(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源となるランプユニット(７)と、該ランプユニット(７)を光源としてカラー映像光を生成する光学装置と、該光学装置を保持する保持ケース(30)とを具え、該保持ケース(30)にランプユニット(７)が着脱可能に取り付けられているプロジェクタ装置において、
前記保持ケース(30)の端部には、前記光学装置の光軸に直交する方向にランプユニット(７)の端部を挿入してランプユニット(７)を取り付けるためのランプユニット取り付け部が設けられ、該ランプユニット取り付け部には、ランプユニット(７)の端部をその挿入方向の所定位置にて受け止める受け止め面と、該受け止め面によって受け止められたランプユニット(７)に対向してランプユニット(７)の挿入方向とは直交する２軸方向に遊びを有する芯出し面とが形成され、該ランプユニット取り付け部には、ランプユニット(７)の挿入を案内すると共に前記受け止め面によって受け止められたランプユニット(７)を前記芯出し面に向けて押圧する板バネ部材(340)が配備され、ランプユニット(７)が前記芯出し面に押圧されて、前記光学装置に対して前記２軸方向に位置決めされていることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
前記ランプユニット(７)の挿入方向の先端部には、２本の円柱状の嵌合ピン(76)(76)が、該挿入方向及び前記光軸方向に直交する１軸方向に互いに間隔をもって、且つ該挿入方向に向けて突設されると共に、該ランプユニット(７)の挿入方向の後端部には、２つの嵌合孔(77)(77)が前記１軸方向に互いに間隔をもって開設され、前記ランプユニット取り付け部には、前記２本の嵌合ピン(76)(76)の内、一方の嵌合ピン(76)が一定の遊びをもって係合する円形の第１位置決め孔(330b)と、他方の嵌合ピン(76)が一定の遊びをもって係合する前記１軸方向に長い長円状の第２位置決め孔(330a)とが開設されると共に、前記２つの嵌合孔(77)(77)に一定の遊びをもって係合する２本の円柱状の位置決めピン(331)(331)が突設され、前記第１及び第２位置決め孔(330b)(330a)の内周面によって前記芯出し面が構成されている請求項１に記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記２本の嵌合ピン(76)(76)が先細形状を呈している請求項２に記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記板バネ部材(340)は、前記保持ケース(30)の前記光軸に直交する端面(344)に当接する第１平坦部(345)と、該第１平坦部(345)から前記光軸方向へ突出した第２平坦部(344)と、第１平坦部(345)と第２平坦部(344)の間を繋ぐ傾斜部(342)(343)とを有している請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を光学装置に導いて映像光を生成し、前方のスクリーンへ拡大投射するプロジェクタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプロジェクタ装置は、ケーシングの内部に、光源と、偏光ビームスプリッタ、偏光板、液晶パネル、投射レンズ等から構成される光学装置とを配備して構成される。前記光源としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ等の放電発光型のランプユニットが用いられる。
【０００３】
ところで、ランプユニットは、長期使用によりその性能が劣化するため、ユーザ交換部品となっている。このため、簡単に取り付け／取り外しが出来る様なランプユニットの取り付け構造が必要となる。
又、仮に、ランプユニットが前記光学装置に対して傾斜して取り付けられた場合には、投射映像の明るさが低下したり色ムラが発生してしまうため、ランプユニットの取り付け／取り外しを簡単に行なうことが出来、然もランプユニットを前記光学装置に対する所定位置に確実に位置決めすることが出来るランプユニットの取り付け構造が必要となる。
【０００４】
図４８は従来のランプユニットの取り付け構造を示している。
ランプユニット(200)は、発光体が封入された柱状のランプバルブ(201)と、該ランプバルブ(201)から出射された光を前記光学装置へ向けて反射するリフレクタ(202)とを具え、ランプバルブ(201)を中心とする外径が最大となるリフレクタ(202)の先端部の外周面(202a)は、ランプバルブ(201)の中心軸に対して平行に形成されている。
【０００５】
ランプ保持部材(220)には、ランプユニット(200)の先端部を受け入れる環状のランプ外径ガイド(221)と、舌状の押さえバネ(211)とが、ランプユニット(200)に向けて突設されている。ランプ外径ガイド(221)の内側には、ランプユニット(200)の先端面が突き当てられるべき平坦なランプ突き当て面(222)が形成されている。ランプ突き当て面(222)上には、環状のランプチャック(210)が設置されており、該ランプチャック210の外周部には、複数のバネ片(210a)がランプユニット(200)に向けて突設されている。
又、ランプ保持部材(220)には、押さえバネ(211)との間にランプ外径ガイド(221)を挟んだ反対側に、該押さえバネ(211)の一端が係合すべきバネ掛け爪(223)が突設されている。
【０００６】
ランプユニット(200)をランプ保持部材(220)に取り付ける場合には、ランプユニット(200)の先端部をランプ保持部材(220)のランプ外径ガイド(221)内に挿入した後、押さえバネ(211)の一端を反対側のバネ掛け爪(223)に引っ掛ける。
ランプユニット(200)がランプ保持部材(220)に取り付けられた状態において、ランプチャック(210)の複数のバネ片(210a)が、リフレクタ(202)の外周面(202a)を押圧し、これによってランプユニット(200)は、ランプバルブ(201)の中心軸とランプ外径ガイド(221)の中心Ｏとが一直線上となる位置に位置決めされる。
又、押さえバネ(211)がリフレクタ(202)の背面を押圧し、これによってランプユニット(200)は、リフレクタ(201)の先端面がランプ突き当て面(222)に押し付けられた状態で位置決めされる。
【０００７】
一方、ランプユニット(200)をランプ保持部材(220)から取り外す場合には、押さえバネ(211)の一端をバネ掛け爪(223)から外した後、ランプチャック(210)の複数のバネ片(210a)の弾性力に抗して、ランプユニット(200)をランプ保持部材(220)から引き抜く。
【０００８】
上記従来のランプユニット(200)の取り付け構造によれば、ランプバルブ(201)の中心軸を、ランプ外径ガイド(221)の中心、即ち前記光学装置の光軸上に位置決めすることが出来ると共に、該光軸とは直交する平面内でのランプユニット(200)の傾きについても、ランプ突き当て面(222)の前記光軸に対する傾き精度にて規定することが可能となる。従って、前記光学装置の光軸に対してランプユニット(200)を高精度に位置決めすることが出来る(特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平１１−５２４８９号公報  [G03B 21/20]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来のランプユニットの取り付け構造においては、ランプユニット(200)をランプ保持部材(220)から取り付け或いは取り外す際には、押さえバネ(211)をバネ掛け爪(223)に対して係脱しなければならず、狭いスペース内でのランプユニット(200)の取り付け／取り外し作業が困難である問題があった。
そこで、本発明の目的は、ランプユニットの取り付け／取り外しが容易であり、然もランプユニットを高精度で装置に組み付けることが出来るプロジェクタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るプロジェクタ装置は、光源となるランプユニット(７)と、該ランプユニット(７)を光源としてカラー映像光を生成する光学装置と、該光学装置を保持する保持ケース(30)とを具え、該保持ケース(30)にランプユニット(７)が着脱可能に取り付けられている。
前記保持ケース(30)の端部には、前記光学装置の光軸に直交する方向にランプユニット(７)の端部を挿入してランプユニット(７)を取り付けるためのランプユニット取り付け部が設けられ、該ランプユニット取り付け部には、ランプユニット(７)の端部をその挿入方向の所定位置にて受け止める受け止め面と、該受け止め面によって受け止められたランプユニット(７)に対向してランプユニット(７)の挿入方向とは直交する２軸方向に遊びを有する芯出し面とが形成され、該ランプユニット取り付け部には、ランプユニット(７)の挿入を案内すると共に前記受け止め面によって受け止められたランプユニット(７)を前記芯出し面に向けて押圧する板バネ部材(340)が配備され、ランプユニット(７)が前記芯出し面に押圧されて、前記光学装置に対して前記２軸方向に位置決めされている。
【００１１】
上記本発明に係るプロジェクタ装置において、ランプユニット(７)を取り付ける場合には、ランプユニット(７)を光学装置の光軸とは直交する平面に沿って保持ケース(30)のランプユニット取り付け部に向けて挿入する。ここで、ランプユニット取り付け部には、ランプユニット(７)の挿入を案内する板バネ部材(340)が取り付けられると共に、ランプユニット(７)の挿入方向とは直交する２軸方向に遊びを有する芯出し面が形成されているので、ランプユニット(７)の挿入は容易である。
【００１２】
ランプユニット(７)が、保持ケース(30)の受け止め面に受け止められると、板バネ部材(340)がランプユニット(７)を前記芯出し面に向けて押圧する。これによって、ランプユニット(７)は、前記芯出し面に押し付けられた状態で前記光学装置に対して前記２軸方向に位置決めされることになる。
【００１３】
一方、ランプユニット(７)を取り外す場合には、前記板バネ部材(340)の押圧力によってランプユニット(７)と前記芯出し面との間に生じる摩擦抵抗に抗して、ランプユニット(７)を前記平面に沿って引き抜く。
【００１４】
上述の如く、本発明のプロジェクタ装置によれば、前記光軸とは直交する平面に沿ってランプユニット(７)を挿入するだけで該ランプユニット(７)を高精度で装置に取り付けることが出来ると共に、該ランプユニット(７)を前記平面に沿って引き抜くだけで、ランプユニット(７)を取り外すことが出来るので、ランプユニット(７)の交換作業が従来よりも容易となる。
【００１５】
具体的構成において、前記ランプユニット(７)の挿入方向の先端部には、２本の円柱状の嵌合ピン(76)(76)が、該挿入方向及び前記光軸方向に直交する１軸方向に互いに間隔をもって、且つ該挿入方向に向けて突設されると共に、該ランプユニット(７)の挿入方向の後端部には、２つの嵌合孔(77)(77)が前記１軸方向に互いに間隔をもって開設され、前記ランプユニット取り付け部には、前記２本の嵌合ピン(76)(76)の内、一方の嵌合ピン(76)が一定の遊びをもって係合する円形の第１位置決め孔(330b)と、他方の嵌合ピン(76)が一定の遊びをもって係合する前記１軸方向に長い長円状の第２位置決め孔(330a)とが開設されると共に、前記２つの嵌合孔(77)(77)に一定の遊びをもって係合する２本の円柱状の位置決めピン(331)(331)が突設され、前記第１及び第２位置決め孔(330b)(330a)の内周面によって前記芯出し面が構成されている。
【００１６】
該具体的構成において、ランプユニット(７)を取り付ける場合には、ランプユニット(７)の２本の嵌合ピン(76)(76)を保持ケース(30)の第１及び第２位置決め孔(300a)(330b)に挿入する。ここで、第２位置決め孔(300a)は前記１軸方向に長い長円状を呈しているので、ランプユニット(７)の挿入は容易である。
この状態から更にランプユニット(７)を挿入すると、ランプユニット(７)の２つの嵌合孔(77)(77)が、保持ケース(30)の２本の位置決めピン(331)(331)に嵌合し、ランプユニット(７)が保持ケース(30)のランプユニット取り付け部に取り付けられることになる。
【００１７】
この状態において、ランプユニット(７)は板バネ部材(340)に押圧されて、２本の嵌合ピン(76)(76)の外周面が第１及び第２の位置決め孔(300a)(330b)の内周面に圧接されると共に、ランプユニット(７)の２つの嵌合孔(77)(77)の内周面が保持ケース(30)の２本の位置決めピン(331)(331)の外周面に圧接され、この結果、ランプユニット(７)の前記光軸方向の位置が決まることになる。
【００１８】
ここで、嵌合ピン(76)は円柱状を呈し、第１位置決め孔(330b)は円形を呈しているので、両者の係合による芯出し効果によって、嵌合ピン(76)は、その中心軸と第１位置決め孔(330b)の中心とが前記光軸に平行な一直線上に並ぶ位置に移動することになる。これによって、前記ランプユニット(７)の前記１軸方向の位置が決まることになる。
【００１９】
又、具体的構成において、前記２本の嵌合ピン(76)(76)は、先細形状を呈している。
該具体的構成によれば、保持ケース(30)の２つの位置決め孔(330a)(330b)にランプユニット(７)の嵌合ピン(76)(76)を挿入する際の微妙な位置合わせは不要となり、この結果、ランプユニット(７)の取り付け作業が更に容易となる。
【００２０】
更に具体的構成において、前記板バネ部材(340)は、前記保持ケース(30)の前記光軸に直交する端面(344)に当接する第１平坦部(345)と、該第１平坦部(345)から前記光軸方向へ突出した第２平坦部(344)と、第１平坦部(345)と第２平坦部(344)の間を繋ぐ傾斜部(342)(343)とを有している。
【００２１】
該具体的構成によれば、ランプユニット(７)の取り付け状態において、ランプユニット(７)は、板バネ部材(340)の第２平坦部(344)を押圧し、これによって板バネ部材(340)は、ランプユニット(７)と保持ケース(30)の端面(334)の間で狭圧されて弾性変形することになる。該板バネ部材(340)の弾性復帰力によって、ランプユニット(７)は前記芯出し面に向けて押圧されることになる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るプロジェクタ装置によれば、ランプユニットの取り付け／取り外しが容易であり、然もランプユニットを高精度で装置に組み付けることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を液晶プロジェクタ装置に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。尚、以下の説明においては、図１に示す液晶プロジェクタ装置の映像投射方向を前方とし、該液晶プロジェクタ装置の前面に向かって左右を規定する。
全体構成
本発明に係る液晶プロジェクタ装置は、図１に示す如く上半ケース(11)及び下半ケース(12)及びからなる扁平なケーシング(１)を具え、該ケーシング(１)の表面には、複数の操作ボタンからなる操作部(13)と、複数の警告灯からなる警告部(15)とが配備されると共に、ケーシング(１)の前面には投射窓(14)が開設され、該投射窓(14)から投射レンズ(20)が露出している。
【００２４】
図２に示す如く、ケーシング(１)の内部には、略Ｌ字状に伸びる合成樹脂製の光学系保持ケース(30)が配備されており、該光学系保持ケース(30)の左端部には、光源となるランプユニット(７)が取り付けられている。又、光学系保持ケース(30)の前方端部には、投射レンズ(20)と、該投射レンズ(20)を保持する筒体(21)とからなる投射レンズ装置を水平方向及び鉛直方向に往復移動させるためのレンズシフト機構(２)が取り付けられている。
図１に示す如く、ケーシング(１)の右側壁には、前記投射レンズ装置を水平方向に往復移動させるための水平操作ダイアル(24)と、該投射レンズ装置を鉛直方向に往復移動させるための垂直操作ダイアル(28)と、該投射レンズ装置を所望の位置にて固定するためのレバー部材(133)のノブ部(134)とが露出している。
【００２５】
図３に示す如く、光学系保持ケース(30)の左端部には、スリット状の開口(320)が開設されており、該開口(320)には、投射映像のコントラストの向上を図るべく、投射映像の入力データに応じて各色の液晶パネル(43b)(43g)(43r)に入射させるべき光量を調整する絞り装置(５)が挿入されている。
下半ケース(12)の後壁と、これに対向するランプユニット(７)の一方の側壁との間には、ランプユニット(７)を冷却するためのランプ冷却ファン(190)が設置されており、下半ケース(12)の左中央部には、排気ファン(191)がその吸気方向をランプユニット(７)に向けて設置されている。
【００２６】
光学系保持ケース(30)の内部には、ランプユニット(７)から発せられる白色光を３原色の光に分離する光学系(３)と、該３原色の光を３原色用の液晶パネル(43b)(43g)(43r)に照射して３原色の映像光を生成し、生成した３原色の映像光をカラー映像光に合成する映像合成装置(４)とが配備されている。
【００２７】
映像合成装置(４)は、立方体状の色合成プリズム(40)の３つの側面にそれぞれ、青色用液晶パネル(43b)、緑色用液晶パネル(43g)及び赤色用液晶パネル(43r)を取り付けて構成される。３枚の液晶パネル(43b)(43g)(43r)の光入射側にはそれぞれ、光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)が配備されており、光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)によって、各液晶パネル(43b)(43g)(43r)に対する不要な光の成分波の入射を遮断するための３枚の光学補償シート(図示省略)が保持されている。
又、映像合成装置(４)の下方には、図４に示す如く、該映像合成装置(４)を構成する複数の光学部品を冷却するための冷却装置(８)が配備されている。
【００２８】
以下、本発明の液晶プロジェクタ装置の各部構成につき、図面に基づいて詳細に説明する。
光学系(３)
図５に示す如く、ランプユニット(７)からの白色光は、第１インテグレータレンズ(31)、絞り機構(５)、第２インテグレータレンズ(32)、スリット板(33)、偏光ビームスプリッタ(34)及びフィールドレンズ(35)を経て、第１ダイクロイックミラー(36)に導かれる。
第１インテグレータレンズ(31)及び第２インテグレータレンズ(32)は、図９に示す如く耐熱ガラス製のフライアイレンズから構成され、ランプユニット(７)から発せられる白色光の照度分布を均一化する機能を有している。又、スリット板(33)は、アルミニウム薄板から構成され、偏光ビームスプリッタ(34)に対する不要な入射光を遮断する機能を有し、偏光ビームスプリッタ(34)は、光のＰ波及びＳ波の内、一方の成分波のみを抽出する機能を有している。
【００２９】
図５に示す偏光ビームスプリッタ(34)を通過した光は、フィールドレンズ(35)を経て、第１ダイクロイックミラー(36)に至る。第１ダイクロイックミラー(36)は、光の青色成分のみを反射すると共に、赤色及び緑色成分を通過させる機能を有し、第２ダイクロイックミラー(37)は、光の緑色成分を反射すると共に、赤色成分を通過させる機能を有し、フィールドミラー(38a)は、光の緑色成分を反射する機能を有している。従って、ランプユニット(７)から発せられた白色光は、第１及び第２ダイクロイックミラー(36)(37)によって、青色光、緑色光及び赤色光に分光され、映像合成装置(４)に導かれることになる。
【００３０】
映像合成装置(４)
図５に示す如く、映像合成装置(４)は、立方体状の色合成プリズム(40)の３つの側面にそれぞれ、青色用液晶パネル(43b)、緑色用液晶パネル(43g)及び赤色用液晶パネル(43r)を取り付けて構成される。
図３に示す如く、３枚の液晶パネル(43b)(43g)(43r)の光入射側にはそれぞれ、光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)が取り付けられており、光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)には、各液晶パネル(43b)(43g)(43r)に対する不要な光の成分波の入射を遮断するための３枚の光学補償シート(42b)(42g)(42r)が保持されている。
【００３１】
図５に示す第１ダイクロイックミラー(36)及びフィールドミラー(38c)によって反射された青色光は、青色用の入射側偏光板(41b)に導かれ、該入射側偏光板(41b)、青色用の光学補償シート(42b)、青色用液晶パネル(43b)及び青色用の出射側偏光板(44b)を経て、色合成プリズム(40)へ至る。
又、第２ダイクロイックミラー(37)によって反射された緑色光は、緑色用の入射側偏光板(41g)に導かれ、該入射側偏光板(41g)、緑色用の光学補償シート(42g)、緑色用液晶パネル(43g)及び緑色用の出射側偏光板(44g)を経て、色合成プリズム(40)へ至る。
同様に、第１ダイクロイックミラー(36)及び第２ダイクロイックミラー(37)を透過し、２枚のフィールドミラー(38a)(38b)によって反射された赤色光は、映像合成装置(４)の赤色用の入射側偏光板(41r)に導かれ、該入射側偏光板(41r)、赤色用の光学補償シート(42r)、赤色用液晶パネル(43r)及び赤色用の出射側偏光板(44r)を経て、色合成プリズム(40)へ至る。
【００３２】
色合成プリズム(40)に導かれた３色の映像光は、色合成プリズム(40)により合成され、これによって得られるカラー映像光が、投射レンズ(20)を経て前方のスクリーンへ拡大投射されることになる。
【００３３】
絞り機構(５)
図５に示す如く、光学系(３)を構成する第１インテグレータレンズ(31)と第２インテグレータレンズ(32)の間には絞り機構(５)が配備され、該絞り機構(５)は図３に示す如く、光学系保持ケース(30)の左端部に開設されたスリット状の開口(320)に挿入された状態で、該光学系保持ケース(30)に取り付けられている。
【００３４】
絞り装置(５)は、投射すべき映像の入力データに応じて、各色の液晶パネル(43b)(43g)(43r)に入射させるべき光量を調整することにより、投射映像のコントラストの向上を図るものである。
例えば、投射すべき映像の入力データが低輝度領域に集中している場合、即ち投射すべき映像が全体的に暗い映像である場合、絞り機構(５)によりランプユニット(７)から発せられた光の一部を遮断して、各色の液晶パネル(43b)(43g)(43r)に入射させるべき光量を通常時よりも少なく設定すると共に、入力データに対してダイナミックレンジを拡大する補正を施すことにより、投射映像のコントラストの向上を図ることが出来る。
【００３５】
ところで、第２インテグレータレンズ(32)を通過して各色の液晶パネル(43b)(43g)(43r)に至る光の内、第２インテグレータレンズ(32)の外周部を通過した光は、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を通過した光に比べて、各液晶パネル(43b)(43g)(43r)の表面に対して傾斜して入射することとなるため、光漏れの原因となり易い。
そこで、第２インテグレータレンズ(32)の外周部へ入射されることとなる光を絞り機構(５)によって遮断することにより、各色の液晶パネル(43b)(43g)(43r)に生じる光漏れを防止し、これによって、投射映像のコントラストの向上を図っている。
【００３６】
図６及び図７に示す如く、絞り機構(５)は、それぞれ矩形状のベースプレート(51)とカバープレート(52)とを互いに接合して形成した扁平なケーシング(50)の内部に、Ｔ字状の第１絞り板(53)とＬ字状の第２絞り板(54)とを、該絞り機構(５)を通過する光の光軸とは直交する平面上に互いに重ね合わせて配備して構成され、カバープレート(52)には、第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)を前記平面に沿って互いに接近離間する方向に駆動するためのモータ(55)が取り付けられている。
ベースプレート(51)及びカバープレート(52)にはそれぞれ、矩形状の開口(51a)(52a)が形成されており、図５に示す第１インテグレータレンズ(31)を通過した光は、前記両開口(51a)(52a)を通して第２インテグレータレンズ(32)に照射されることになる。
【００３７】
図６に示す如く、モータ(55)の出力軸には、該出力軸と一体に回転する回動部材(56)が取り付けられており、該回動部材(56)の両端部にはそれぞれ、カバープレート(52)に向けて凸部(56a)(56a)が形成されている。各凸部(56a)(56a)は、図７に示すベースプレート(51)及びカバープレート(52)に開設された一対の円弧状の溝部(51b)(51b)(52b)(52b)に係合している。又、図７に示す如く、第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)の左端部には、矩形状の貫通孔(53a)(54a)が開設されており、両貫通孔(53a)(54a)を回動部材(56)の各凸部(56a)(56a)が貫通している。
【００３８】
第１絞り板(53)の上端部及び第２絞り板(54)の下端部にはそれぞれ、２つのガイド孔(53b)(53b)(54b)(54b)が、図６に示す絞り機構(５)の矩形状の外形を構成する一対の長辺に沿って開設されると共に、ベースプレート(51)の内面には、前記一対の長辺に沿ってそれぞれ２本づつ、合計４本のガイドピン(51c)(51c)(51d)(51d)がカバープレート(52)に向けて突設されている。上側の２本のガイドピン(51c)(51c)は、第１絞り板(53)の２つのガイド孔(53b)(53b)にそれぞれ係合し、下側の２本のガイドピン(51d)(51d)は、第２絞り板(54)の２つのガイド孔(54b)(54b)にそれぞれ係合している。
【００３９】
図９に示す如く、第２インテグレータレンズ(32)は、マトリクス状に配列された５６個の矩形状のセル(32a)から構成されており、第１インテグレータレンズ(31)も第２インテグレータレンズ(32)と同様の構成を有している。図１０(ａ)〜(ｃ)に示す如く、第２インテグレータレンズ(32)は、該第２インテグレータレンズ(32)を構成する各セル(32a)の光学中心が、第１インテグレータレンズ(31)を構成する各セル(31a)の焦点に一致する様に配備されている。
【００４０】
従って、図１０(ａ)〜(ｃ)に示す如く、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)からは、第２インテグレータレンズ(32)の対応する各セル(32a)の光学中心ヘ向かう四角錐状の光束(300)が出射され、絞り機構(５)の設置位置における各光束(300)の断面形状は矩形状を呈することになる。
図７に示す如く、第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)の互いに対向する端面には、それぞれ凹部(53c)(54c)が形成されている。両凹部(53c)(54c)はそれぞれ、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)から第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)へ至る複数の光束(300)の間の格子状の境界線に沿う階段状に形成されている。
両絞り板(53)(54)の凹部(53c)(54c)は、図８(ａ)〜(ｅ)に示す如く、両絞り板(53)(54)のスライド動作に応じて開口(51a)(52a)から露出し、第１インテグレータレンズ(31)を通過した光は、両凹部(53c)(54c)によって包囲された光通過窓(57)を通して、第２インテグレータレンズ(32)に至ることになる。
【００４１】
図８(ａ)乃至図８(ｅ)は、両絞り板(53)(54)の凹部(53c)(54c)の端面が、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)から第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)へ至る複数の光束(300)の間の格子状の境界線上に位置した状態(以下、理想遮光状態という)を示している。
又、図９(ａ)〜(ｅ)は、絞り機構(５)が図８(ａ)〜(ｅ)に示す理想遮光状態に設定されたとき、第２インテグレータレンズ(32)に照射される光の領域をハッチングで示している。図１０(ａ)〜(ｃ)は、絞り機構(５)が図８(ａ)、図８(ｃ)及び図８(ｅ)に示す各状態に設定されたとき、該絞り機構(５)によって、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)から第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)へ至る全ての光束(300)の内、複数の光束(300)が遮光された状態を示している。
【００４２】
図８(ａ)〜(ｅ)に示す如く、モータ(55)が時計回りに回転すると、第１絞り板(53)は右方向へスライドすると共に、第２絞り板(54)は左方向へスライドし、この結果、第１絞り板(53)と第２絞り板(54)とが互いに接近することになる。これにより、開口(51a)(52a)から露出する第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)の面積が大きくなる。
一方、モータ(55)が反時計回りに回転すると、第１絞り板(53)は左方向へスライドすると共に、第２絞り板(54)は右方向へスライドし、この結果、第１絞り板(53)と第２絞り板(54)とが互いに離間することになる。これにより、開口(51a)(52a)から露出する第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)の面積が小さくなる。
【００４３】
上述の如く、開口(51a)(52a)から露出する第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)の面積は、モータ(55)の回転角に応じて変化するので、モータ(55)の回転角を制御することによって、図８(ａ)に示す第１の理想遮光状態と図８(ｅ)に示す第５の理想遮光状態との間で、第２インテグレータレンズ(32)に対する光の照射領域を変化させることが出来る。
【００４４】
図８(ａ)に示す第１の理想遮光状態において、回動部材(56)は、モータ(55)によって反時計回りの限界位置まで回動している。この状態においては、図９(ａ)及び図１０(ａ)に示す如く、第２インテグレータレンズ(32)を構成する５６個の全てのセル(32a)に光が照射される。
一方、図８(ｅ)に示す第５の理想遮光状態において、回動部材(56)は、モータ(55)によって時計回りの限界位置まで回動している。この状態においては、図９(ｅ)及び図１０(ｃ)に示す如く、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する４個のセル(32a)にのみ光が照射されることになる。
又、図８(ｂ)に示す第２の理想遮光状態においては、図９(ｂ)に示す如く、第２インテグレータレンズ(32)の最外周に配列された１２個のセル(32a)を除く４４個のセル(32a)に光が照射されることになる。
【００４５】
同様に、図８(ｃ)に示す第３の理想遮光状態においては、図９(ｃ)及び図１０(ｂ)に示す如く、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を中心として略十字状に配列された２８個のセル(32a)にのみ光が照射され、図８(ｄ)に示す第４の理想遮光状態においては、図９(ｄ)に示す如く、第２インテグレータレンズ(31)の中央部を中心として略十字状に配列された１２個のセル(32a)にのみ光が照射されることになる。
【００４６】
ここで、絞り機構(５)が、図８(ａ)〜(ｅ)に示す第１乃至第５の理想遮光状態の間の中間状態に設定された場合、即ち、第１絞り板(53)及び第２絞り板(54)が、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)から第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)へ至る全ての光束(300)の内、少なくとも１つの光束(300)の一部の領域の光の通過を遮断して残りの領域の光の通過を許容する状態に遷移した場合には、投射映像に色ムラが発生することがある。
【００４７】
本発明の絞り機構(５)においては、光の通過を許容する光通過窓(57)を規定する両絞り板(53)(54)の互いに対向する凹部(53c)(54c)は、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)から第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)へ向かう複数の光束(300)の間の格子状の境界線に沿う階段状に形成されているため、両絞り板(53)(54)の往復動作の過程で、両絞り板(53)(54)の凹部(53c)(54c)の端面が前記格子状の境界線上に至る毎に、前記中間状態から、第１乃至第５の理想遮光状態の内、何れかの１つの理想遮光状態に遷移することになる。
これにより、両絞り板(53)(54)の往復動作の過程で、両絞り板(53)(54)が理想遮光状態に設定される頻度が従来よりも増大し、この結果、色ムラの発生が従来よりも抑制される。
【００４８】
又、両絞り板(53)(54)の凹部(53c)(54c)が、第１インテグレータレンズ(31)の各セル(31a)から第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)へ至る複数の光束(300)の間の格子状の境界線に沿う階段状に形成されているため、両絞り板(53)(54)を水平方向に接近離間させる１方向のスライド機構から絞り機構(５)を構成することが出来、これによって、２方向のスライド機構が必要であった従来に比べて、絞り機構(５)の簡略化を図ることが出来る。
【００４９】
光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)
図３に示す如く、光学系保持ケース(30)には、映像合成装置(４)を色合成プリズム(40)の３つの側面に対向する３つの端縁に、光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)が取り付けられており、各光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)には、図５に示す光学補償シート(42b)(42g)(42r)がそれぞれ保持されている。各光学補償シート(42b)(42g)(42r)は、図５に示す如く、各色用の入射側偏光板(41b)(41g)(41r)と各色用の液晶パネル(43b)(43g)(43r)の間に配備されている。
【００５０】
各光学補償シート(42b)(42g)(42r)は、その内部に液晶分子を有し、該液晶分子の遅相軸の方向が各液晶パネル(43b)(43g)(43r)を構成する液晶分子の配向方向に対して平行になるように各光学補償シート(42b)(42g)(42r)を取り付けることにより、各液晶パネル(43b)(43g)(43r)に対する不要な光の成分波の入射を遮断する機能を発揮する。これによって、各液晶パネル(43b)(43g)(43r)に生じる光漏れや色ムラを防止することが出来る。
【００５１】
尚、３つの光学補償シートホルダ(６b)(６g)(６r)は、同一の構成を有しているので、以下青色用の光学補償シートホルダ(６b)についてのみ説明し、緑色及び赤色用の光学補償シートホルダ(６g)(６r)についての説明は省略する。
【００５２】
図１１に示す如く、光学補償シート(42b)は、光学補償シートホルダ(６b)によって、該光学補償シート(42b)を通過する光の光軸(図中１点鎖線で示す)に直交する面内で回動自在、且つ該光軸とは直交する平面に平行な回転軸を中心に回動自在に保持されており、後述の如く、２本のビス(64a)(64b)の締結位置を調整することによって、光学補償シート(42b)の取り付け姿勢を調整できる様になっている。
尚、各光学補償シート(42b)(42g)(42r)の取り付け姿勢の調整は、液晶プロジェクタ装置の出荷前の調整工程にて行なわれる。
【００５３】
図１１及び図１２に示す如く、光学補償シートホルダ(６b)は、光学補償シート(42b)を保持する矩形状の枠体(61)と、該枠体(61)を回動可能に保持すると共に、光学保持ケース(30)に取り付けられるべき固定部材(62)と、前記枠体(61)と係合するスライド部材(63)とから構成される。
【００５４】
図１２に示す如く、枠体(61)には、一対の円柱状の軸部(61a)(61a)が、青色用の液晶パネル(43b)の２本の対角線の内、１本の対角線に対して略平行となる様に突設されると共に、該枠体(61)の左上方の角部には、階段状の突片(61b)が上方に向けて突設されている。光学補償シート(42b)は、枠体(61)の中央部に開設された開口(61c)に嵌め込まれている。
【００５５】
固定部材(62)は、前記枠体(61)を保持する矩形状の保持部(62a)と、光学保持ケース(30)の上壁(310)に沿う取り付け部(62b)とを有し、保持部(62a)の中央部には、矩形状の開口(62c)が開設されると共に、該開口(62c)の周囲には、青色用の液晶パネル(43b)の２本の対角線の内、１本の対角線と略平行な直線上に、前記枠体(61)の軸部(61a)(61a)を枢支する一対の枢支部(66a)(66b)が、光学補償シート(42b)を通過する光の進行方向に向けて突設されている。一対の枢支部(66a)(66b)の内、一方の枢支部(66a)には、枠体(61)の軸部(61a)が貫通する貫通孔が形成されると共に、他方の枢支部(66b)はＬ字状を呈している。又、保持部(62a)の下側の両端部には、一対の板バネ部(67a)(67b)が下方に向けて形成されると共に、保持部(62a)の左下端部には、半円状の凹部(65)が形成されている。
【００５６】
光学保持ケース(30)の側壁(311)には、光学補償シート(42b)を通過する光の光軸方向に向けて、一対の脚部(314a)(314b)が突設されており、両脚部(314a)(314b)には、保持部(62a)の両板バネ部(67a)(67b)が挿入されるべき溝部(315a)(315b)が形成されており、光学補償シートホルダ(６b)が光学保持ケース(30)に取り付けられた状態で、各板バネ部(67a)(67b)は溝部(315a)(315b)の対向面間に挟持されることになる。
更に、左側の溝部(315a)の内部には、円柱状の軸部(316)が前記光軸に対して平行に形成されており、該軸部(316)には保持部(62a)の凹部(65)が嵌まることになる。
【００５７】
固定部材(62)の取り付け部(62b)には、スライド部材(63)を固定するためのビス(64a)が貫通するビス孔(68)と、固定部材(62)を光学保持ケース(30)の上壁(310)に固定するためのビス(64b)が貫通する第１の長孔(69a)と、光学保持ケース(30)の上壁(310)に突設された一対のピン(312a)(312b)が貫通する第３の長孔(69b)とが開設されている。一対のピン(312a)(312b)は、光学補償シート(42b)を通過する光の光軸とは直交する左右方向に互いに離間して並設されており、第１の長孔(69a)及び第３の長孔(69b)は、左右方向に長い形状を呈している。
【００５８】
スライド部材(63)は、固定部材(62)の取り付け部(62b)に沿う平板部(63a)と、該平板部(63a)の１つの角部から下方に向けて突設されたＵ字状の挟持部(63b)とを有し、平板部(63a)には、光学補償シート(42b)を通過する光の光軸方向に長い第２の長孔(69c)が開設され、該第２の長孔(69c)には、スライド部材(63)を固定部材(62)の取り付け部(62b)に固定するためのビス(64a)が貫通することになる。又、挟持部(63b)には、枠体(61)の突片(61b)が挟持されることになる。
【００５９】
光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢は、ビス(64b)を緩めた状態で、光学保持ケース(30)の左側の脚部(314a)に設けられた軸部(316)を中心として、光学補償シートホルダ(６b)を光学補償シート(42b)を通過する光の光軸に対する直交する面内で回動させる第１の調整操作と、ビス(64a)を緩めた状態で、光学補償シートホルダ(６b)のスライド部材(63)を前記光軸方向に沿ってスライドさせることにより、枠体(61)を一対の軸部(61a)(61a)を中心として回動させ、光学補償シート(42b)の表面を前記光軸に直交する平面に対して傾斜させる第２の調整操作とを用いて調整される。
【００６０】
図１３(ａ)〜(ｃ)は、前記第１の調整操作により、光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢を調整した状態を示している。
図１１に示す如く、光学補償シートホルダ(６b)の固定部材(62)の第３の長孔(69b)には、光学保持ケース(30)の一対のピン(312a)(312b)が貫通しているので、ビス(64b)を緩めることによって、第１の長孔(69a)の範囲内で、光学補償シート(42b)を通過する光の光軸とは直交する左右方向の光学補償シートホルダ(６b)のスライド操作が可能となる。
【００６１】
又、図１３(ａ)〜(ｃ)に示す如く、光学補償シートホルダ(６b)の固定部材(62)の凹部(65)は、光学保持ケース(30)の左側の脚部(314a)に設けられた軸部(316)に係合しているため、光学補償シートホルダ(６b)の前記左右方向のスライド操作によって、該光学補償シートホルダ(６b)は、該軸部(316)を中心として、前記光軸に対して直交する面内で回動することになる。
【００６２】
図１３(ａ)は、ビス(64b)が光学補償シートホルダ(６b)の第１の長孔(69a)の右端にて締結された状態(以下、第１締結状態という)を示しており、図１３(ｃ)は、ビス(64b)が光学補償シートホルダ(６b)の第１の長孔(69a)の左端にて締結された状態(以下、第２締結状態という)を示している。又、図１３(ｂ)は、ビス(64b)が光学補償シートホルダ(６b)の第１の長孔(69a)の中央にて締結された状態(以下、第３締結状態という)を示している。
【００６３】
図１３(ａ)〜(ｃ)に示す如く、前記第１の調整操作によれば、光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢を前記第１の締結状態と第２の締結状態との間で調整することが可能となる。
【００６４】
図１４(ａ)〜(ｃ)は、前記第２の調整操作により、光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢を調整した状態を示している。
図１１に示す如く、光学補償シートホルダ(６b)のスライド部材(63)は、該スライド部材(63)の第２の長孔(69c)を貫通するビス(64a)によって固定部材(63)に締結されており、ビス(64a)を緩めることにより、第２の長孔(69c)の範囲内で、前記光軸に沿うスライド部材(63)のスライド操作が可能となる。
【００６５】
スライド部材(63)の挟持部(63b)には、枠体(61)の突片(61b)が挟持されているので、枠体(61)の突片(61b)は、スライド部材(63)と共に前記光軸に沿って移動する。これにより、枠体(61)は、光学補償シート(42b)の１本の対角線に沿って形成された一対の軸部(61a)(61a)を中心として回動し、該枠体(61)に固定された光学補償シート(42b)の表面が、前記光軸に直交する平面に対して傾斜することになる。
【００６６】
図１４(ａ)は、ビス(64a)がスライド部材(63)の第２の長孔(69c)の前端にて締結された状態(以下、第４締結状態という)を示している。第４締結状態において、突片(61b)が突設された枠体(61)の左上端部は、枠体(61)の右下端部よりも前記光軸に沿って前方側に突出している。
一方、図１４(ｃ)は、ビス(64a)が第２の長孔(69c)の後端にて締結された状態(以下、第５締結状態という)を示している。第５締結状態において、枠体(61)の左上端部は、枠体(61)の右下端部よりも前記光軸に沿って後方側へ後退している。
【００６７】
又、図１４(ｂ)は、ビス(64a)が第２の長孔(69c)の中央にて締結された状態(以下、第６締結状態という)を示している。第６締結状態において、枠体(61)に固定された光学補償シート(42b)の表面は、前記光軸に対して略垂直となる。
【００６８】
図１４(ａ)〜(ｃ)に示す如く、前記第２の調整操作によれば、光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢を前記第４締結状態と第５締結状態との間で調整することが可能となる。
【００６９】
光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢の調整は、液晶プロジェクタ装置の出荷前に行なわれる。具体的には、該液晶プロジェクタ装置を用いて調整画像を投射させ、該調整画像の黒色と白色のコントラストが鮮明になるように、前記第１及び第２の調整操作を用いて光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢を調整する。
【００７０】
前記第１の調整操作によれば、光学補償シート(42b)の取り付け姿勢を前記光軸に直行する面内にて回動自在に調整することができるので、前記光軸方向からみた光学補償シート(42b)内の液晶分子の遅相軸を、図５に示す液晶パネル(43b)の液晶分子の配向方向と略平行に設定することが出来る。
又、前記第２の調整操作によれば、光学補償シート(42b)の表面の前記光軸に直交する平面に対する傾斜角度を自在に調整することが出来るので、図５に示す液晶パネル(43b)内の液晶分子の前記光軸方向の遅相軸に対して、光学補償シート(42b)の見かけ上の遅相軸を一致させることが出来る。
【００７１】
更に、前記第２の調整操作によれば、液晶パネル(43b)の一方の対角線に略平行な回転軸を中心として、光学補償シート(42b)の表面を前記光軸に対して傾斜させることが出来る。即ち、液晶パネル(43b)の一方の対角線に対して、光学補償シート(42b)の表面を傾斜させることが出来るので、光学補償シートホルダ(６b)の取り付け姿勢の調整が従来よりも容易となる。
【００７２】
更に又、図１１に示す如く、光学補償シート(42b)は枠体(61)に固定され、該枠体(61)が前記回転軸を中心として回動自在に固定部材(62)に枢支されているため、前記第２の調整操作による調整時に、枠体(61)及び光学補償シート(42b)に無理な力が作用することはない。これにより、枠体(61)及び光学補償シート(42b)に反りや撓みが生じることはなく、この結果、従来よりもコントラストが鮮明で、且つ色ムラ等のない均一な投射映像が得られることになる。
【００７３】
レンズシフト機構(２)
図２に示す如く、投射レンズ(20)と該投射レンズを保持する筒体(21)とによって投射レンズ装置が構成され、該投射レンズ装置は、レンズシフト機構(２)によって保持されて、光学系保持ケース(30)の前方端部に取り付けられている。
レンズシフト機構(２)は、カラー映像光の明るさが大きく低下しない一定の範囲内で、前記投射レンズ装置を水平方向及び鉛直方向に往復移動させるためのものである。
【００７４】
該レンズシフト機構(２)を具えたプロジェクタ装置によれば、プロジェクタ装置をスクリーンに対して適当な位置に設置した後、該レンズシフト機構(２)によりスクリーンに対する映像表示位置の調整を行なうことが出来るので、スクリーンに対する映像表示位置の調整が、従来よりも容易となる。
【００７５】
図１５及び図１６に示す如く、レンズシフト機構(２)は、固定ベース(120)と、投射レンズ装置が取り付けられる可動部材(125)と、該可動部材(125)を鉛直方向に駆動する垂直駆動機構(23)と、可動部材(125)を水平方向に駆動する水平駆動機構(22)とから構成される。
図１７及び図１９に示す如く、固定ベース(120)は、金属製の背面ケース(121)の前面に金属製の前面プレート(122)を螺着して構成される。背面ケース(121)及び前面プレート(122)の中央部にはそれぞれ、円形の開口(121a)(122b)が形成されており、両開口(121a)(122b)に筒体(21)が挿入されることになる。
【００７６】
可動部材(125)は、垂直可動板(123)と水平可動板(124)とを互いに密着させて構成され、固定ベース(120)の内部に設置されている。垂直可動板(123)及び水平可動板(124)は略矩形状を呈し、両可動板(123)(124)の中央部には、筒体(21)が挿入されるべき円形の開口(123c)(124c)がそれぞれ形成されている。
図１７に示す如く、筒体(21)の外周面には、矩形状のフランジ部(21a)が形成されており、筒体(21)は、水平可動板(124)と垂直可動板(123)の間にフランジ部(21a)が挟持された状態で、可動部材(125)に取り付けられることになる。
【００７７】
図１９に示す如く、垂直可動板(123)の前面には、水平可動板(124)に向けて４本の垂直ガイドピン(123a)(123a)(123b)(123b)が突設されている。水平可動板(124)には、鉛直方向に長い長孔状の２つのガイド孔(124b)(124b)が開設されており、各ガイド孔(124b)(124b)に垂直可動板(123)の下側の２本の垂直ガイドピン(123a)(123a)が貫通することになる。又、水平可動板(124)の背面には、鉛直方向に長い長穴状の２つのガイド溝(124d)(124d)が凹設されており、各ガイド溝(124d)(124d)に垂直可動板(123)の上側の２本の垂直ガイドピン(123b)(123b)が係合することになる。
【００７８】
水平可動板(124)の右端部には、水平方向に伸びるラック部(126)が形成されており、該ラック部(126)には、図１８に示す水平駆動機構(22)を構成する最終段のピニオン(27b)が噛合することになる。又、図１９に示す如く、水平可動板(124)の前面には、上側の両端部に２本の水平ガイドピン(124a)(124a)が前面プレート(122)へ向けて突設されると共に、前面プレート(122)には、水平方向に長い長孔状の２つのガイド孔(122a)(122a)が開設されており、両ガイド孔(122a)(122a)を水平可動板(124)の２本の水平ガイドピン(124a)(124a)がそれぞれ貫通することになる。
【００７９】
図１７及び図１８に示す如く、水平駆動機構(22)は、ユーザが操作すべき水平操作ダイアル(24)と、該水平操作ダイアル(24)の回転運動を水平可動板(124)の直線運動に変換するための複数の伝達ギア(24a)(25)(26)(27)から構成される。図１に示す如く、水平操作ダイアル(24)の一部がケーシング(１)の右側壁から露出している。
【００８０】
図１８に示す如く、水平操作ダイアル(24)は、鉛直方向に沿う回転軸を中心として回転可能に配備され、該水平操作ダイアル(24)の裏面には、平歯車(24a)が設けられている。該平歯車(24a)は、鉛直方向に沿う回転軸を中心として回転する第１伝達ギア(25)の平歯車(25a)に噛合している。又、該平歯車(25b)には、鉛直方向に沿う回転軸を中心として回転する第２伝達ギア(26)の平歯車(26a)が噛合している。第２伝達ギア(26)のウォーム(26b)には、前記投射レンズ装置の光軸に沿う回転軸を中心として回転する第３伝達ギア(27)の一端に形成されたウォームホイール(27a)が噛合し、第３伝達ギア(27)のピニオン(27b)に水平可動板(124)のラック部(126)が噛合している。
【００８１】
又、垂直駆動機構(23)は、ユーザが操作すべき垂直操作ダイアル(28)と、該垂直操作ダイアル(28)の回転運動を垂直可動板(124)の直線運動に変換するための複数の伝達ギア(28a)(29)(130)(131)、回動板(127)及び連結板(128)から構成される。図１に示す如く、垂直操作ダイアル(28)の一部がケーシング(１)の右側壁から露出している。
【００８２】
垂直操作ダイアル(28)は、前記光軸に沿う回転軸を中心として回転可能に配備され、該垂直操作ダイアル(28)の裏面には、平歯車(28a)が設けられている。平歯車(28a)は、前記光軸に沿う回転軸を中心として回転する第４伝達ギア(29)の一端の平歯車(29a)に噛合している。第４伝達ギア(29)の他端のフェイスギア(29b)には、第５伝達ギア(130)の一端に形成されたかさ歯車(130a)が噛合している。第５伝達ギア(130)のウォーム(130b)には、前記光軸に沿う回転軸を中心として回転する第６伝達ギア(131)の一端のウォームホイール(131a)が噛合している。そして、第６伝達ギア(131)の他端の平歯車(131b)が、図１７及び図１９に示す回動板(127)の扇形ギア部(127a)に噛合している。
【００８３】
図１９に示す如く、回動板(127)の中央部には、軸孔(127b)が開設されており、回動板(127)は、該軸孔(127b)を貫通する支持ピン(132)によって、該支持ピン(132)を中心に回動可能に、固定ベース(120)の前面プレート(122)に取り付けられている。回動板(127)の右端には、扇形ギア部(127a)が形成されると共に、回動板(127)の左端には貫通孔(127c)が開設され、回動板(127)は、貫通孔(127c)を貫通する連結ピン(129)によって、連結板(128)に連結されている。
【００８４】
連結板(128)の左右両端部にはそれぞれ、ビス孔(128a)(128a)が開設されており、連結板(128)は、両ビス孔(128a)(128a)を貫通する２本のビスが、前面プレート(122)の開口(122b)から露出する垂直可動板(123)の下側の２本の垂直ガイドピン(123a)(123b)の先端に締結され、該垂直可動板(123)の下端部に固定されている。
又、連結板(128)の中央部には、水平方向に長い長孔状の係合孔(128b)が開設され、該係合孔(128b)を連結ピン(129)が貫通している。従って、連結板(128)と回動板(127)とは、係合孔(128b)の範囲内で、連結板(128)の回動板(127)に対する水平方向の相対移動が可能に互いに連結されることになる。
【００８５】
ユーザが水平操作ダイアル(24)を時計回りに回転させると、水平操作ダイアル(24)の回動力は、上述の水平駆動機構(22)を構成する複数の伝達ギア(24a)(25)(26)(27)を介して、図１５に示す水平可動板(124)のラック部(126)に伝達される。
そして、水平可動板(124)は、該水平可動板(124)の各水平ガイドピン(124a)が前面プレート(122a)の水平ガイド孔(122a)にガイドされて、左方向へスライドすることになる。
【００８６】
ここで、垂直可動板(123)は、連結板(127)の係合孔(128b)の範囲内で、回動板(127)に対する水平方向の相対移動が可能であり、更に、垂直可動板(123)の下側の２本の垂直ガイドピン(123a)(123a)の水平可動板(124)の垂直ガイド孔(124b)(124b)との係合、及び図１９に示す上側の２本の垂直ガイドピン(123b)(123b)と水平可動板(124)の垂直ガイド溝(124d)(124d)との係合によって、垂直可動板(123)の水平可動板(124)に対する水平方向の相対移動が規制されているので、垂直可動板(123)及び該垂直可動板(123)に取り付けられた投射レンズ装置は、図１５に示す如く水平可動板(124)と共に水平方向にスライドすることになる。
同様に、ユーザが水平操作ダイアル(24)を反時計回りに回転させると、水平可動板(124)、垂直可動板(123)及び投射レンズ装置は、右方向へスライドすることになる。
【００８７】
尚、図１５中、１点鎖線は、水平可動板(124)及び垂直可動板(123)が左方向の限界位置までスライドした状態を示し、２点鎖線は、水平可動板(124)及び垂直可動板(123)が右方向の限界位置までスライドした状態を示している。又、実線は、水平可動板(124)及び垂直可動板(123)が、水平方向の中心位置にある状態を示している。該中心位置においては、最も明るい投射映像が得られ、水平可動板(124)及び垂直可動板(123)が中心位置から左右方向に離間するにつれて、投射映像の明るさは、僅かに低下することになる。
【００８８】
図１５に示す如く、水平可動板(124)及び垂直可動板(123)が水平方向の中心位置にあるとき、連結ピン(129)は、前記投射レンズ装置の重心を通り且つ鉛直方向に伸びる直線上に位置している。
【００８９】
ユーザが垂直操作ダイアル(28)を時計回りに回転させると、垂直操作ダイアル(28)の回動力は、図１８に示す垂直駆動機構(23)を構成する複数の伝達ギア(28a)(29)(130)(131)を介して、図１６に示す回動板(127)の扇形ギア部(127a)に伝達される。そして、回動板(127)は支持ピン(132)を中心として反時計回りに回動し、これに伴って、回動板(127)の左端は下方に移動することになる。
【００９０】
ここで、回動板(127)の左端には、連結ピン(129)を介して連結板(128)が連結されており、該連結板(128)は垂直可動板(128)に固定されている。従って、回動板(127)の反時計回りの回動に伴って、垂直可動板(128)及び該垂直可動板(128)に取り付けられた前記投射レンズ装置は、垂直可動板(128)の下側の２本の垂直ガイドピン(123a)(123a)が水平可動板(124)の垂直ガイド孔(124b)(124b)にガイドされると共に、図１９に示す上側の２本の垂直ガイドピン(123b)(123b)が水平可動板(124)の垂直ガイド溝(124d)(124d)にガイドされて、水平可動板(124)に対して下方に相対移動する。
【００９１】
一方、ユーザが垂直操作ダイアル(28)を反時計回りに回転させると、回動板(127)は支持ピン(132)を中心として時計回りに回動し、これに伴って、回動板(127)の左端は上方に移動することになる。これによって、垂直可動板(128)及び前記投射レンズ装置は、水平可動板(124)に対して上方に相対移動する。
【００９２】
尚、図１６中、１点鎖線は、垂直可動板(123)が上方向の限界位置までスライドした状態を示し、２点鎖線は、垂直可動板(123)が下方向の限界位置までスライドした状態を示している。又、実線は、垂直可動板(123)が鉛直方向の中心位置にある状態を示している。該中心位置においては、最も明るい投射映像が得られ、垂直可動板(123)が中心位置から上下方向に離間するにつれて、投射映像の明るさは僅かに低下することになる。
【００９３】
上記本発明のレンズシフト機構(２)によれば、垂直駆動機構(23)を構成する回動板(127)と、前記投射レンズ装置が取り付けられた垂直可動板(123)とが、連結ピン(129)によって前記投射レンズ装置の重心を通り且つ鉛直方向に伸びる直線上にて互いに連結されているので、前記投射レンズ装置の鉛直方向のシフト操作時に、該投射レンズ装置の自重によって垂直可動板(123)に作用する回動力を最小限に抑制することが出来る。これにより、前記投射レンズ装置のスムーズな鉛直駆動が可能となる。
【００９４】
又、レンズシフト機構(２)は、図２０及び図２１に示す如く、前記投射レンズ装置を所望の位置にて固定するためのロック機構(140)を具えている。該ロック機構(140)は、液晶プロジェクタ装置の設置時に、レンズシフト機構(２)を用いて、液晶プロジェクタ装置から投射される映像の位置を前方のスクリーンに合わせて調整した後、前記投射レンズ装置の位置を固定するためのものであり、該ロック機構(140)によれば、液晶プロジェクタ装置或いはスクリーンを移動させない限り、その後の再調整は不要となる。
【００９５】
ロック機構(140)は、図２１に示す如く、前記投射レンズ装置の光軸に沿ってスライド可能なレバー部材(133)と、該レバー部材(133)のスライド操作に応じて、水平操作ダイアル(24)の平歯車(24a)に係脱可能に噛合する水平ロック部材(137)と、垂直操作ダイアル(28)の平歯車(28a)に係脱可能に噛合する垂直ロック部材(136)と具えている。レバー部材(133)は、図２０に示す如く、固定ベース(120)に締結された取り付け板(139)に取り付けられており、図中に実線で示すロック解除位置と２点鎖線で示すロック位置との間で、前記光軸に沿ってスライド可能となっている。又、図１に示す如く、レバー部材(133)のノブ部(134)が、ケーシング(１)の右側壁から露出している。
【００９６】
レンズシフト機構(２)を用いた映像投射位置の調整時には、レバー部材(133)は前記ロック解除位置に設定される。調整完了後、レバー部材(133)のノブ部(134)を操作して、レバー部材(133)を前記ロック位置までスライドさせることにより、図２１に示す水平ロック部材(137)及び垂直ロック部材(136)が、レンズシフト機構(２)を構成する水平操作ダイアル(24)及び垂直操作ダイアル(28)の平歯車(24a)(28a)に噛合して、両操作ダイアル(24)(28)の回転操作が不能となる。これにより、前記投射レンズ装置を所望の位置に固定することが出来る。
【００９７】
映像投射位置の再調整が必要な場合には、レバー部材(133)のノブ部(134)を操作して、レバー部材(133)を前記ロック解除位置までスライドさせることにより、図２１に示す水平ロック部材(137)及び垂直ロック部材(136)が、レンズシフト機構(２)を構成する水平操作ダイアル(24)及び垂直操作ダイアル(28)の平歯車(24a)(28a)から離間して、両操作ダイアル(24)(28)の回転操作が可能となる。
【００９８】
図２２(ａ)及び図２２(ｂ)は、レバー部材(133)が前記ロック位置及びロック解除位置に設定された状態における、レバー部材(133)と垂直ロック部材(136)の相対位置関係を示している。
図２２(ａ)及び図２２(ｂ)に示す如く、垂直ロック部材(136)は略Ｌ字状を呈し、前記光軸に沿う回転軸(136b)を中心として回動可能に図２０に示す取り付け板(139)に取り付けられている。垂直ロック部材(136)の一端には、ギア部(136a)が形成されている。
【００９９】
垂直ロック部材(136)の回転軸(136b)には、トーションバネ(141)が巻装されており、該トーションバネ(141)の一端が取り付け板(139)に係止されると共に、他端が垂直ロック部材(136)のギア部(136a)の背面に掛けられている。トーションバネ(141)の弾性復帰力により、垂直ロック部材(136)には反時計回りの回動力が作用し、該回動力によって、垂直ロック部材(136)のギア部(136a)は、垂直操作ダイアル(28)の平歯車(28a)に接近する方向に常に付勢されている。
【０１００】
レバー部材(133)が前記ロック位置に設定された場合、レバー部材(133)は図２０中２点鎖線で示す如く、前記光軸に沿って後方側に位置している。この状態において、レバー部材(133)の先端部(133a)は、図２２(ａ)に示す如く垂直ロック部材(136)から離間している。垂直ロック部材(136)のギア部(136a)は、トーションバネ(141)の付勢力によって、垂直操作ダイアル(28)の平歯車(28a)に噛合し、この結果、垂直操作ダイアル(28)の回転操作が不能となる。
【０１０１】
一方、レバー部材(133)が前記ロック解除位置に設定された場合、レバー部材(133)は図２０中に実線で示す如く、前記光軸に沿って前方側に位置している。この状態において、図２２(ｂ)に示す如く、レバー部材(133)の先端部(133a)が垂直ロック部材(136)の一端に当接し、これによって、垂直ロック部材(136)は、トーションバネ(141)の付勢力に抗して反時計回りに回動することになる。
この結果、垂直ロック部材(136)の他端に形成されたギア部(136a)が、垂直操作ダイアル(28)の平歯車(28a)から離間し、この結果、垂直操作ダイアル(28)の回転操作が可能となる。
【０１０２】
又、図２３(ａ)及び図２３(ｂ)は、レバー部材(133)が前記ロック位置及びロック解除位置に設定された状態における、レバー部材(133)と水平ロック部材(137)の相対位置関係を示している。
図２３(ａ)及び図２３(ｂ)に示す如く、水平ロック部材(137)は略Ｌ字状を呈し、鉛直方向に沿う回転軸(137b)を中心として回動可能に、図２０に示す取り付け板(139)に取り付けられている。水平ロック部材(137)の一端には、ギア部(137a)が形成されている。
【０１０３】
水平ロック部材(137)の回転軸(137b)には、トーションバネ(141)が巻装されており、該トーションバネ(141)の一端が取り付け板(139)に係止されると共に、他端が水平ロック部材(137)のギア部(137a)の背面に掛けられている。トーションバネ(141)の弾性復帰力により、水平ロック部材(137)には反時計回りの回動力が作用し、該回動力によって、水平ロック部材(137)のギア部(137a)は、水平操作ダイアル(24)の平歯車(24a)に接近する方向に常に付勢されている。
【０１０４】
レバー部材(133)が前記ロック位置に設定された場合、レバー部材(133)は図２０中２点鎖線で示す如く、前記光軸に沿って後方側に位置している。この状態において、レバー部材(133)の先端部(133b)は、図２３(ａ)に示す如く水平ロック部材(137)から離間している。水平ロック部材(137)のギア部(137a)は、トーションバネ(141)の付勢力によって、水平操作ダイアル(24)の平歯車(24a)に噛合し、この結果、水平操作ダイアル(24)の回転操作が不能となる。
【０１０５】
一方、レバー部材(133)が前記ロック解除位置に設定された場合、レバー部材(133)は図２０中に実線で示す如く、前記光軸に沿って前方側に位置している。この状態において、図２２(ｂ)に示す如く、レバー部材(133)の先端部(133b)が水平ロック部材(137)の一端に当接し、これによって、水平ロック部材(137)は、トーションバネ(141)の付勢力に抗して時計回りに回動することになる。
この結果、水平ロック部材(137)の他端に形成されたギア部(137a)が、水平操作ダイアル(24)の平歯車(24a)から離間し、この結果、水平操作ダイアル(24)の回転操作が可能となる。
【０１０６】
従って、上記本発明の液晶プロジェクタ装置によれば、１つのレバー部材(133)のスライド操作によって、２つの操作ダイアル(24)(28)を同時に回転操作不能或いは回転操作可能に設定することが出来るロック機構(140)を、簡易な構成で実現することが出来る。
【０１０７】
更に、レンズシフト機構(２)は、前記投射レンズ装置が、水平操作ダイアル(24)の操作によって図１５中に実線で示す水平方向の中心位置に至ったとき、水平操作ダイアル(24)に対して一定のクリック感を与えるための第１のクリック感付与機構(150)と、前記投射レンズ装置が、垂直操作ダイアル(24)の操作によって図１６中に実線で示す鉛直方向の中心位置に至ったとき、垂直操作ダイアル(24)の操作に対して一定のクリック感を与えるための第２のクリック感付与機構(151)とを具えている。
【０１０８】
図２４(ａ)及び図２４(ｂ)に示す如く、第１のクリック感付与機構(150)は、水平駆動機構(22)を構成する第１伝達ギア(25)の側面に凹設された第１の渦巻き状溝(150a)と、該第１伝達ギア(25)の回転に伴って、第１の渦巻き状溝(150a)上を摺動する第１の回動部材(135)と、該第１の回動部材(135)の回転軸(135a)に巻装されたトーションバネ(153)とから構成される。
第１の回動部材(135)は、該第１の回動部材(135)の一端に設けられた鉛直方向に沿う回転軸(135a)を中心として回動可能に、図２０に示す取り付け板(139)に取り付けられている。
【０１０９】
第１の回動部材(135)の他端には、第１伝達ギア(25)に向けて突出する凸部(135b)が形成されており、該凸部(135b)が第１の渦巻き状溝(150a)に係合している。又、第１の回動部材(135)には、トーションバネ(153)の弾性復帰力により、回転軸(135a)を中心とする時計回りの回動力が作用しており、これによって、凸部(135b)は、第１の渦巻き状溝(150a)の内周側の壁面に向けて付勢されている。
【０１１０】
従って、ユーザが水平操作ダイアル(24)を回転させ、これによって、第１伝達ギア(25)が回転すると、第１の回動部材(135)の凸部(135b)は、第１の渦巻き状溝(150a)の内周側の壁面に摺接しつつ、該第１の渦巻き状溝(150a)上を摺動することになる。
【０１１１】
水平操作ダイアル(24)の回転によって、前記投射レンズ装置が、図１５中に実線で示す水平方向の中心位置に至ると、図２４(ｂ)に示す如く、第１の回動部材(135)の凸部(135b)は、トーションバネ(153)の付勢力によって、第１の渦巻き状溝(150a)の内周側の壁面に凹設された凹部(150b)に係合する。
そして、第１の回動部材(135)の凸部(135b)が、第１の渦巻き状溝(150a)の凹部(150b)に係合する際の衝突によって、水平操作ダイアル(24)の操作に対して一定のクリック感が与えられることになる。又、この状態から水平操作ダイアル(24)を更に回転させるには、トーションバネ(153)の付勢力に抗して、第１の回動部材(135)の凸部(135b)を第１の渦巻き状溝(150a)の凹部(150b)から離脱させなければならず、これによって、水平操作ダイアル(24)の回転操作に対して一定の抵抗力が付与されることになる。
【０１１２】
図２５(ａ)及び図２５(ｂ)に示す如く、第２のクリック感付与機構(151)は、垂直駆動機構(23)を構成する第４伝達ギア(29)の側面に凹設された第２の渦巻き状溝(151a)と、該第４伝達ギア(29)の回転に伴って、第２の渦巻き状溝(151a)上を摺動する第２の回動部材(138)と、該第２の回動部材(138)に時計回りの回動力を付与するコイルバネ(155)とから構成される。
第２の回動部材(138)は略Ｌ字状を呈し、前記光軸方向に沿って伸びる回転軸(138a)を中心とする回動可能に、図１５及び図１６に示す取り付け板(139)に取り付けられている。又、コイルバネ(155)は、第２の回動部材(138)の一端と取り付け板(139)との間に張架されている。
【０１１３】
図２５(ａ)及び図２５(ｂ)に示す如く、第２の回動部材(138)の他端には、第４伝達ギア(29)に向けて突出する凸部(138b)が形成されており、該凸部(138b)が第２の渦巻き状溝(151a)に係合している。又、第２の回動部材(138)には、コイルバネ(155)の弾性復帰力により、回転軸(138a)を中心とする時計回りの回動力が作用しており、これによって、凸部(138b)は、第２の渦巻き状溝(151a)の内周側の壁面に向けて付勢されている。
【０１１４】
従って、ユーザが垂直操作ダイアル(28)を回転させ、これによって、第４伝達ギア(29)が回転すると、第２の回動部材(138)の凸部(138b)は、第２の渦巻き状溝(151a)の内周側の壁面に摺接しつつ、該第２の渦巻き状溝(151a)上を摺動することになる。
【０１１５】
垂直操作ダイアル(28)の回転によって、前記投射レンズ装置が、図１６中に実線で示す鉛直方向の中心位置に至ると、図２５(ｂ)に示す如く、第２の回動部材(138)の凸部(138b)は、コイルバネ(155)の付勢力によって、第２の渦巻き状溝(151a)の内周側の壁面に凹設された凹部(151b)に係合する。
そして、第２の回動部材(138)の凸部(138b)が、第２の渦巻き状溝(151a)の凹部(151b)に係合する際の衝突によって、垂直操作ダイアル(28)の操作に対して一定のクリック感が与えられることになる。又、この状態から垂直操作ダイアル(28)を更に回転させるには、コイルバネ(155)の付勢力に抗して、第２の回動部材(138)の凸部(138b)を第２の渦巻き状溝(151a)の凹部(151b)から離脱させなければならず、これによって、垂直操作ダイアル(28)の回転操作に対して、一定の抵抗力が付与されることになる。
【０１１６】
上記本発明の液晶プロジェクタ装置によれば、ユーザは、レンズシフト機構(２)による映像投射位置の調整時に、両操作ダイアル(24)(28)のクリック感によって、投射映像の明るさが最大となる水平方向及び鉛直方向の中心位置を認識することが出来る。これにより、水平方向及び鉛直方向の中心位置を基準として、映像投射位置を調整することが出来、この結果、映像投射位置の調整が従来よりも容易となる。
【０１１７】
ランプユニット(７)
図２に示す如く、光源となるランプユニット(７)は、光学系保持ケース(30)の左端部に取り付けられている。
図２６に示す如く、ランプユニット(７)は、楕円面状の反射面を有するリフレクタ(71)を矩形状の枠体(72)に接合して構成され、図３４に示す如く、リフレクタ(71)の焦点位置には、光源となるランプバルブ(170)が配備されている。ランプバルブ(170)は、円柱状のガラス管(171)の内部に発光体を封止して構成され、該発光体が封入された発光部(172)は球状を呈している。
図２６及び図２７に示す如く、枠体(72a)は矩形状の開口(72a)を有し、該開口(72a)には、凹レンズ(80)が嵌め込まれている。
【０１１８】
図３５(ａ)に示す如く、凹レンズ(80)は光出射側の表面に凹面(80a)を有し、図３５(ｂ)に示す如く、凹レンズ(80)の光入射側の表面には、中央部にのみ凹部(80b)が形成されている。
【０１１９】
図３に示す如く、ケーシング(１)の左後端部には、ランプユニット(７)を冷却するためのランプ冷却ファン(190)が配備されている。ランプユニット(７)のランプ冷却ファン(190)側の側部には、図２６及び図２７に示す如く、ランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気を図３４に示すランプバルブ(170)に向けて導入するための３つの空気導入口(74a)(73)(74b)が形成されている。又、ランプユニット(７)の反対側の側部には、３つの空気導入口(74a)(73)(74b)から導入された空気を排出するための空気排出口(75)が形成されている。
【０１２０】
ところで、ランプユニット(７)は、長期使用によりその性能が劣化するため、ユーザ交換部品となっている。このため、簡単に取り付け／取り外しが出来る様なランプユニット(７)の取り付け構造が必要となる。
又、仮に、ランプユニット(７)が光学系保持ケース(30)に対して傾斜して取り付けられた場合には、投射映像の明るさが低下してしまうため、ランプユニット(７)の取り付け／取り外しを簡単に行なうことが出来、然もランプユニット(７)を光学系保持ケース(30)に対する所定位置に確実に位置決めすることが出来るランプユニット(７)の取り付け構造が必要となる。
【０１２１】
本発明のプロジェクタ装置において、図２９に示す如く、光学系保持ケース(30)内に配備された前記光学系(３)の光軸に直交する平面に沿ってランプユニット(７)をスライドさせることにより、該ランプユニット(７)の光学系保持ケース(30)の左端部に対する着脱が可能となっている。
光学系保持ケース(30)の左端部の上壁及び下壁には、ランプユニット(７)を位置決めするための２つの位置決め孔(330a)(330b)及び２本の位置決めピン(331)(331)が設けられている。２つの位置決め孔(330a)(330b)及び２本の位置決めピン(331)(331)は、ランプユニット(７)から出射される光の光軸に対して直交する方向に所定の間隔を隔てて並設されている。
【０１２２】
図２８及び図２９に示す如く、ランプユニット(７)の枠体(72)の上面には、光学系保持ケース(30)の２つの位置決め孔(330a)(330b)に嵌まる２本の嵌合ピン(76)(76)が、上方に向けて突設されると共に、図２６及び図２７に示す如く、枠体(72)の下端部には、２つの嵌合孔(77)(77)が開設され、両嵌合孔(77)(77)に図２９に示す光学系保持ケース(30)の２本の位置決めピン(331)(331)が嵌め込まれることになる。
尚、各嵌合ピン(76)の外径は５ｍｍ、位置決め孔(330a)(330b)の内径は５.１ｍｍ、位置決めピン(331)の外径は４ｍｍ、嵌合孔(77)の内径は４.１ｍｍである。
【０１２３】
又、図２９及び図３０に示す如く、光学系保持ケース(30)の左端部には、板金製の矩形枠状の板バネ部材(340)が取り付けられている。図３０に示す如く、板バネ部材(340)は、上側の両端部に開設されたフック孔(341)(341)が、光学系保持ケース(30)の両側壁の内面に突設されたフック部(333)(333)に係合すると共に、下側の両端部に設けられたＬ字状の屈曲部(346)(346)が、光学系保持ケース(30)の下端部に凹設されたスリット溝(335)に挿入された状態で、光学系保持ケース(30)の左端部に取り付けられている。
【０１２４】
板バネ部材(340)は、光学系保持ケース(30)の左端部の端面(334)に当接する第１平坦部(345)と、該第１平坦部(345)からランプユニット(７)に向けて突出した第２平坦部(344)と、第１平坦部(345)と第２平坦部(344)の間を繋ぐ傾斜部(342)(343)とを有している。
【０１２５】
ランプユニット(７)を光学系保持ケース(30)に取り付ける場合には、図２９に示す如く、光学系保持ケース(30)の下方側から、ランプユニット(７)の枠体(72)に形成された２本の嵌合ピン(76)(76)を光学系保持ケース(30)の２つの位置決め孔(330a)(330b)に挿入する。
【０１２６】
図２６、図２７及び図２９に示す如く、枠体(72)の２本の嵌合ピン(76)(76)の先端部(76a)(76a)には、テーパ加工が施されており、これによって、２本の嵌合ピン(76)(76)は先細形状を呈している。更に、図３２(ａ)及び図３２(ｂ)に示す如く、光学系保持ケース(30)の２つの位置決め孔(330a)(330b)の内、一方の位置決め孔(330a)は、前記光軸方向とは直交する方向に長い長孔形状を呈しているので、枠体(72)の２本の嵌合ピン(76)(76)を光学系保持ケース(30)の２つの位置決め孔(330a)(330b)に容易に挿入することが出来る。
【０１２７】
図３２(ａ)は、枠体(72)の２本の嵌合ピン(76)(76)の先端部(76a)(76a)が、光学系保持ケース(30)の２つの位置決め孔(330a)(330b)に挿入された状態を示しており、図３３(ａ)は、この状態における板バネ部材(340)の変形状態を示している。この状態において、枠体(72)の端面(72b)は、板バネ部材(340)の第２平坦部(344)に摺接しているに過ぎず、板バネ部材(340)に変形は生じていない。
【０１２８】
この状態から更にランプユニット(７)を挿入すると、ランプユニット(７)の先端部が光学系保持ケース(30)の上壁の下面に当接して、ランプユニット(７)が受け止められると共に、図２９に示すランプユニット(７)の枠体(72)の下端部に形成された２つの嵌合孔(77)(77)が、図２９及び図３０に示す光学系保持ケース(30)の２本の位置決めピン(331)(331)に嵌合し、図２８に示す如く、ランプユニット(７)が光学系保持ケース(30)の左端部に取り付けられることになる。
【０１２９】
図３１及び図３２(ｂ)は、ランプユニット(７)が光学系保持ケース(30)の左端部に取り付けられた状態を示しており、図３３(ｂ)は、この状態における板バネ部材(340)の変形状態を示している。
この状態において、枠体(72)の端面(72b)は、図３１及び図３３(ｂ)に示す如く、板バネ部材(340)の第２平坦部(344)を押圧し、これによって板バネ部材(340)は、枠体(72)の端面(72b)と光学系保持ケース(30)の端面(334)の間で狭圧され、板バネ部材(340)には、弾性変形が生じることになる。
【０１３０】
この板バネ部材(340)の弾性復帰力によって、ランプユニット(７)は、光学系保持ケース(30)から離間する方向に押圧される。ここで、嵌合ピン(76)は円柱状を呈し、第１位置決め孔(330b)は円形を呈しているので、両者の係合による芯出し効果によって、嵌合ピン(76)は、その中心軸と第１位置決め孔(330b)の中心とが前記光軸に平行な一直線上に並ぶ位置に移動することになる。
【０１３１】
この結果、ランプユニット(７)は、図３２(ｂ)に示す如く、前記光軸に沿う方向においては、枠体(72)の各嵌合ピン(76)(76)の外周面が光学系保持ケース(30)の各位置決め孔(330a)(330b)のランプユニット(７)側の端縁に当接した位置、前記光軸に直交する方向においては、下側の嵌合ピン(76)の中心軸と下側の位置決め孔(330b)の中心とが光軸に平行な一直線上に並んだ位置に位置決めされることになる。
【０１３２】
上述のランプユニット(７)の取り付け構造によれば、ランプユニット(７)の交換をユーザが容易に行なうことが可能であり、且つランプユニット(７)を高い精度で装置に組み付けることが出来る。
【０１３３】
ところで、図３４に示すランプバルブ(170)の発光時に、ランプバルブ(170)の鉛直方向上側の温度は下側の温度よりも高くなり、ランプバルブ(170)の上下で温度差が生じることが知られている。この上下の温度差は、ランプバルブ(170)の発光部(172)で最大となる。ランプバルブ(170)の性能を十分に引き出すためには、ランプバルブ(170)の温度を一定の温度以下に維持すると共に、前記上下の温度差が一定の範囲内に収まるようにランプバルブ(170)を冷却する必要がある。
【０１３４】
図３９(ａ)は、液晶プロジェクタ装置が、図１に示す設置姿勢にて設置された場合におけるランプユニット(７)内の空気の流れを示している。
図３９(ａ)に示す如く、ランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気をランプバルブ(170)に向けて導入するための３つの空気導入口(74a)(73)(74b)の内、第１空気導入口(74a)及び第２空気導入口(74a)は、ランプバルブ(170)の中心軸を通り且つランプユニット(７)の側壁と直交する平面を挟んで両側に形成され、ランプバルブ(170)の発光部(172)に向けて開口している。第３空気導入口(73)は、第１空気導入口(74a)と第２空気導入口(74a)との間に形成され、ランプバルブ(170)のガラス管(171)の先端に向けて開口している。
【０１３５】
従って、図３に示すランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気は、第１空気導入口(74a)と第２空気導入口(74a)との間に介在するランプユニット(４)の側壁の一部によって強制的に分流され、第１空気導入口(74a)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の発光部(172)の上側を流れ、第２空気導入口(74b)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の発光部(172)の下側を流れることになる。又、第３空気導入口(73)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の先端に向かって流れることになる。
【０１３６】
ところで、本発明の液晶プロジェクタ装置は、本発明の液晶プロジェクタ装置は、取り付け金具により、図１に示す底面を取り付け面として天井やスクリーンに対向する垂直壁に取り付けることが可能となっている。
又、本発明の液晶プロジェクタ装置は、設置姿勢に拘わらずスクリーンには正常な向きで映像を映し出すことが出来る様に、投射すべき画像を１８０度回転させる機能及び上下に反転させる機能を有している。
天井から吊り下げて設置した場合、液晶プロジェクタ装置の姿勢は、図１に示す設置姿勢とは天地逆転することとなるため、投射画像を１８０度回転させる。
【０１３７】
又、スクリーンに対向する垂直壁に取り付ける場合、液晶プロジェクタ装置は、図１に示す投射レンズ(20)を鉛直方向上側或いは下側に向けた状態で設置される。そして、投射レンズ(20)から投射される映像光の光軸に対して、４５度の傾斜角度でミラーを配置することにより、映像を前方に向けて投射することが出来る様になっている。投射レンズ(20)を鉛直方向下側に向けて設置した場合には、投射画像を上下に反転させる。
【０１３８】
図３９(ｂ)は、液晶プロジェクタ装置が、天井から吊り下げられた状態におけるランプユニット(７)内の空気の流れを示している。
この設置状態において、図３に示すランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気は、第１空気導入口(74a)と第２空気導入口(74a)との間に介在するランプユニット(４)の側壁の一部によって強制的に分流され、第１空気導入口(74a)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の発光部(172)の下側を流れ、第２空気導入口(74b)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の発光部(172)の上側を流れることになる。又、第３空気導入口(73)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の先端に向かって流れることになる。
【０１３９】
図３９(ｃ)及び図３９(ｄ)は、液晶プロジェクタ装置が前記垂直壁に取り付けられた状態におけるランプユニット(７)内の空気の流れを示している。
この設置状態において、図３に示すランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気は、第１空気導入口(74a)と第２空気導入口(74a)との間に介在するランプユニット(４)の側壁の一部によって強制的に分流され、第１空気導入口(74a)及び第２空気導入口(74b)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の発光部(172)の左右両側を流れることになる。又、第３空気導入口(73)から導入された空気は、ランプバルブ(170)の先端に向かって流れることになる。
【０１４０】
従って、上述の４通りの何れの設置姿勢においても、図３に示すランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気が、ランプバルブ(170)の発光部(172)の鉛直方向下側の面に垂直の角度で吹き付けられることはない。これにより、温度の低いランプバルブ(170)の発光部(172)の鉛直方向下側が過冷却状態となることが防止され、この結果、装置の設置姿勢に拘わらず、ランプバルブ(170)の発光部(172)の鉛直方向上側と鉛直方向下側との温度差を一定範囲内に収めることが出来る。
【０１４１】
又、図３６乃至図３８に示す如く、ランプユニット(７)には、光漏れを防止すべく、ランプユニット(７)の周囲を覆う覆い部材(184)が取り付けられており、図３７に示す如く、覆い部材(184)の片側の側壁には、ランプユニット(７)の３つの空気導入口(74a)(73)(74b)との対向位置に第１の開口(186)が開設されている。又、図３７に示す如く、覆い部材(184)の反対側の側壁には、ランプユニット(７)の空気排出口(75)との対向位置に第２の開口(187)が開設されると共に、該第２の開口(187)から排出される空気の流路を構成する流路ハウジング(180)が取り付けられている。
【０１４２】
図３６及び図３８に示す如く、流路ハウジング(180)の側壁には、スリット状の貫通孔(181)が、流路ハウジング(180)内を流れる空気の流れに交叉して形成されると共に、図３７及び図３８に示す如く、流路ハウジング(180)の終端には、多孔質体からなるエアフィルタ(182)が取り付けられている。図３７に示すランプバルブ(170)は、長期使用によって破裂することがあり、ランプバルブ(170)の破裂時には、該ランプバルブ(170)内に封入されていたガスが排出されることになる。エアフィルタ(182)は、前記ガスに含まれる微粒子を吸着する機能を有しており、これによって、前記ガスに含まれる微粒子の装置外部への排出が防止される。尚、エアフィルタ(182)としては、ＨＥＰＡ(Ｈｉｇｈ  Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ａｉｒ)フィルタを用いている。
【０１４３】
図４０(ａ)は、通常使用時における、ランプバルブ(170)を冷却する空気の流れを示している。図４０(ａ)に示す如く、ランプ冷却ファン(190)から取り込まれた空気は、ランプユニット(７)の３つの空気導入口(74a)(73)(74b)を通して、ランプユニット(７)の内部に導入される。ランプバルブ(170)を冷却して高温となった空気は、反対側の空気排出口(75)を通して、流路ハウジング(180)内の流路を流れることになる。
ここで、高温となった空気は、流路ハウジング(180)の終端へ向かうことになるが、該空気の流速はエアフィルタ(182)を通過できる程大きなものではなく、エアフィルタ(182)により通過が阻止された高温の空気は、排気ファン(191)の吸引により貫通孔(181)を通って流路ハウジング(180)の外部に排出されることになる。
【０１４４】
これに対し、図４０(ｂ)は、ランプバルブ(170)の破裂時におけるランプバルブ(170)内に封入されていたガスの流れを示している。
前記ガスは、高圧状態でランプバルブ(170)内に封入されているので、ランプバルブ(170)の破裂の瞬間、ランプユニット(７)のリフレクタ(71)の内側及び流路ハウジング(180)の内圧は、急激に上昇することになる。これによって、前記ガスが流路ハウジング(180)内の流路に吹き出すことになる。
【０１４５】
ここで、前記ガスは流速が大きいため、流路ハウジング(180)内の流路に沿って流れることとなり、該流路ハウジング(180)内の流路に対して交叉する方向に形成された貫通孔(181)から流路ハウジング(180)の外部へ排出される前記ガスの量は僅かなものとなる。この結果、前記ガスの大部分は、流路ハウジング(180)内の流路の終端、即ちエアフィルタ(182)へ向かって流れることとなる。
【０１４６】
又、前記ガスは、高い圧力を有しているので、エアフィルタ(182)により通過が阻止されることはなく、該ガスがエアフィルタ(182)を通過する過程で、該ガスに含まれる微粒子は、エアフィルタ(182)に吸着されることになる。この結果、浄化されたガスが流路ハウジング(180)の終端から該流路ハウジング(180)の外部に排出されることになる。
【０１４７】
従って、本発明のランプユニット(７)によれば、ランプバルブ(170)に対する冷却効率を損なうことなく、ランプバルブ(170)内に封入されたガスに含まれる微粒子が、ランプバルブ(170)の破裂時に装置外部へ排出されることを防止することが出来る。
【０１４８】
上述の如く、本発明の液晶プロジェクタ装置は、図３４に示すランプユニット(７)を構成するリフレクタとして、楕円面状のリフレクタ(71)を採用している。従来の液晶プロジェクタ装置においては、放物面状のリフレクタを有するランプユニットが用いられていたが、楕円面状のリフレクタ(71)を有するランプユニット(７)は、放物面状のリフレクタを有するランプユニットに比べて、ランプユニット(７)から出射される光の幅を小さくすることが出来、これによって装置の小型化を図ることが出来る。
【０１４９】
又、本発明の液晶プロジェクタ装置は、図５に示す如く、２つのインテグレータレンズ(31)(32)を用いたインテグレータレンズ照明系を採用しているため、ランプユニット(７)から出射される光を平行光とすべく、ランプユニット(７)の前面には、図３４に示す如く、光出射側の表面に凹面(80a)を有する凹レンズ(80)が取り付けられ、図３５(ｂ)に示す如く、該凹レンズ(80)の光入射側の表面には、中央部にのみ凹部(80b)が形成されている。尚、凹レンズ(80)の有効径は３７ｍｍ、焦点距離は９９ｍｍである。又、凹部(80b)の有効径は１０ｍｍ、焦点距離は４８ｍｍである。
【０１５０】
図４１に示す如く、ランプユニット(７)の凹レンズ(80)から出射された光は、第１インテグレータレンズ(31)を構成する各セル(31a)を通して、該各セル(31a)に対応する第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)に結像され、スリット板(33)を通して偏光ビームスプリッタ(34)へ至る。
図４３(ａ)は、計算機シミュレーションによって求めた偏光ビームスプリッタ(34)に結像されるランプユニット(７)のアーク像を示しており、図４３(ｂ)は、本発明の凹レンズ(80)の代わりに、光入射側の表面に凹部(80b)が形成されていない従来の凹レンズを用いた場合に偏光ビームスプリッタ(34)に結像されるランプユニット(７)のアーク像を示している。
【０１５１】
照明系として、楕円面状のリフレクタ(71)を有するランプユニット(７)を用いた場合、ランプユニット(７)の発光部(172)から発せられた光は、リフレクタ(71)によって反射され、凹レンズ(80)の中心部に向けて集光される。従って、凹レンズ(80)の中央部から出射される光は、外周部から出射される光に比べて高い輝度を有することになる。
図４２(ａ)は、本発明の第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する複数のセル(32a)に結像されるアーク像(350)を示しており、図４２(ｂ)は、本発明の凹レンズ(80)の代わりに、光入射側の表面に凹部(80b)が形成されていない従来の凹レンズを用いた場合に第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する複数のセル(32a)に結像されるアーク像(350)を示している。
【０１５２】
図４３(ａ)(ｂ)に示す如く、偏光ビームスプリッタ(34)の中央部に結像されるアーク像は、外周部を構成する複数のセル(32a)に結像されるアーク像よりも大きなものとなり、図４２(ａ)(ｂ)に示す如く、アーク像(350)は、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する各セル(32a)からはみ出した状態で結像されることになる。
【０１５３】
ランプユニット(７)のリフレクタ(71)、凹レンズ(80)及び第１インテグレータレンズ(31)によって生じる収差によって、各アーク像(350)には歪みが生じることとなり、これによって各アーク像(350)は、各セル(32a)の対角線に沿って長い略楕円形状を呈している。図４２(ａ)(ｂ)中、ハッチングは、スリット板(33)によって遮光される領域を示しており、各アーク像(350)のスリット板(33)のスリット孔(33a)からはみ出した領域は、スリット板(33)によって遮光されることになる。
【０１５４】
従って、ランプユニット(７)から発せられた光の利用効率を向上させるためには、スリット板(33)によって遮断される光の量を削減することが重要であり、このためには、スリット板(33)のスリット孔(33a)の開口領域に対応する第２インテグレータレンズ(32)の各セルの領域に結像されるアーク像(350)の面積を大きくすると共に、該アーク像(350)の平均輝度を高めることが必要となる。
【０１５５】
図４２(ｂ)に示す如く、従来の凹レンズを用いた照明系では、アーク像(350)が、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する各セル(32a)に対して第２インテグレータレンズ(32)の中心部側へ偏った位置に形成されていたため、スリット板(33)によって遮断される不要光の量が多くなり、この結果、図４３(ａ)に示す如く、偏光ビームスプリッタ(34)の中央部に至る光の量が少なくなる問題があった。
【０１５６】
そこで、計算機シミュレーション及び実験によって、第２インテグレータレンズ(32)の各セル(32a)に対する光の照射位置を鋭意検討した結果、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する各セル(32a)に形成されるアーク像(350)を、図４２(ｂ)に示す位置から図４２(ａ)に示す如く第２インテグレータレンズ(32)の中心部に対して外側方向へずらすことにより、図４１に示す偏光ビームスプリッタ(34)に至る光の量を大きく出来ることが判明した。
そこで、図３５(ｂ)及び図４１に示す如く、凹レンズ(80)の光入射側の表面の中央部にのみ凹部(80b)を形成した。
【０１５７】
図４１に示す如く、凹レンズ(80)の中心部に入射した光は、凹レンズ(80)の凹部(80b)を通過することによって、該中心部から外側方向へ僅かに屈折されることになる。凹部(80b)及び凹面(80a)を経て、凹レンズ(80)を通過した光は、第１インテグレータレンズ(31)の中央部を構成する各セル(31a)を経て、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する各セル(32a)に結像される。凹レンズ(80)の凹部(80b)のレンズ効果によって、第２インテグレータレンズ(32)の中央部を構成する各セル(32a)に結像されるアーク像は、図４２(ｂ)に示す位置から、図４２(ａ)に示す如く第２インテグレータレンズ(32)の中心部に対して外側方向へずれた位置に形成されることになる。
【０１５８】
これにより、図４３(ｂ)に示す如く、偏光ビームスプリッタ(34)の中央部に至る光の量が、図４３(ａ)に示す従来の凹レンズを用いた照明系に比べて多くなり、この結果、ランプユニット(７)から発せられた光の利用効率の向上を図ることが出来る。
【０１５９】
又、楕円面状のリフレクタ(71)を有するランプユニット(７)を用いて照明系を構成した場合、凹レンズ(80)は必須構成部品であるため、部品点数の増加を招くことなく、ランプユニット(７)から発せられた光の利用効率の向上を図ることが出来る。更に、凹部(80b)は単純な形状であるため、凹レンズ(80)の加工は容易であり、且つ単純な形状を有する複数のセル(31a)(32a)がマトリクス状に配列された２枚のインテグレータレンズ(31)(32)を用いて光学系(３)を構成することが出来るので、従来の方法に比べて、製造コストの削減を図ることが出来る。
【０１６０】
冷却装置(８)
図３に示す映像合成装置(４)の下方には、図４に示す如く、該映像合成装置(４)を構成する複数の光学部品を冷却するための冷却装置(８)が配備されている。
該冷却装置(８)は、下半ケース(12)の底面に設置された２つの冷却ファン(81)(81)と、両冷却ファン(81)(81)から取り込まれた外気を図５に示す各色用の液晶パネル(43b)(43g)(43r)及び入射側偏光板(41b)(41g)(41r)に向けて送り込むための流路を構成する流路ハウジング(82)とから構成される。流路ハウジング(82)の上面には、各色用の液晶パネル(43b)(43g)(43r)及び入射側偏光板(41b)(41g)(41r)に向けて、空気吐出口(82b)(82b)(82g)(82g)(82r)(82r)が形成され、両冷却ファン(81)(81)は、流路ハウジング(82)内に配備されている。
【０１６１】
又、両冷却ファン(81)(81)の外気取り込み口には、装置内部への粉塵の侵入を防止すべく、エアフィルタ(図示省略)が取り付けられており、流路ハウジング(82)内の流路には、両冷却ファン(81)(81)から取り込まれた外気の温度を検出するための温度センサ(図示省略)が配備されている。
【０１６２】
図４４に示す如く、各冷却ファン(81)には、前記エアフィルタ(83)が取り付けられており、各冷却ファン(81)及び前記温度センサ(84)は、マイクロコンピュータ(89)に接続されている。各冷却ファン(81)は、所定回数回転する毎にオン／オフ状態が変化する信号(以下、回転数検知信号という)を出力する機能を有しており、該回転数検知信号、及び温度センサ(84)から出力される温度検出信号は、マイクロコンピュータ(89)に取り込まれる。
【０１６３】
更に、マイクロコンピュータ(89)には、ファン駆動回路(85)と、メモリ(86)と、警告手段(88)とが接続されている。マイクロコンピュータ(89)は、温度センサ(84)から出力される温度検出信号と、各冷却ファン(81)から出力される回転数検知信号とに基づいて、各冷却ファン(81)の回転数が外気温度Ｔに応じた一定の回転数となる様に、各冷却ファン(81)に与えるべき駆動電圧をフィードバック制御する。ファン駆動回路(85)は、マイクロコンピュータ(89)からの指示に応じて、冷却ファン(81)を駆動する駆動電圧を制御する。
【０１６４】
図４５に示す如く、例えば、外気温度Ｔが所定温度Ｔ１未満の場合、各冷却ファン(81)は、所定の回転数ｒ１にて駆動される。一方、外気温度Ｔが所定温度Ｔ２を超えた場合、各冷却ファン(81)は、回転数ｒ１よりも大きな所定の回転数ｒ２にて駆動される。又、外気温度ＴがＴ１以上Ｔ２以下の場合には、以下の数式１によって求まる所定の回転数ｒ３にて駆動される。
(数式１)：  ｒ３＝(ｒ２−ｒ１)／(Ｔ２−Ｔ１)×(Ｔ−Ｔ１)＋ｒ１
【０１６５】
図４４に示すメモリ(86)には、所定温度Ｔ１及びＴ２、所定回転数ｒ１及びｒ２の他、各冷却ファン(81)を所定の回転数ｒ１にて駆動する際の基準となる基準駆動電圧Ｖ１と、各冷却ファン(81)を所定の回転数ｒ２にて駆動する際の基準となる基準駆動電圧Ｖ２とが記憶されている。
【０１６６】
マイクロコンピュータ(89)は、温度センサ(84)から出力される温度検出信号に基づいて外気温度Ｔを検知し、外気温度Ｔが所定温度Ｔ１よりも低いと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、基準駆動電圧Ｖ１を各冷却ファン(81)に与える様に指示し、各冷却ファン(81)は、基準駆動電圧Ｖ１にて駆動されることになる。
【０１６７】
その後、マイクロコンピュータ(89)は、各冷却ファン(81)から出力される回転数検知信号に基づいて、各冷却ファン(81)の回転数Ｒｆを検知し、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ１よりも小さいと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、各冷却ファン(81)に与える駆動電圧を、現在の駆動電圧Ｖ１に所定の電圧ΔＶを加えた電圧(Ｖ１＋ΔＶ)に変更する指示を与え、この結果、各冷却ファン(81)は、駆動電圧(Ｖ１＋ΔＶ)にて駆動されることになる。
【０１６８】
一方、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ１よりも大きいと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、各冷却ファン(81)に与える駆動電圧を、現在の駆動電圧Ｖ１から所定の電圧ΔＶを差し引いた電圧(Ｖ１−ΔＶ)に変更する指示を与え、この結果、各冷却ファン(81)は、駆動電圧(Ｖ１−ΔＶ)にて駆動されることになる。又、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ１と等しいと判断した場合、各冷却ファン(81)の駆動電圧は、変更されることなく維持される。
以上のステップを繰り返すことにより、各冷却ファン(81)の回転数が、所定の回転数ｒ１に維持されることになる。
【０１６９】
同様に、マイクロコンピュータ(89)が温度センサ(84)から出力される温度検出信号に基づいて外気温度Ｔを検知し、外気温度Ｔが所定温度Ｔ２よりも高いと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、基準駆動電圧Ｖ２を各冷却ファン(81)に与える様に指示し、各冷却ファン(81)は、基準駆動電圧Ｖ２にて駆動されることになる。
【０１７０】
その後、マイクロコンピュータ(89)は、各冷却ファン(81)から出力される回転数検知信号に基づいて、各冷却ファン(81)の回転数Ｒｆを検知し、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ２よりも小さいと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、各冷却ファン(81)に与える駆動電圧を、現在の駆動電圧Ｖ２に所定の電圧ΔＶを加えた電圧(Ｖ２＋ΔＶ)に変更する指示を与え、この結果、各冷却ファン(81)は、駆動電圧(Ｖ２＋ΔＶ)にて駆動されることになる。
【０１７１】
一方、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ２よりも大きいと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、各冷却ファン(81)に与える駆動電圧を、現在の駆動電圧Ｖ２から所定の電圧ΔＶを差し引いた電圧(Ｖ２−ΔＶ)に変更する指示を与え、この結果、各冷却ファン(81)は、駆動電圧(Ｖ２−ΔＶ)にて駆動されることになる。又、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ２と等しいと判断した場合、各冷却ファン(81)の駆動電圧は、変更されることなく維持される。
以上のステップを繰り返すことにより、各冷却ファン(81)の回転数が、所定の回転数ｒ２に維持されることになる。
【０１７２】
又、マイクロコンピュータ(89)が温度センサ(84)から出力される温度検出信号に基づいて外気温度Ｔを検知し、外気温度Ｔが所定温度Ｔ１と所定温度Ｔ２の間にあると判断した場合には、先ず、上述の数式１に基づいて、外気温度Ｔにおける各冷却ファン(81)を回転させるべき所定の回転数ｒ３を算出する。そして、マイクロコンピュータ(89)は、所定の回転数ｒ１及びｒ２、基準駆動電圧Ｖ１及びＶ２、算出した所定の回転数ｒ３から、各冷却ファン(81)に与える基準駆動電圧Ｖ３を算出し、ファン駆動回路(85)に対して、該基準駆動電圧Ｖ３を各冷却ファン(81)に与える様に指示する。この結果、各冷却ファン(81)は、基準駆動電圧Ｖ３にて駆動されることになる。例えば、基準駆動電圧Ｖ３は、以下の数式２によって算出される。
(数式２)：  Ｖ３＝(Ｖ２−Ｖ１)／(ｒ２−ｒ１)×(ｒ３−ｒ１)＋Ｖ１
【０１７３】
その後、マイクロコンピュータ(89)は、各冷却ファン(81)から出力される回転数検知信号に基づいて、各冷却ファン(81)の回転数Ｒｆを検知し、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ３よりも小さいと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、各冷却ファン(81)に与える駆動電圧を、現在の駆動電圧Ｖ３に所定の電圧ΔＶを加えた電圧(Ｖ３＋ΔＶ)に変更する指示を与え、この結果、各冷却ファン(81)は、駆動電圧(Ｖ３＋ΔＶ)にて駆動されることになる。
【０１７４】
一方、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ３よりも大きいと判断した場合には、ファン駆動回路(85)に対して、各冷却ファン(81)に与える駆動電圧を、現在の駆動電圧Ｖ３から所定の電圧ΔＶを差し引いた電圧(Ｖ３−ΔＶ)に変更する指示を与え、この結果、各冷却ファン(81)は、駆動電圧(Ｖ３−ΔＶ)にて駆動されることになる。又、回転数Ｒｆが所定の回転数ｒ３と等しいと判断した場合、各冷却ファン(81)の駆動電圧は、変更されることなく維持される。
以上のステップを繰り返すことにより、各冷却ファン(81)の回転数が、所定の回転数ｒ３に維持されることになる。
【０１７５】
ところで、長期使用によって、各冷却ファン(81)のエアフィルタ(83)に目詰まりが生じた場合には、冷却ファン(81)から十分な量の外気が取り込まれなくなる一方、図３に示す排気ファン(191)からは、一定量の空気が装置外部へ排出されるため、流路ハウジング(82)内の圧力が負圧となり、これによって冷却ファン(81)の回転時の負荷が小さくなる。
この場合、各冷却ファン(81)は外気温度Ｔによって定まる所定の回転数にて駆動されるため、回転数が上昇することはないものの、各冷却ファン(81)に与えられる駆動電圧が低下することになる。
【０１７６】
そこで、マイクロコンピュータ(89)は、冷却ファン(81)が外気温度Ｔによって定まる所定の回転数にて駆動されているときに、該冷却ファン(81)に与えられた実際の駆動電圧Ｖfと、前記基準駆動電圧Ｖrefとを比較し、両者の差が一定値以上になった場合、エアフィルタ(83)に目詰まりが生じたと判断し、エアフィルタ(83)に目詰まりが生じた旨の警告を報知すると共に、ランプユニット(７)に供給する電力を遮断、若しくは通常時よりも低下させる保護動作を行なう。
【０１７７】
図４６中、冷却ファン(81)の回転数と基準駆動電圧Ｖrefの関係を実線で示し、冷却ファン(81)の回転数とエアフィルタ(83)に目詰まりが生じたと判断する駆動電圧との関係を一点鎖線で示している。図４６に示す如く、基準駆動電圧Ｖrefと実際の駆動電圧との差が所定の値Ｖ４以上になったとき、警告動作及び保護動作が行なわれることになる。
【０１７８】
図４７は、エアフィルタ(83)の目詰まり検知時に、マイクロコンピュータ(89)によって実行される制御手続きを示している。
先ず、ステップＳ１にて、各冷却ファン(81)から出力される回転数検知信号によって各冷却ファン(81)の回転数Ｒｆを検知し、該回転数Ｒｆに基づいて、各冷却ファン(81)が、外気温度Ｔによって決まる所定の回転数にて駆動される様に、冷却ファン(81)に与える駆動電圧Ｖｆをフィードバック制御する。
【０１７９】
そして、ステップＳ２にて、各冷却ファン(81)が所定の回転数に至った際の駆動電圧Ｖfを検出し、ステップＳ３にて、前記所定の回転数に応じて定まる基準駆動電圧Ｖrefと駆動電圧Ｖfとの差が、所定値Ｖ４よりも大きいか否かを判断する
ステップＳ３にてノーと判断された場合には、ステップＳ１に移行して、冷却ファン(81)に与える駆動電圧Ｖfのフィードバック制御を続行する。
【０１８０】
ステップＳ３にてイエスと判断された場合には、ステップＳ４に移行して、エアフィルタ(83)に目詰まりが生じた旨の警告を報知する。例えば、警告は、図１に示す警告部(15)を構成する複数の警告灯の内、少なくとも１つの警告灯を点灯或いは点滅させることにより報知される。或いは、前方の投射スクリーン上にエアフィルタ(83)に目詰まりが生じた旨のメッセージを表示してもよい。
【０１８１】
その後、ステップＳ５に移行して、熱源となるランプユニット(７)の発熱を抑制すべく、該ランプユニット(７)に供給する電力を遮断、若しくは通常時よりも低下させることにより、図５に示す各色用の液晶パネル(43b)(43g)(43r)及び入射側偏光板(41b)(41g)(41r)の温度上昇を防止する保護動作を行なった後、処理を終了する。
尚、ステップＳ５にて、エアフィルタの目詰まりによる冷却ファン(81)から取り込まれる外気の減少を抑制すべく、冷却ファン(81)の回転数を通常時よりも上昇させる保護動作を行なってもよい。
【０１８２】
上述の冷却ファン(81)の駆動方法によれば、冷却ファン(81)は、外気温度Ｔによって決まる所定の回転数にて駆動されるので、冷却ファン(81)から取り込まれる外気の量は、冷却ファン(81)の個体差によらず略一定となる。従って、液晶プロジェクタ装置間で、冷却装置(８)の冷却効果にバラツキが生じることはなく、冷却ファン(81)の個体差によらず、常に一定の冷却効果が得られる。
又、冷却ファン(81)の実際の駆動電圧Ｖfと基準駆動電圧Ｖrefとを比較することにより、エアフィルタ(83)に目詰まりが発生したことを検出することが出来るので、従来の如く、図５に示す各色用の液晶パネル(43b)(43g)(43r)や入射側偏光板(41b)(41g)(41r)の温度を検出する温度センサは不要となる。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明に係る液晶プロジェクタ装置の斜視図である。
【図２】該液晶プロジェクタ装置の分解斜視図である。
【図３】該液晶プロジェクタ装置の上半ケースを取り外した状態を示す斜視図である。
【図４】冷却装置の分解斜視図である。
【図５】光学系及び映像合成装置を示す図である。
【図６】絞り機構の斜視図である。
【図７】絞り機構の分解斜視図である。
【図８】絞り機構の状態遷移図である。
【図９】絞り機構が図８に示す各状態に設定されたとき、第２インテグレータレンズに照射される光の領域を示す図である。
【図１０】絞り機構による光束の遮光状態を示す図である。
【図１１】光学補償シートホルダの斜視図である。
【図１２】光学補償シートホルダの分解斜視図である。
【図１３】光学補償シートホルダの取り付け姿勢を第１の調整操作により調整した場合における、光学補償シートホルダの取り付け姿勢の変化を示す図である。
【図１４】光学補償シートホルダの取り付け姿勢を第２の調整操作により調整した場合における、光学補償シートホルダの取り付け姿勢の変化を示す図である。
【図１５】レンズシフト機構の水平方向の移動範囲を示す正面図である。
【図１６】レンズシフト機構の鉛直方向の移動範囲を示す正面図である。
【図１７】レンズシフト機構の分解斜視図である。
【図１８】図１７に示す筒体、垂直駆動機構及び水平駆動機構を拡大して示す分解斜視図である。
【図１９】図１７に示す固定ベース及び可動部材を拡大して示す分解斜視図である。
【図２０】レンズシフト機構のロック機構を示す斜視図である。
【図２１】該ロック機構を示す側面図である。
【図２２】該ロック機構による、垂直駆動機構のロック状態及びアンロック状態を示す図である。
【図２３】該ロック機構による、水平駆動機構のロック状態及びアンロック状態を示す図である。
【図２４】クリック感付与機構と水平駆動機構との係合状態の変化を表わす図である。
【図２５】クリック感付与機構と垂直駆動機構との係合状態の変化を表わす図である。
【図２６】ランプユニットの斜視図である。
【図２７】ランプユニットの枠体と凹レンズを示す分解斜視図である。
【図２８】ランプユニットを光学系保持ケースの左端部に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図２９】ランプユニットを光学系保持ケースの左端部に取り付けるための取り付け構造を示す斜視図である。
【図３０】板バネ部材を光学系保持ケースの左端部に取り付けるための取り付け構造を示す斜視図である。
【図３１】ランプユニットを光学系保持ケースの左端部に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３２】ランプユニットの嵌合ピンの先端部を位置決め孔に挿入した状態、及びランプユニットを光学系保持ケースの左端部に取り付けた状態を示す図である。
【図３３】ランプユニットの嵌合ピンの先端部を位置決め孔に挿入した状態、及びランプユニットを光学系保持ケースの左端部に取り付けた状態における板バネ部材の変形状態を示す拡大断面図である。
【図３４】ランプユニットの内部構造を示す断面図である。
【図３５】正面側及び背面側から見た凹レンズの斜視図である。
【図３６】流路ハウジングの取り付け状態を示す斜視図である。
【図３７】エアフィルタの取り付け状態を示す斜視図である。
【図３８】流路ハウジング及びエアフィルタの取り付け構造を示す分解斜視図である。
【図３９】本発明に係る液晶プロジェクタ装置が４つの異なる設置姿勢にて設置された状態における、ランプユニット内の冷却空気の流れを説明する図である。
【図４０】通常使用時におけるランプユニット内の冷却空気の流れ、及びランプバルブ破裂時におけるランプユニット内の空気の流れを説明する図である。
【図４１】凹レンズ、第１インテグレータレンズ、第２インテグレータレンズ及びスリット板を経て、偏光ビームスプリッタに至る光の経路を示す図である。
【図４２】本発明の凹レンズを用いた場合に、第２インテグレータレンズの中央部を構成する複数のセルに結像されるアーク像と、従来の凹レンズを用いた場合に、第２インテグレータレンズの中央部を構成する複数のセルに結像されるアーク像とを示す図である。
【図４３】本発明の凹レンズを用いた場合に、偏光ビームスプリッタに結像されるアーク像と、従来の凹レンズを用いた場合に、偏光ビームスプリッタに結像されるアーク像とを示す図である。
【図４４】エアフィルタの目詰まりを検知するための構成を示す制御ブロック図である。
【図４５】外気温度と冷却ファンの回転数との関係を示すグラフである。
【図４６】冷却ファンの回転数と基準駆動電圧Ｖrefの関係、及び冷却ファンの回転数とエアフィルタに目詰まりが生じたと判断する駆動電圧の関係を示すグラフである。
【図４７】エアフィルタの目詰まり検知時にマイクロコンピュータによって実行される制御手続きを示すフローチャートである。
【図４８】従来のランプユニットの取り付け構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１８４】
(１)  ケーシング
(11)  上半ケース
(12)  下半ケース
(15)  警告部
(２)  レンズシフト機構
(20)  投射レンズ
(21)  筒体
(22)  水平駆動機構
(23)  垂直駆動機構
(24)  水平操作ダイアル
(28)  垂直操作ダイアル
(120)  固定ベース
(123)  垂直可動板
(124)  水平可動板
(125)  可動部材
(126)  ラック部
(127)  回動板
(128)  連結板
(133)  ロックレバー
(135)  第１の回動部材
(136)  垂直ロック部材
(137)  水平ロック部材
(138)  第２の回動部材
(140)  ロック機構
(150)  第１のクリック感付与機構
(151)  第２のクリック感付与機構
(３)  光学系
(30)  光学系保持ケース
(31)  第１インテグレータレンズ
(32)  第２インテグレータレンズ
(33)  スリット板
(34)  偏光ビームスプリッタ
(４)  映像合成装置
(42b)(42g)(42r)  光学補償シート
(43b)(43g)(43r)  液晶パネル
(５)  絞り機構
(51)  ベースプレート
(52)  カバープレート
(53)  第１絞り板
(54)  第２絞り板
(55)  モータ
(56)  回動部材
(６)  光学補償シートホルダ
(61)  枠体
(62)  固定部材
(63)  スライド部材
(７)  ランプユニット
(71)  リフレクタ
(73a)(73b)  第１／第２の空気導入口
(74)  第３の空気導入口
(75)  空気排出口
(170)  ランプバルブ
(172)  発光部
(180)  流路ハウジング
(181)  貫通孔
(182)  エアフィルタ
(190)  ランプ冷却ファン
(191)  排気ファン
(330a)(330b)  位置決め孔
(331a)(331b)  位置決めピン
(340)  板バネ部材
(８)  冷却装置
(80)  凹レンズ
(81)  冷却ファン
(83)  エアフィルタ
(84)  温度センサ
(89)  マイクロコンピュータ
(300)  光束
(350)  アーク像
【図１】
0004553814.tif 000002
【図２】
0004553814.tif 000003
【図３】
0004553814.tif 000004
【図４】
0004553814.tif 000005
【図５】
0004553814.tif 000006
【図６】
0004553814.tif 000007
【図７】
0004553814.tif 000008
【図８】
0004553814.tif 000009
【図９】
0004553814.tif 000010
【図１０】
0004553814.tif 000011
【図１１】
0004553814.tif 000012
【図１２】
0004553814.tif 000013
【図１３】
0004553814.tif 000014
【図１４】
0004553814.tif 000015
【図１５】
0004553814.tif 000016
【図１６】
0004553814.tif 000017
【図１７】
0004553814.tif 000018
【図１８】
0004553814.tif 000019
【図１９】
0004553814.tif 000020
【図２０】
0004553814.tif 000021
【図２１】
0004553814.tif 000022
【図２２】
0004553814.tif 000023
【図２３】
0004553814.tif 000024
【図２４】
0004553814.tif 000025
【図２５】
0004553814.tif 000026
【図２６】
0004553814.tif 000027
【図２７】
0004553814.tif 000028
【図２８】
0004553814.tif 000029
【図２９】
0004553814.tif 000030
【図３０】
0004553814.tif 000031
【図３１】
0004553814.tif 000032
【図３２】
0004553814.tif 000033
【図３３】
0004553814.tif 000034
【図３４】
0004553814.tif 000035
【図３５】
0004553814.tif 000036
【図３６】
0004553814.tif 000037
【図３７】
0004553814.tif 000038
【図３８】
0004553814.tif 000039
【図３９】
0004553814.tif 000040
【図４０】
0004553814.tif 000041
【図４１】
0004553814.tif 000042
【図４２】
0004553814.tif 000043
【図４３】
0004553814.tif 000044
【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
0004553814.tif 000048
【図４８】
0004553814.tif 000049