、
前記光変調装置に向かって浮遊する埃を捕捉する電極部と、
前記光源装置と前記光変調装置と前記投射光学系と前記電極部とを収容する主筐体と、
前記埃を吸引して前記筐体の外部へ排出する埃排出装置と、
前記電圧印加手段と前記埃排出装置とを制御する制御装置と、を備えるプロジェクター。  
【請求項１０】
前記埃排出装置は、前記主筐体の内部空間に連通するダクトと、
前記筐体に設けられたファンと、により構成される
請求項８または９に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターではその光源装置の発光素子として高輝度の放電ランプが用いられてきたが、近年においては、放電ランプよりも発熱の少ないレーザーダイオード（ＬＤ）を用いた光源及び光路構成が提案されている（特許文献１，２）。特許文献３には、静電力を利用して、電極の極性と反対の極性に帯電した埃を捕捉することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３３１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−７６７８１号公報
【特許文献３】特開２００８−１８３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザーダイオードを用いた構成の場合、冷却等でプロジェクター内に導入された空気に含まれる埃等は、光集塵効果により、光学系を構成する各レンズの表面に付着して照度が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
特許文献３の構成では、埃を補足する電極の表面が粘着剤で被覆してあるので、電源を切っても電極の表面に捕捉された埃は散らばらない。しかし、電極の交換が必要であり、メンテナンスの手間がかかるという問題があった。
【０００６】
本発明の一つの態様は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、埃による照度低下を防ぐとともに埃を捕捉する構造のメンテナンスを不要にすることができる光源装置およびプロジェクターを提供することを目的の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様の光源装置は、上記課題を解決するために、発光素子と、前記発光素子からの光が入射する光学素子と、前記光学素子に向かって浮遊する埃を捕捉する電極部と、前記光学素子と前記電極部とを収容する筐体と、前記電極部に電圧を印加する電圧印加手段と、前記埃を吸引して前記筐体の外部へ排出する埃排出装置と、前記電圧印加手段と前記埃排出装置とを制御する制御装置と、を備える。
【０００８】
本発明の一つの態様の光源装置によれば、電圧印加手段により電極部に電圧を印加することによって、発光素子に向かって浮遊する埃を電極部の表面に捕捉することができる。また、埃排出装置によって、電極部の表面に捕捉された埃を含む筐体内の埃を吸引して筐体の外部へ排出するため、埃が筐体内で再浮遊するのを防ぐことができるとともに電極部を交換するなどのメンテナンスが不要になる。
このように、浮遊している埃を電極部上に捕捉して、埃排出装置によって筐体の外部へと排出することにより、光集塵効果によって発光素子に埃が付着するのを阻止して埃による光源装置の照度低下を防止することが可能となる。
【０００９】
また、前記光源装置の停止時において、前記制御装置は、前記発光素子を消灯し、前記電圧印加手段による前記電極部への電圧印加を停止した後、所定の時間、前記埃排出装置を動作状態に維持することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、制御装置によりまず発光素子を消灯し、電圧印加手段による電極部への電圧印加を停止した後、所定の時間、埃排出装置を動作状態に維持することで、電極部によって捕捉された埃を効率よく筐体の外へ排出させることができる。  
【００１１】
また、前記光源装置の起動時において、前記制御装置は、前記電圧印加手段が前記電極部への電圧印加を開始した後に前記発光素子を点灯することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、電圧印加手段が電極部への電圧印加を開始した後に発光素子を点灯することによって、筐体内に浮遊している埃を発光素子の点灯前に予め捕捉させておくことができる。これにより、光集塵の発生を防止することができる。
また、電極部に電圧を印加していれば埃を捕捉することができるが、発光素子を点灯させる前に埃排出装置を動作させることが好ましい。これにより、まだ電極部上に捕捉されずに浮遊している埃を筐体の外部へ排出することができるので埃の除去効率が高まる。
【００１３】
また、  前記電極部は、前記発光素子から射出された光束の光路に沿う方向あるいは該光路に交差する方向に配置された電極を含み、前記電極は前記光路を遮らないことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、発光素子から射出された光の光路を遮らないように電極（電極部）を配置することで、電極による照度低下を防ぐことができる。
【００１５】
また、前記電極部は、前記光路を挟んで前記光路の両側に配置された第１電極および第２電極を含むことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、発光素子から射出された光の光路を挟んで前記光路の両側に第１電極および第２電極を配置することによって、発光素子の近傍から効率よく埃を除去することができる。
【００１７】
また、前記筐体は室を有し、前記電極部は前記室内に設けられ、前記埃排出装置は、ダクトと前記ダクトに設けられたファンとを有し、前記ダクトの開口は、前記第１電極と前記第２電極との間の空間に連通するように設けられていることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、第１電極および第２電極の近くにダクトの開口を設けることによって、第１電極および第２電極への電圧印加をやめてもこれら第１電極および第２電極上に捕捉された埃を筐体（室）内に散らばらせることなく、ダクトを介して筐体の外部へと効率よく排出させることができる。また、ファンによって埃を強制的に筐体外へと排出させるため、広い範囲にわたって清浄な環境を実現できる。
【００１９】
また、前記第１電極および前記第２電極は前記光路と交差して配置され、前記第１電極および第２電極には前記発光素子からの前記光を通過させるための孔が設けられていることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、発光素子から射出された光束の周囲を第１電極および第２電極で囲むことができるので、発光素子の近傍（光の光路上）からより効果的に埃を除去することができる。
【００２１】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、上述した光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投射画像として投射する投射光学系と、を備える。
【００２２】
この構成によれば、光変調装置に向かって浮遊する埃を電極上に捕捉させることができる。これにより、光集塵効果による光変調装置への埃の付着を防止することができる。
【００２３】
本発明の一つの態様のプロジェクターは、上述した光源装置と、前記光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投射画像として投射する投射光学系と、前記光変調装置に向かって浮遊する埃を捕捉する電極部と、前記光源装置と前記光変調装置と前記投射光学系と前記電極部とを収容する主筐体と、前記埃を吸引して前記主筐体の外部へ排出する埃排出装置と、前記電圧印加手段と前記埃排出装置とを制御する制御装置と、を備える。
【００２４】
本発明の一つの態様のプロジェクターによれば、光変調装置に向かって浮遊する埃を電極部上に捕捉させることができる。これにより、光集塵効果による光変調装置への埃の付着を防止することができる。また、電極部への電圧の印加をやめても埃排出装置によってプロジェクターの主筐体の外部へと埃を強制的に排出させるため、埃が主筐体内で再浮遊するのを防止することができる。これにより、埃による照度低下を防ぐことができる。
【００２５】
また、前記埃排出装置は、前記主筐体の内部空間に連通するダクトと、前記筐体に設けられたファンと、により構成されることが好ましい。
この構成によれば、プロジェクターの主筐体に設けられるファンを利用することにより、埃排出用のファンを新たに設ける必要がなくなり、装置構成が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す模式図。
【図２】赤色の光源装置の構成を示す図。
【図３】光源装置の光源部周辺の構成を示す斜視図。
【図４】（ａ），（ｂ）電極の他の形状を示す図。
【図５】（ａ），（ｂ）電極の他の形状を示す図。
【図６】（ａ），（ｂ）電極の他の形状を示す図。
【図７】第２の実施形態におけるプロジェクターの全体構成を示す図。
【図８】第２の実施形態における光源装置の内部構造を示す図。
【図９】第２の実施形態における下ライトガイドを上方からみた斜視図。
【図１０】第３の実施形態におけるプロジェクターの全体構成を示す図。
【図１１】第３の実施形態におけるダクトの位置を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２８】
［第１の実施形態のプロジェクター］
先ず、本発明の実施形態として例えば図１に示すプロジェクター１０の一例について説明する。図１は、プロジェクター１０の概略構成を示す模式図である。図２は、赤色の光源装置の構成を示す図である。図３は、光源装置の光源部周辺の構成を示す斜視図である。
【００２９】
プロジェクター１０は、図１に示すように、スクリーンＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。また、プロジェクター１０は、光変調装置１１Ｒとして赤色光（Ｒ）に対応した液晶ライトバルブ（液晶パネル）と、光変調装置１１Ｇとして緑色光（Ｇ）に対応した液晶ライトバルブと、光変調装置１１Ｂとして青色光（Ｂ）に対応した液晶ライトバルブと、を用いている。
【００３０】
さらに、プロジェクター１０は、赤色光（Ｒ）に対応した光源装置１２Ｒの光源部１５０Ｒとして、高輝度・高出力な光が得られるレーザー光源（半導体レーザー）を複数備えている。また、緑色光（Ｇ）に対応した光源装置１２Ｇの光源部１５０Ｇとして、高輝度・高出力な光が得られるレーザー光源（半導体レーザー）を複数備えている。青色光（Ｂ）に対応した光源装置１２Ｂの光源部１５０Ｂとして、高輝度・高出力な光が得られるレーザー光源（半導体レーザー）を複数備えている。
【００３１】
具体的に、プロジェクター１０は、第１の色光である赤色光（Ｒ）を照射する光源装置１２Ｒと、第２の色光である緑色光（Ｇ）を照射する光源装置１２Ｇと、第３の色光である青色光（Ｂ）を照射する光源装置１２Ｂと、を備えている。
また、プロジェクター１０は、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）を画像情報に応じて変調し、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）のそれぞれに対応した画像光を形成する光変調装置１１Ｒ，光変調装置１１Ｇ，光変調装置１１Ｂを備えている。
さらに、プロジェクター１０は、各光変調装置１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂからの画像光を合成する合成光学系１３と、合成光学系１３からの画像光をスクリーンＳＣＲに向かって投射する投射光学系１４と、を概略備えている。
【００３２】
光源装置１２Ｒ、光源装置１２Ｇ、光源装置１２Ｂは、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）に対応したレーザー光をそれぞれ射出する半導体レーザー（発光素子）１５Ｒ、半導体レーザー（発光素子）１５Ｇ、半導体レーザー（発光素子）１５Ｂを備える以外は同じ構成を有している。したがって、以下の説明では、光源装置１２Ｒについて説明し、光源装置１２Ｇ、光源装置１２Ｂの説明は省略するものとする。
【００３３】
図２及び図３に示すように、光源装置１２Ｒは、光源部１５０Ｒと、光源部１５０Ｒから射出されたレーザー光の照度分布を均一化する均一化光学系１６と、筐体１９内の埃を捕捉して排出する埃排出ユニット２０とを有している。
【００３４】
光源部１５０Ｒは、基板４１上に複数の半導体レーザー１５Ｒを配列してなるアレイ光源である。半導体レーザー１５Ｒは、コヒーレント光をマイクロレンズアレイ１８に向かって射出する。なお、光源部１５０Ｒは、半導体レーザー１５Ｒを複数配列してなるものに限らず、一つの半導体レーザー１５Ｒを備えた構成であってもよい。
【００３５】
均一化光学系１６は、マイクロレンズアレイ（光学素子）１８、第１の集光レンズ（光学素子）２１、第２の集光レンズ（光学素子）２２、拡散板２３、コリメーターレンズ（光学素子）２４、フィールドレンズ（光学素子）２６を備える。均一化光学系１６は、各半導体レーザー１５Ｒからのレーザー光を集光及び拡散させることによって、光変調装置１１Ｒの画像形成領域に入射する光の強度分布を均一化する機能を有する。これにより、光変調装置１１Ｒが均一な照度分布の光によって照明される。
【００３６】
マイクロレンズアレイ１８は、複数のマイクロレンズ１８ａが二次元的に配列されたレンズ基板からなる。マイクロレンズアレイ１８は、複数の半導体レーザー１５Ｒに対応した位置に複数のマイクロレンズ１８ａがそれぞれ位置するように光路内で位置決めされている。つまり、マイクロレンズアレイ１８は、１つの半導体レーザー１５Ｒに１つのマイクロレンズ１８ａが対応するように設けられている。各半導体レーザー１５Ｒから射出された光は、対応するマイクロレンズ１８ａにより集光される。
【００３７】
第１の集光レンズ２１は、マイクロレンズアレイ１８の各マイクロレンズ１８ａを透過したすべての光が入射する大きさで形成されている。各マイクロレンズ１８ａを透過した光は第１の集光レンズ２１により集束されて、第２の集光レンズ２２に向けて射出する。
【００３８】
拡散板２３は、例えば計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）からなる。第２の集光レンズ２２を透過した光は拡散板２３において拡散され、コリメーターレンズ２４へと射出する。コリメーターレンズ２４とフィールドレンズ２６とにより、光変調装置１１Ｒに入射する光束を平行化する。
【００３９】
筐体１９内には空気中に含まれる埃が存在しており、埃が半導体レーザー１５Ｒからの強い光にさらされると、光集塵効果によって、光学系を構成するマイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４の表面に向かって移動して付着する恐れがある。半導体レーザー１５Ｒは短波長であるためエネルギー密度が高い。このような光出力の高いレーザー光を集光して用いると、光集塵が特に顕著となる。
【００４０】
そこで、本実施形態における光源装置１２Ｒは、筐体１９内の埃を捕捉および除去するための埃排出ユニット２０を備えている。図１〜図３に示すように、埃排出ユニット２０は、埃を捕捉する複数の電極部３４と、埃を筐体１９の外部へと排出する埃排出装置３５と、電極部３４に電圧を印加する電源（電圧印加手段）３６と、埃排出装置３５および電源３６を制御する制御装置３７と、を備えている。
【００４１】
光源装置１２Ｒの筐体１９には部品の組み立て状態によって複数の室（内部空間）５が形成される。本実施形態では３つの室５が形成されている。一つは、光源部１５０Ｒの基板４１と第１の集光レンズ２１とによって形成される室５ａであって、内部に半導体レーザー１５Ｒとマイクロレンズアレイ１８と電極部３４とが設けられている。一つは、第１の集光レンズ２１と第２の集光レンズ２２とによって形成される室５ｂであって、内部に電極部３４が設けられている。残りの一つは、第２の集光レンズ２２とフィールドレンズ２６とによって形成される室５ｃであって、内部に電極部３４と拡散板２３とコリメーターレンズ２４とが設けられている。
【００４２】
各電極部３４は、正極と負極とからなる一対の第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂからなる。各電極部３４は、光源部１５０Ｒの各半導体レーザー１５Ｒから射出された各々の光の光路を遮らない位置に設けられている。具体的に複数の電極部３４の各々は、筐体１９内に設けられるマイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４のそれぞれの近傍に設けられている。また、一対の第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂは、光源部１５０Ｒの各半導体レーザー１５Ｒの各々から射出された全ての光束の光路を挟むように配置されている。本実施形態では、第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂは板状の電極であり、電極面が互いに対向するように設置されている。しかしながら、電極３４Ａ，３４Ｂの形状や大きさは図示したものに限らない。
【００４３】
電極部３４は、室５ごとに設けられている。電極部３４は、マイクロレンズアレイ１８の光入射側と光射出側の少なくともいずれかに配置される。また電極部３４は、第１の集光レンズ２１の光入射側と光射出側の少なくともいずれかに配置される。また電極部３４は、第２の集光レンズ２２の光入射側と光射出側の少なくともいずれかに配置される。また電極部３４は、コリメーターレンズ２４の光入射側と光射出側の少なくともいずれかに配置される。
【００４４】
第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂは、電源３６からの電圧の印加によって互いに反対の極性に帯電するように構成されている。ここでは、第１電極３４Ａがプラスに帯電し、第２電極３４Ｂがマイナスに帯電するように電圧が印加されるものとする。空気中を浮遊している埃は、衝突や接触を繰り返しながら移動しているため、プラスあるいはマイナスのいずれかに帯電していることが多い。そのため、いずれかの極性に帯電している埃は、第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂから発せられる電気力線に沿って移動し、各電極３４Ａ，３４Ｂの表面にそれぞれ捕捉されることになる。
【００４５】
埃排出装置３５は、筐体１９内の各室５に連通するように設けられたダクト３８と、ダクト３８に設けられた埃排出用ファン３９とを備える。
【００４６】
具体的には、ダクト３８の開口３８Ａを電極部３４の配置された室５内に設けることで、電極部３４によって捕捉された埃を、ダクト３８を介して回収することができる。ダクト３８の開口３８Ａは、電極３４Ａ，電極３４Ｂ上に捕捉された埃を効率よく回収することができる位置に設けられていることが望ましい。具体的に、ダクト３８の開口３８Ａは、室５内に配置された電極部３４の近傍にそれぞれ配置することが好ましい。たとえば、室５ａでは、マイクロレンズアレイ１８と第１の集光レンズ２１と電極部３４とによって形成される空間に連通するようにダクト３８の開口３８Ａが設けられている。
【００４７】
第１の集光レンズ２１と第２の集光レンズ２２とによって形成される室５ｂでは、開口３８Ａは、第１の集光レンズ２１と第２の集光レンズ２２と電極部３４とによって形成される空間に連通するように、第２の集光レンズ２２の近傍に設けられる。
【００４８】
第２の集光レンズ２２とフィールドレンズ２６とによって形成される室５ｃでは、第２の集光レンズ２２とコリメーターレンズ２４と電極部３４との間の空間に連通するようにダクト３８の開口３８Ａが設けられている。
【００４９】
開口３８Ａは、対向配置された第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂとの間に設けられ、第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂとを結ぶ方向に長手方向が沿った矩形の孔である。
【００５０】
また、各電極３４Ａ，３４Ｂの真下を含む領域に開口３８Ａを設ければ、電極３４Ａ，３４Ｂへの電圧の印加を停止した後、電極３４Ａ，３４Ｂ上に捕捉されていた埃がそのまま落下してダクト３８内に入り込むことになる。これにより、何らかの原因で埃排出用ファン３９が作動しない場合でも筐体１９内で埃が再び浮遊してしまうのを防止できる。
【００５１】
ダクト３８の開口３８Ａは、筐体１９に形成される貫通孔により構成される。そのため、従来から筐体の軽量化のために設けられていた貫通孔をダクト３８の開口３８Ａとして利用することもできる。
【００５２】
なお、筐体１９に形成されるダクト３８の開口３８Ａの大きさや形状は図示したものに限らない。
【００５３】
埃排出用ファン３９は、各色の光源装置１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂごとに設けてもよい。あるいは、３つの光源装置１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに共通する埃排出用ファン３９を一つ設けてもよい。
【００５４】
制御装置３７は、電源３６および埃排出装置３５における埃排出用ファン３９の駆動を制御する。電源３６による電極部３４への電圧印加のタイミングや電圧の大きさ、埃排出用ファン３９の駆動および停止のタイミングは、制御装置３７によって制御されることになる。
【００５５】
光源装置１２Ｒの起動時において、制御装置３７は、電源３６により第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂへの電圧の印加を開始する。その後、光源部１５０Ｒの複数の半導体レーザー１５Ｒを点灯させる。
【００５６】
半導体レーザー１５Ｒを点灯させる前に第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂに電圧を印加すれば、電極３４Ａ，３４Ｂ間に生じた電界によって筐体１９内に浮遊している埃がレンズ表面に付着する前に各電極３４Ａ，３４Ｂの表面に捕捉される。そのため、埃排出装置３５の作動は各電極３４Ａ，３４Ｂへの電圧印加を開始した後であっても構わない。しかしながら、半導体レーザー１５Ｒを点灯させる前から埃排出装置３５を作動させておくことが望ましい。これにより、浮遊している埃がレーザー光にさらされる前に埃を筐体１９の外へと排出させることができる。勿論、電極部３４への電圧印加を開始する前に埃排出装置３５を作動させておいてもよい。
【００５７】
光源装置１２Ｒの停止時において、制御装置３７は、まず始めに複数の半導体レーザー１５Ｒを消灯させて、光源部１５０Ｒを消灯状態にする。次に、第１電極３４Ａおよび第２電極３４Ｂへの電圧の印加を停止した後、所定の時間、埃排出装置３５を動作状態に維持する。
【００５８】
各電極３４Ａ，３４Ｂへの電圧の印加を停止した後も埃排出装置３５を駆動させておくことにより、各電極３４Ａ，３４Ｂの表面に捕捉された埃を筐体１９内に散らばらせることなく、効率よく吸引して排出することができる。
【００５９】
本実施形態のプロジェクター１０によれば、マイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４の近傍にそれぞれ設けられた電極部３４の各々に対して電圧を印加すると、電極３４Ａ，３４Ｂ間に生じた電界によって、光源装置１２Ｒ内で浮遊している埃が電極３４Ａ，３４Ｂに向かって引き寄せられる。このため、各電極部３４に電圧を印加している間、それぞれの電極３４Ａ，３４Ｂの表面に埃を吸着して捕捉することができる。電極部３４の第１電極３４Ａと第２電極３４Ｂとの間に、光集塵効果により埃を各レンズに向かって移動させる力よりも強い力で埃を引き寄せるような力が発生するような電界を生じさせることにより、帯電した埃はレンズ表面に向かうことなく、各電極３４Ａ，３４Ｂの表面に吸い寄せられる。このように、電極部３４の各電極３４Ａ，３４Ｂに所定の電圧をそれぞれ印加して、浮遊している帯電した埃を捕捉することにより、高出力のレーザー光源を用いた場合であってもレンズ表面への埃の付着を防止できる。
【００６０】
また、本実施形態では、電極３４Ａ，３４Ｂへの電圧の印加を停止することで電極３４Ａ，３４Ｂの表面から埃を除去することができる。このため、電極３４Ａ，３４Ｂを交換するなどのメンテナンスが不要になる。また、電極３４Ａ，３４Ｂへの電圧の印加をやめたとしても、電極部３４によって捕捉した埃を含む筐体１９内の埃を埃排出装置３５によって吸引し、筐体１９の外部へと排出することができる。つまり、電極部３４への電圧の印加を停止した後も、各電極３４Ａ，３４Ｂの表面に捕捉された埃を筐体１９内に散らばらせることなく吸引して排出させることができる。
【００６１】
このように、筐体１９で浮遊している埃を電極３４Ａ，３４Ｂ上に捕捉して、埃排出装置３５によって筐体１９の外部へと排出することにより、光集塵効果によるレンズ表面への埃の付着を阻止して光源装置１２Ｒの照度が低下してしまう不具合をなくすことができる。
【００６２】
本実施形態では、埃排出用ファン３９によって、埃を強制的に筐体１９の外へと排出させるため、広い範囲にわたって清浄な環境を実現することができる。筐体１９内の空気を排出すれば、電極部３４に捕捉されなかった不帯電の埃も除去できる。
【００６３】
上述したように、電極３４Ａ，３４Ｂ上に捕捉された埃は、各電極３４Ａ，３４Ｂへの電圧の印加を停止することでダクト３８を介して排出される。このため、電極３４Ａ，３４Ｂの表面に埃を付着（捕捉）させておくような粘着性を付与する必要もなくなり、電極３４Ａ，３４Ｂの交換も不要となる。よって、メンテナンスフリーの埃捕捉構造を実現することができる。
【００６４】
また、プロジェクター１０には、通常、冷却装置が備え付けられており、筐体本体２７内に外気を取り入れて熱を発する光源装置１２Ｒ，光源装置１２Ｇ，光源装置１２Ｂを冷却するように構成されている。そのため、光源装置１２Ｒの筐体１９，光源装置１２Ｇの筐体１９，および光源装置１２Ｂの筐体１９の周辺にはこの冷却用の空気が流れ込む。空気はプロジェクター１０の筐体本体２７に設けられているフィルター（不図示）を通るので、大きな埃は光源装置１２Ｒ，光源装置１２Ｇ，光源装置１２Ｂの内部には入り込まない構成となっている。しかし、フィルターを通過できる小さな埃が各筐体１９の内部に入り込むことはあり得る。
【００６５】
しかしながら、半導体レーザー１５Ｒと基板４１（図３）との間には半導体レーザー１５Ｒのマウント時に使用したグリスが存在しており、そのグリスが半導体レーザー１５Ｒの発熱により気化して埃として浮遊することがある。
【００６６】
このように、筐体本体２７（図１）の外部から流入する空気に大きな埃が含まれていないとしても、光源装置１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各筐体１９の内部から発生する埃、つまりグリスや接着材からのアウトガス等により各筐体１９の内部から埃が発生することはあり得る。本実施形態におけるプロジェクター１０は、このような内部発生したアウトガスによる埃であっても、これらの埃を効率よく捕捉して外部へと排出することができる。
【００６７】
また、プロジェクター１０には、筐体本体２７内の熱を帯びた空気を吸気して外部へと排出する排気用ファンが備え付けられていることがあるが、排気用ファンを、埃排出装置３５の埃排出用ファン３９として利用してもよい。これにより、埃排出用のファンを新たに設ける必要がなくなるため装置構成が簡単になるとともに、埃排出用のファンを設置するための手間とコストを抑えることができる。
【００６８】
なお、電極部３４を構成する電極３４Ａ，３４Ｂの形状は上記したものに限らない。図４（ａ）、（ｂ）は、電極の形状例および配置例を示す図である。図５（ａ）、（ｂ）は、電極の形状例および配置例を示す図である。図６（ａ）、（ｂ）は、電極の形状例および配置例を示す図である。
【００６９】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、電極部３４として、正極と負極とからなる一対の電極４２Ａ，４２Ｂを光路に沿って並置させてもよい。この場合、各電極４２Ａ，４２Ｂに、マイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４から射出された全ての光束を透過させる孔４３を形成しておき、電極４２Ａ，４２Ｂが透過光の光束を遮ることのない形状とする。これら電極４２Ａ，４２Ｂは、各半導体レーザー１５Ｒから射出された各部分光束をまとめて透過させる孔４３をそれぞれ一つずつ形成した枠状の電極とする。
【００７０】
あるいは図５（ａ）、（ｂ）に示すように、各半導体レーザー１５Ｒから射出された各光束をそれぞれ透過させる孔４４を複数有する板状の電極４５Ａ，４５Ｂを用いてもよい。電極４５Ａ，４５Ｂは、マイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４（不図示）の一面側に並設され、互いに反対の極性となるように電圧が印加される。これにより、各マイクロレンズ１８ａを透過した光の光束の周囲を電極４５Ａ，４５Ｂで囲むことができるので、マイクロレンズアレイ１８の近傍からより効果的に埃を除去することができる。
【００７１】
また、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば各半導体レーザー１５Ｒの光束をそれぞれ透過させる複数の孔４７を有した複数の電極４６Ａ，電極４６Ｂを用いてもよい。複数の電極４６Ａ，４６Ｂは、その全てが例えばマイクロレンズアレイ１８の一面に対向する姿勢で、光路に交差する方向（Ｘ方向）に交互に並設される。そして隣り合う電極４６Ａ，４６Ｂ同士が互いに反対の極性となるように電圧が印加される。これにより、集塵効果の高い電極部として複数の電極４６Ａ，４６Ｂを省スペースで設置することができる。
ここで、正極と負極とからなる複数の電極４６Ａ，４６Ｂの並設方向は、プロジェクター１０の設置姿勢における水平方向（Ｘ方向）でも垂直方向（Ｙ方向）であってもよい。
【００７２】
また、マイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４（不図示）の近傍にそれぞれ配置する電極部の構成を統一させる必要はない。対応するレンズの形状や大きさに応じて正極と負極とからなる電極の形状を適宜変更することができる。
本実施形態では、マイクロレンズアレイ１８、第１の集光レンズ２１、第２の集光レンズ２２、コリメーターレンズ２４の入射側あるいは射出側のいずれか一方に電極部３４を配置したが、入射側および射出側の両方に電極部３４をそれぞれ設けてもよい。
【００７３】
［第２の実施形態のプロジェクター］
次に、本発明の第２の実施形態について図７を用いて説明する。
図７は、プロジェクターの全体構成を示す図である。図８は、光学ユニット１０２の内部構造を示す図である。具体的に、図８は、図７における光学ユニット１０２のライトガイド２５のうち上ライトガイド２５Ｂを取り外した図である。
【００７４】
本実施例におけるプロジェクター１００は、図７に示すように、平面視Ｌ字状の光学ユニット１０２と、光学ユニット１０２の一端と接続する投射レンズ１０１とを備えている。光学ユニット１０２は、本発明における光源装置である。
【００７５】
プロジェクター１００は、図８に示すように、光学ユニット１０２、光変調装置及び色合成光源装置を一体化した電気光学装置２４０および投射レンズ１０１の他、光学ユニット１０２に光束を導入する光源部１０３と、外部から供給された電力をプロジェクター１００の構成部材に提供する電源ユニット１０４と、光変調装置としての液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂや他の構成要素を駆動する制御装置１０５と、プロジェクター１００の各構成部材に冷却空気を送風する冷却ファンを有する冷却ユニットと、光学ユニット１０２内の埃を集塵して排出する埃排出ユニット１０６と、を備えて構成される。
【００７６】
光学ユニット１０２は、電気光学装置２４０とともに、制御装置１０５による制御の下、外部からの画像情報に応じて光学像を形成する。光学ユニット１０２は、容器状に形成された筐体としてのライトガイド２５と、ライトガイド２５内に収容配置される複数の光学部品とを備えている。
【００７７】
ライトガイド２５内に収納される複数の光学部品は、図８に示すように、インテグレータ照明光学系２１０と、色分離光学系２２０と、リレー光学系２３０と、で構成されている。これら光学部品には、光学ユニット１０２の平面Ｌ字状の他端側に設置される光源部１０３から光束が導入される。
【００７８】
光源部１０３は、先の実施形態で述べた光源部と略同様の構成をなすものであって、基板上に複数の半導体レーザーがアレイ状に配列されて構成されている。ここでは、ＲＧＢの各光のそれぞれに対応する複数の半導体レーザーが配列されている。
【００７９】
インテグレータ照明光学系２１０は、光源部１０３から射出された光束を光束光軸に直交する面内における照度を均一にするための光学系である。インテグレータ照明光学系２１０は、第１レンズアレイ２１１、第２レンズアレイ２１２、偏光変換素子２１３、および重畳レンズ２１４を備えている。
【００８０】
第１レンズアレイ２１１及び第２レンズアレイ２１２は、複数のマイクロレンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各マイクロレンズは、複数の半導体レーザーから射出された光束を集光し、光軸方向へと射出する。これら第１レンズアレイ２１１及び第２レンズアレイ２１２は、重畳レンズ２１４とともに、第１レンズアレイ２１１及び第２レンズアレイ２１２の各マイクロレンズの像を光変調装置である液晶パネル２４１Ｒ、２４１Ｇ、２４１Ｂの各画像形成領域に結像させる機能を有する。
【００８１】
色分離光学系２２０は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２と、反射ミラー２２３とを備える。インテグレータ照明光学系２１０から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー２２１，２２２により、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。リレー光学系２３０は、入射側レンズ２３１と、リレーレンズ２３３と、反射ミラー２３２，２３４とを備えている。リレー光学系２３０は、色分離光学系２２０で分離された色光である青色光を液晶パネル２４１Ｂまで導く機能を有している。
【００８２】
色分離光学系２２０のダイクロイックミラー２２１では、インテグレータ照明光学系から射出された光束のうち、緑色光成分および青色光成分は透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー２２１によって反射した赤色光は、反射ミラー２２３で反射し、フィールドレンズ２２４を通って赤色用の液晶パネル２４１Ｒに到達する。
フィールドレンズ２２４は、各レンズアレイ２１１，２１２から射出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２４１Ｇ、２４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ２２４も同様である。
【００８３】
ダイクロイックミラー２２１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２２２によって反射し、フィールドレンズ２２４を通って、緑色光用の液晶パネル２４１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー２２２を透過してリレー光学系２３０を通り、さらにフィールドレンズ２２４を通って、青色光用の液晶パネル２４１Ｂに到達する。
【００８４】
なお、青色光にリレー光学系２３０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の長さよりも長いため、色の発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２３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ２２４に伝えるためである。
【００８５】
電気光学装置２４０は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。電気光学装置２４０は、色分離光学系２２０で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板２４２と、各入射側偏光板２４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル２４１Ｒ、２４１Ｇ、２４１Ｂおよび射出側偏光板２４３と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム２４４とを備える。
【００８６】
液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂ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、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂは、入射側偏光板２４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。なお、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂは、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂの画像形成領域となる開口を有する図示しない保持枠により収納保持されている。
【００８７】
入射側偏光板２４２は、色分離光学系２２０で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、射出側偏光板２４３も、入射側偏光板２４２と略同様に構成され、液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板２４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００８８】
クロスダイクロイックプリズム２４４は、射出側偏光板２４３から射出され、各色光に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。クロスダイクロイックプリズム２４４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字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００８９】
埃排出ユニット１０６は、光源部１０３から射出された光の光路に沿って配置された複数の電極部１０７と、ライトガイド２５に設けられた埃排出装置１０８とを備えている。電極部１０７は、第１レンズアレイ２１１、第２レンズアレイ２１２、重畳レンズ２１４、複数の入射側レンズ２３１、リレーレンズ２３３、およびフィールドレンズ２２４の近傍にそれぞれ設けられる。各電極部１０７を構成する第１電極１０７Ａおよび第２電極１０７Ｂは、各レンズの周縁側であって光源部１０３からの各光束の光路を遮らない位置、つまり各光路を挟んでこれらの近傍にそれぞれ対向して配置されている。
【００９０】
埃排出装置１０８は、ライトガイド２５に設けられた複数のダクト１０９と、各ダクト１０９に共通して設けられた埃排出用ファン１１０とを備えている。図９は、下ライトガイド２５Ａを上方からみた平面図である。図９に示すように、各ダクト１０９の開口１０９Ａは、下ライトガイド２５Ａに形成される貫通孔からなり、各電極部１０７の近傍にそれぞれ設けられる。なお、ライトガイド２５の軽量化のために形成される孔を各ダクト１０９の開口１０９Ａとして利用してもよい。
【００９１】
埃排出用ファン１１０はダクト１０９に接続される。埃排出用ファン１１０は、例えばダクト１０９上のどこかに設置されていてもいいし、ダクト１０９の開口１０９Ａ側とは反対側の端部（排気口２０７）に設けられていてもよい。
【００９２】
電極部１０７および埃排出用ファン１１０は、上記した制御装置１０５による制御の下、電圧印加および停止が行われるとともに埃排出用ファン１１０の駆動開始および停止が、第１の実施形態で述べたような所定のタイミングで行われる。
【００９３】
本実施例によれば、光源部１０３から射出された光束を３つの色光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に分離したのち各々に対応する光変調装置に入射させるプロジェクターの構成において、各色光の光路上に存在する複数のレンズ近傍での光集塵効果を効果的に抑制することができる。各レンズの近傍に、光集塵効果により埃を各レンズに向かって移動させる力よりも強い力で埃を引き寄せるような力が発生するような電界を生じさせる電極部１０７をそれぞれ配置することで、優れた集塵性と高い捕捉効果を得ることができる。
【００９４】
また、各レンズと電極部１０７が存在する複数の室５にダクト１０９がそれぞれ連通するように開口１０９Ａを形成したので、レンズ周辺の埃を含む空気や電極部１０７によって捕捉した埃を効率よくライトガイド２５の外へと排出することができる。ダクト１０９の一端側はライトガイド２５に形成された開口１０９Ａに接続されているが、ダクト１０９の他端側は、プロジェクター１００の主筐体２０４の壁面に設けられる排気口２０７に接続されていることが望ましい。これにより、迅速かつ確実に埃を外部へ排出させることができる。
【００９５】
［第３の実施形態のプロジェクター］
次に、本発明の第３の実施形態のプロジェクターについて図１０を用いて説明する。
図１０は、本実施形態におけるプロジェクター２００の全体構成を示す図である。
本実施例におけるプロジェクター２００は、先に述べた実施例１のプロジェクターと基本的には同じ構成をなすものであるが、光源ユニット２０１の埃排出ユニット２０２の構成のみ異なる。そのため、主に埃排出ユニット２０２について詳しく述べる。
【００９６】
本実施形態における埃排出ユニット２０２は、ＲＧＢの各色光に対応した３つの光変調装置の近傍にそれぞれ設けられる電極部２０３と、プロジェクター２００の主筐体２０４に設けられたファン２０５（埃排出装置）と、を主に具備する。
【００９７】
各電極部２０３は、ライトガイド２５の外側であって、光変調装置である液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂとこれらに対応する入射側偏光板２４２との間にそれぞれ設けられている。これら電極部２０３は、ライトガイド２５の外壁に取り付けられるが、光源ユニット２０１を収容しているプロジェクター２００の主筐体２０４に設けられてもよい。
【００９８】
プロジェクター２００には、主筐体２０４内の空気（熱気）を排気させるために排気用のファン２０５が設けられる。本実施形態では、排気用のファン２０５を埃排出用のファンとしても利用する構成である。以下の説明では、埃排出用ファン２０５とも言う。
【００９９】
本実施形態における埃排出用ファン２０５（排気用ファン）を駆動すると、主筐体２０４内の空気が吸引され、各電極２０３Ａ，２０３Ｂで集塵された埃を含む電極部２０３の周辺の空気も流動して排気口２０６を介して主筐体２０４の外部へと排出される。
【０１００】
図１１は、ダクトの位置を示す斜視図である。
電極部２０３の周辺の空気をより効率よく排出するためには、例えば、図１１に示すように、電極部２０３の近傍にすべての電極部２０３に対応した大きさのダクト２０８（埃排出装置）を設ける。埃排出用ファン２０５と各電極部２０３が存在する空間を連通させるダクト２０８を設けることによって、埃を含む空気を主筐体２０４内に拡散させることなく素早く吸引して排出することが可能である。液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂの周辺の空気は、プロジェクター２００の連続使用に伴う液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂ等の発熱によって熱気を帯びているため、埃とともに熱気を吸引することで液晶パネル２４１Ｒ，２４１Ｇ，２４１Ｂ等の空冷効果も得られる。
【０１０１】
本実施形態の構成によれば、液晶パネル２４１Ｒ、液晶パネル２４１Ｇ、液晶パネル２４１Ｂの各々の近傍に設けた電極部２０３において、液晶パネル２４１Ｒ、液晶パネル２４１Ｇ、液晶パネル２４１Ｂに向かって浮遊する埃を捕捉することができる。このように、プロジェクター２００の構成要素のうち、画像を形成する領域においてその空間の埃を集塵して除去することにより、照度低下のない良好な明るさの画像を得ることができる。また、埃排出用ファン２０５として、プロジェクター２００の主筐体２０４に設けられる排気用ファンを利用しているため、排気用のファンの他に埃排出用のファンを新たに設ける必要がなくなる。これにより装置構成が簡単になるとともに、埃排出用のファンを設置する手間とコストを削減することができる。
【０１０２】
さらに、ダクト２０８を介して液晶パネル２４１Ｒ，液晶パネル２４１Ｇ，液晶パネル２４１Ｂの周辺の空気を強制的に吸引して排出することにより、液晶パネル２４１Ｒ，液晶パネル２４１Ｇ，液晶パネル２４１Ｂ等は不図視の吸気口より主筐体２０４内に流入した外部の冷たい空気に晒されることになる。これにより、埃の除去だけでなく、発熱する液晶パネル２４１Ｒ，液晶パネル２４１Ｇ，液晶パネル２４１Ｂ等を効果的に冷却することができる。なお、吸気口に取り付けられたフィルターによって、主筐体２０４内への埃の流入は阻止される。
【０１０３】
また、図１１では、３つの電極部のすべてに対応できるような大きさの開口を有したダクト２０８を一つ設ける構成を示したが、ダクト２０８の形状や個数等についてはこれに限らない。また、ダクト２０８の位置も画像形成領域の上方に限らず、画像形成領域の下方にダクト２０８を設ける構成としても構わない。なお、下方とは、重力が働く方向を意味する。
【０１０４】
なお、上記第２の実施形態および第３の実施形態を組み合わせた構成としてもよい。光源装置内で光集塵装効果が生じやすい各レンズの近傍だけでなく、光源装置の筐体外に存在する光変調装置の近傍にも埃排出ユニットを設けることによって、プロジェクターの主筐体内に浮遊する埃の光集塵効果も抑制することができる。これにより、光源装置の内外において、埃により照度低下をより防止することができるので、良好な表示を行えるプロジェクターとなる。
【０１０５】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…プロジェクター、５…室（空間）、１１Ｒ…光変調装置、１２Ｒ…光源装置、１５Ｒ…半導体レーザー（発光素子）、１８…マイクロレンズアレイ（光学素子）、１９…筐体、２１…第１の集光レンズ（光学素子）、２２…第２の集光レンズ（光学素子）、２４…第３集光レンズ（光学素子）、２６…フィールドレンズ（光学素子）、３４Ａ，３４Ｂ…電極、３５…埃排出装置、３８…ダクト、３８Ａ…開口、３９…埃排出用ファン（埃排出装置のファン）、
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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