(57)【要約】【課題】反射鏡の反射面にゴミおよび傷がつくのを防ぎ、さらには、開口を塞ぐ透明部材の交換回数を抑えるプロジェクタを提供する。【解決手段】筐体５の上方に形成した開口部６を、画像光を透過し、可撓性を備えた長尺フイルム８の一部で塞ぎ、このフイルム８の上方を開閉自在に覆うシャッタ１０を設ける。さらに、開口部６の一端側に回転自在に設けられ、前記シャッタ１０の開閉動作に伴って回転するローラ１３と、これと対向する開口部６の他端側に回転自在に設けられたローラ１２との間にフイルム８を掛け渡す。前記シャッタ１０の開閉動作に伴って、ローラ１３がフイルム８を所定長さだけ巻き取り、開口部６を塞ぐフイルム８を新しくする。【選択図】        図２
2005316250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の上部に形成された開口部を通して筐体内の反射鏡から画像光をスクリーンに向かって投光するプロジェクタにおいて、
前記開口部を塞ぐように開口部の近傍に設けられ、前記画像光を透過する透明部材と、この透明部材の上方を開閉自在に覆うシャッタとを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記透明部材は、前記開口部の一端側に回転自在に設けられ、前記シャッタの開閉動作に伴って回転する第１ローラと、これと対向する開口部の他端側に回転自在に設けられた第２ローラとの間に掛け渡された可撓性の長尺フイルムであり、前記シャッタの開閉動作に伴って第１ローラによって所定長さだけ巻き取られ、前記開口を塞ぐ部分が新しくされることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン上に画像を投影するプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スクリーン上に画像を表示するプロジェクタが種々実用化されている。プロジェクタは、液晶素子やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などの画像生成部を備えている。この画像生成部は、光源から照射された照明光を基に画像光を生成する。画像光は、投映光学系によってスクリーン上に拡大投映される。
【０００３】
投映光学系は、投映レンズや、反射面が金属の膜でコーティングされた反射鏡によって、画像光をスクリーン上に結像させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。投映レンズや反射鏡は、装置本体から露呈するように設けられていることが多く、埃がつきやすいため、専用クロスなどでゴミを拭き取るといったクリーニング作業を行う必要がある。
【０００４】
ところが、クリーニング作業時に、投映レンズや反射鏡などの反射面を傷つけてしまうことがある。反射面に傷がつくと、スクリーンに投影される画像に影響を及ぼすことがあり、投映レンズや反射鏡を交換する必要が出てくる。中でも、反射鏡の反射面は金属の膜でコーティングされていることが多く、このような反射面は傷がつきやすい。
【０００５】
図３に示すように、画像光９２をスクリーン９３上に照射する反射鏡９５を備えたプロジェクタ９７の中には、使用時には反射鏡９５と一体になった蓋部９８を開き、不使用時には蓋部９８を閉じるものがある。このようにして、プロジェクタ９７不使用時には、反射鏡９５の反射面９５ａにゴミが付着するのを防止するものがある。
【０００６】
ところが、プロジェクタ９７の蓋部９８を開閉するとき、蓋部９８と一体に設けられた反射鏡９５の反射面９５ａに手が触れて、反射面９５ａを汚したり、傷つけることがある。また、プロジェクタ９７使用時には、反射面９５ａにゴミが付着する。このため、クリーニング作業を行う必要があり、反射面９５ａを傷めることがある。
【０００７】
また、スクリーンに画像光を照射する反射鏡を筐体内に組み込み、スクリーン上に照射される画像光を通す開口部を筐体に形成し、この開口部を透明なガラスもしくは樹脂で塞ぐことで、反射鏡にゴミがつくのを防ぐプロジェクタがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−０５５３０６号公報
【特許文献２】特開２００４−０１２７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特許文献２記載のプロジェクタでは、開口部を塞いだ透明なガラスもしくは樹脂が常時露呈しているため、使用開始時に透明なガラスもしくは樹脂に付いたゴミを拭き取るといったクリーニング作業を行う必要がある。また、保管時やクリーニング作業時などに透明なガラスもしくは樹脂が傷つくことがある。このような場合、スクリーンに投映される画像に影響を及ぼすため、透明なガラスもしくは樹脂の交換の必要がある。
【００１０】
本発明は、反射鏡にゴミおよび傷がつくのを防ぎ、さらには、開口部を塞ぐ透明部材の交換回数を抑えるプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のプロジェクタは、筐体内に組み込まれた反射鏡からスクリーンに投光される画像光が通る開口部を筐体の上部に形成し、この開口部を塞ぐように開口部の近傍に、前記画像光を透過する透明部材と、この透明部材の上方を開閉自在に覆うシャッタとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記透明部材は、前記開口部の一端側に回転自在に設けられ、前記シャッタの開閉動作に伴って回転する第１ローラと、これと対向する開口部の他端側に回転自在に設けられた第２ローラとの間に掛け渡された可撓性の長尺フイルムで、前記シャッタの開閉動作に伴って第１ローラによって所定長さだけ巻き取られ、前記開口部を塞ぐ部分が新しくされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプロジェクタでは、筐体の上部に形成した開口部を塞ぐ透明部材と、この透明部材を覆うシャッタを設けることで、反射鏡にゴミや傷が付くのを防止するだけでなく、透明部材にゴミや傷が付くのを抑えることができ、透明部材の交換回数を抑えることができる。さらに、シャッタを開くのに連動して、開口部を塞ぐ部分に透明部材の新しい部分が現れるので、透明部材にゴミや傷が付いてもシャッタを開閉すれば、開口部を塞ぐ透明部材がきれいになり、クリーニング作業や透明部材を交換する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態を示す図１において、プロジェクタ２の筐体５は、ボックス状をしており、その上部は円弧状をしている。この上部に形成された矩形状の開口部６は、画像光を透過する透明部材である可撓性を有する長尺状のフイルム８の一部で塞がれている。また、フイルム８の上方を開閉自在に覆う鎧戸式のシャッタ１０が設けられている。
【００１５】
シャッタ１０に形成したつまみ１０ａを図中矢印方向にスライドすると、筐体５に形成したシャッタ収納部５ａ（図２参照）にシャッタ１０が退避して開口部６が開放され、図中矢印反対方向にスライドすると、シャッタ収納部５ａからシャッタ１０が引き出されてきて、開口部６が閉じられる。
【００１６】
プロジェクタ２の内部構造を示す図２において、プロジェクタ２には、フイルム８、フイルム８送りを行うフイルム送り機構、光源２０，照明光学系，全反射プリズム３０，ＤＭＤ４０、投映光学系、送風機構６０が設けられ、これらが筐体５に納められている。また、筐体５の外部には、送風機構６０を構成する吸気口６２と排気口（図示せず）とが設けられている。
【００１７】
前記フイルム８は、ローラ１２にロール状に巻き付けられて供給され、開口部６の一端側の奥に取り付けられる。フイルム８の端部は、ローラ１２と開口部６を挟んで対峙する位置に設けられたローラ１３に接合されている。このローラ１３がフイルム送り機構によって時計方向に回転されることにより、フイルム８の汚れたり傷付いた部分がローラ１３に巻き取られ、フイルム８の新しい部分がローラ１２から引き出されて開口部６にセットされる。なお、フイルム８の内側の面には、筐体５内の光の反射を防ぐ内面反射防止加工が施されている。
【００１８】
前記フイルム送り機構は、シャッタ１０と、ローラ１２，１３と、ベルト１５、ギヤ１６、ワンウェイクラッチ１７とから構成されている。シャッタ１０を開方向にスライドすると、シャッタ１０に形成された爪１０ｂとギヤ１６とが噛み合い、ギヤ１６が回転し、この回転をワンウェイクラッチ１７がローラ１３に伝達し時計方向に回転する。ローラ１３が回転すると、ベルト１５を介してローラ１２が従動回転する。また、シャッタ１０を閉方向にスライドすると、爪１０ｂとギヤ１６が噛合し、ギヤ１６は回転するがワンウェイクラッチ１７の作用によって、ローラ１３が空転する。なお、ローラ１２に適度なフリクションを与えることにより、ローラ１３の回転に伴って移送されるフイルム８に従動して、ローラ１２が遊びなく回転する構成とすれば、ベルト１５は省略できる。
【００１９】
光源２０としては、例えば、キセノンランプや水銀ランプなどの白色光源が使用される。光源２０から照射された照明光は、照明光軸２２に沿って照明光学系へ入射する。照明光学系は、カラーホイール２４，ロッドインテグレータ２６，リレーレンズ２８、ミラー２９からなる。
【００２０】
カラーホイール２４は、光源２０からの照明光をＢ，Ｇ，Ｒの３色に時分割で分離する。カラーホイール２４は、略円板形状の基板に、Ｂ光のみを透過するＢフイルタ，Ｇ光のみを透過するＧフイルタ，Ｒ光のみを透過するＲフイルタの３色のフイルタを基板の回転中心からほぼ等距離に配置したものである。カラーホイール２４は、高速で回転して、各色のフイルタを照明光軸２２に順次挿入する。これにより、照明光がＢ，Ｇ，Ｒの３色に時分割で色分離され、分離された各色の光が順次ＤＭＤ４０に向けて照射される。
【００２１】
ロッドインテグレータ２６は、カラーホイール２４で分離された各色の光束の密度を均一化することにより、ＤＭＤ４０の受光面の光強度分布を、その中心から周辺部まで均一にする。ロッドインテグレータ２６は、例えば、ガラス製のロッドの内壁に全反射面を形成したものである。ロッドインテグレータ２６に入射した光束は、その内部で全反射を繰り返して重畳される。これにより、ロッドインテグレータ２６から射出する光束は、その密度が均一化される。
【００２２】
リレーレンズ２８は、凸レンズから構成され、ロッドインテグレータ２６から射出した光束をミラー２９へ中継する。ミラー２９は、リレーレンズ２８により中継された光束を全反射プリズム３０に向けて反射する。
【００２３】
全反射プリズム３０は、ミラー２９からＤＭＤ４０へ入射する入射光と、ＤＭＤ４０で反射する反射光とを分離するためのものである。全反射プリズム３０は、例えば、異なる屈折率を持つ２つの三角プリズムから構成されており、それら２つの三角プリズムの境界に境界面３０ａが形成される。入射光は、入射角が臨界角よりも大きいため、境界面３０ａで全反射してＤＭＤ４０へ入射する。他方、ＤＭＤ４０で反射した反射光は、その入射角が臨界角よりも小さいため、境界面３０ａを透過する。
【００２４】
ＤＭＤ４０は、周知のように、受光面が１画素に対応する多数のミラー素子がマトリックス状に配列されたものである。各ミラー素子は、投映する画像に基づいて、角度を変化させることにより、受光した照明光の反射方向を変化させる。画素を明るく表示させる場合には、ミラー素子をオン位置に変位させて受光した光をｏｎ光として投映光学系に向けて反射させる。他方、画素を暗く表示する場合には、ミラー素子をオフ位置に変位させて受光した光をｏｆｆ光として投映光学系から外れた方向に向けて反射させる。画像光は、投映光学系に向かうｏｎ光の集合により構成される。
【００２５】
投映光学系は、絞り５２と、反射面で光を反射する反射鏡５３，５４，５５，５６とからなる。反射鏡５３の反射面５３ａは、凹形状の曲面にて構成されおり、反射鏡５４，５５，５６の反射面５４ａ，５５ａ，５６ａは、それぞれ凸形状の曲面にて構成されている。ＤＭＤ４０によって生成された画像光は、反射面５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａによって順次反射されて、開口部６及びフイルム８を通過してスクリーン５９上に投光される。絞り５２は、反射鏡５３ａから反射鏡５４ａへ向かう光のうち、画像光以外の光などの余分な光をカットする。
【００２６】
このようにして、画像がスクリーン５９上に投映されると、光源２０が高温となる。このため、プロジェクタ２には、冷却風を送風し、光源２０を冷却する送風機構６０が設けられている。送風機構６０には、外気を採り入れるための吸気口６２、採り入れた外気を排気するための排気口が形成された送風室６６が設けられている。
【００２７】
吸気口６２は、筐体５に形成された開口６７に、フィルタ６８が嵌め込まれたものであり、フィルタ６８によって送風室６６内にゴミが侵入することを防止している。同様に、排気口（図示せず）にも筐体５に形成された開口にフィルタ（図示せず）が嵌め込まれている。フィルタ６８の背後には、送風器７０が設けられている。送風器７０は、接続されたモータ７２の回転に伴って回転する。送風器７０は、回転によって送風室６６内に外気を採り入れて、光源２０を冷却するための冷却風を送風する。プロジェクタ２は、光源２０の点灯時に送風器７０を回転させ、画像投映に伴う光源２０の温度上昇を抑える。
【００２８】
以下、上記構成による本発明の作用について説明する。プロジェクタ２の筐体５に形成された開口部６は、フイルム８で塞がれているので、筐体５内にはゴミが侵入しない。このため、筐体５内に組み込まれた反射鏡５３〜５６にゴミが付着しない。また、反射鏡５３〜５６を拭く必要がないので、反射鏡５３〜５６の反射面５３ａ〜５６ａに傷がつくのを防げる。なお、フイルム８で開口部６を塞ぎ、筐体５内を機密構造に保てば、反射面５３ａ〜５６ａが外気と触れることがなく、反射面５３ａ〜５６ａの腐食を防止できる。
【００２９】
プロジェクタ２の不使用時には、開口部６を塞ぐフイルム８はシャッタ１０に覆われ、ゴミや傷がつかないようになっている。プロジェクタ２の使用開始時には、シャッタ１０を開方向にスライドする。このとき、プロジェクタ２内で、シャッタ１０に形成した爪１０ｂがギヤ１６と噛み合い、ワンウエイクラッチ１７を介してローラ１３が回転する。これにより、フイルム８がローラ１３に巻き取られ、フイルム８の搬送が行われ、開口部６を塞ぐ部分にフイルム８の新しい部分が現れる。シャッタ１０を閉方向にスライドするときには、ローラ１３は空転し、フイルム８の移送は行われない。
【００３０】
このように、プロジェクタ２を使用するときは常に、きれいなフイルム８が開口部６に位置するので、使用開始時に、フイルム８に付いたゴミを拭くといったクリーニング作業を行う必要がない。また、使用途中でフイルム８にゴミや傷が付いた際には、シャッタ１０の開閉を行うことで、開口部６を塞ぐフイルム８をきれいに保つことができ、クリーニング作業やフイルム８の交換を行わなくても、スクリーン５９上に良好な画像を表示することができる。
【００３１】
上記実施形態では、開口部を塞ぐ透明部材を新しくするのを、シャッタを開く動作に連動させていたが、シャッタを閉じる動作に連動させてもよく、また、必ずしもシャッタの開閉動作に連動させなくてもよい。このため、透明部材は、随時交換可能なものであれば、フイルムのように可撓性を備えたものだけでなく、透明な樹脂やガラスなどの非可撓性のものでもよい。なお、透明部材には内面反射防止加工を施すことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】プロジェクタの外観斜視図である。
【図２】プロジェクタの概略的な構成図である。
【図３】従来例のプロジェクタを示す外観概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
２，９７  プロジェクタ
５  筐体
６  開口部
８  フイルム
１０  シャッタ
１０ｂ  爪
１２，１３  ローラ
１５  ベルト
１６  ギヤ
１７  ワンウエイクラッチ
２０  光源
４０  ＤＭＤ
５２  絞り
５３，５４，５５，５６  反射鏡
５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ  反射面
５９  スクリーン
【図１】
2005316250.tif 000003
【図２】
2005316250.tif 000004
【図３】
2005316250.tif 000005