JP5083590B2 - Projection-side optical system and projector - Google Patents
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Description
本発明は、プロジェクタ用の投影側光学系及びこの投影側光学系を備えたプロジェクタに関するものである。 The present invention relates to a projection-side optical system for a projector and a projector equipped with the projection-side optical system.
今日、パーソナルコンピュータの画面に表示される画像やビデオ信号の画像、更にはメモリカードなどに記憶されている画像データによる画像などをスクリーンに投影するデータプロジェクタが多用されている。 2. Description of the Related Art Today, data projectors that project an image displayed on a personal computer screen, an image of a video signal, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen are widely used.
このデータプロジェクタは、多くの場合、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の光源を用い、光源から射出された光をカラーフィルタにより3原色の光として光源側光学系により液晶やDMD(デジタル・マイクロ・デバイス)と呼ばれる表示素子に照射し、表示素子の透過光又は反射光をズーム機能を備えた投影側光学系とされるレンズ群を介してスクリーンに投影する構造とされている。 In many cases, this data projector uses a small high-intensity light source such as a metal highland lamp or an ultra-high pressure mercury lamp, and the light emitted from the light source is converted into light of three primary colors by a color filter. It is structured to irradiate a display element called DMD (Digital Micro Device) and project the transmitted light or reflected light of the display element onto a screen through a lens group which is a projection side optical system having a zoom function. Yes.
そして、このデータプロジェクタは、光源や、光源側光学系、電源回路、表示素子などの複数の発熱源を内蔵し、中でも光源は千度近くまで高温になる。このため、空冷ファンを設けて発熱源である光源装置や電源回路などを冷却する機構が組み込まれている。 This data projector incorporates a plurality of heat sources such as a light source, a light source side optical system, a power supply circuit, and a display element, and the light source is heated to nearly 1000 degrees. For this reason, a mechanism for cooling the light source device, the power supply circuit, and the like, which are heat sources by providing an air cooling fan, is incorporated.
このような冷却機構としては、特に高温となり且つ発熱量も多い光源装置を他の発熱源と区分するように冷却風流路を形成すると共に、光源装置よりも低温の光学系を冷却した冷却風で光源を冷却し、電源ユニットなどを光源とは異なる流路とした冷却風により冷却するものが提案されている。 As such a cooling mechanism, a cooling air flow path is formed so as to distinguish a light source device that has a particularly high temperature and a large amount of heat generation from other heat generation sources, and cooling air that cools an optical system at a temperature lower than that of the light source device. There has been proposed one that cools a light source and cools it with cooling air in which a power source unit or the like has a flow path different from that of the light source.
例えば、特開2005−173020号公報(特許文献1)では、筐体内の空気の流れを作るための基板や隔壁を設けて各区画流路の熱源を冷却して、多数の冷却ファンにより複数の排出孔や吸気孔から筐体内の空気を外気と入れ換えている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-173020 (Patent Document 1), a plurality of cooling fans are used to cool a heat source of each partition flow path by providing a substrate and partition walls for creating an air flow in a housing. Air inside the housing is exchanged with outside air through the exhaust holes and intake holes.
そして、光源は数百度から千度近くまで高温となり、光源装置に熱吸収フィルタを用いることも行われているも、この光源装置からの光線束を透過させる光学系ユニットのレンズは、光源からの光線により温められて温度が上昇し、画像のゆらぎや焦点ズレを生じさせることがあるため、プロジェクタ筐体に取り込む外気によって冷却を施すことが行われている。 The light source is heated from several hundred degrees to nearly 1000 degrees, and a heat absorption filter is used for the light source device. The lens of the optical system unit that transmits the light bundle from the light source device is Since the temperature rises by being warmed by the light beam, the image may fluctuate or the focus may be shifted. Therefore, cooling is performed by the outside air taken into the projector housing.
又、投影側光学系に光源からの排熱が伝達されないよう光源側光学系の光軸と投影側光学系の光軸とを交差させて光源側光学系と投影側光学系をL字型に配置し、光源と投影側光学系との距離を大きくしているものが多い(例えば特許文献2)。 Further, the light source side optical system and the projection side optical system are made to be L-shaped by crossing the optical axis of the light source side optical system and the optical axis of the projection side optical system so that the exhaust heat from the light source is not transmitted to the projection side optical system. Many of them are arranged to increase the distance between the light source and the projection-side optical system (for example, Patent Document 2).
更に、この特開2001―174920号公報(特許文献2)では、投影口の近傍に吸気ファンを配置し、光源装置の近傍には排気ファンを配置し、これらの間に空気流路を形成することで、吸気ファンから吸気した低温の空気を各種の光学系を冷却した後、光源装置を冷却するといった投影装置の冷却機構の提案がなされている。 Further, in JP-A-2001-174920 (Patent Document 2), an intake fan is disposed in the vicinity of the projection port, an exhaust fan is disposed in the vicinity of the light source device, and an air flow path is formed between them. Thus, there has been proposed a cooling mechanism for a projection apparatus in which various optical systems are cooled with low-temperature air sucked from an intake fan and then the light source device is cooled.
又、今日、撮影光学系においては、小型で収差の少ない高性能レンズとして張り合わせレンズが使用されるようになっている(例えば特許文献3)。
この張り合わせレンズは、光学ガラスのレンズに光学樹脂のレンズを張合わせ、非球面レンズとしてレンズ性能を高めているものである。
This bonded lens has a lens performance of an aspherical lens by bonding an optical resin lens to an optical glass lens.
近年、プロジェクタの小型化と共に高精細な映像を投影可能とすることも求められ、撮像光学系に使用されている張り合わせレンズをプロジェクタの投影光学系に使用することも試みられている。 In recent years, it has been demanded that high-definition images can be projected along with miniaturization of projectors, and attempts have been made to use a bonding lens used in an imaging optical system for a projection optical system of a projector.
しかし、プロジェクタの投影側光学系においては、画像の投影時に各レンズの温度が上昇し、プロジェクタの使用を繰り返していると、熱膨張率に差異のある異種材料を用いた張り合わせレンズでは、張合わせ面にずれが生じたり剥がれたりする虞があった。 However, in the projection-side optical system of a projector, when the temperature of each lens rises during the projection of an image and the projector is used repeatedly, with a bonded lens using different materials with different thermal expansion coefficients, There was a risk that the surface may be displaced or peeled off.
本発明は、このような問題を解決するため、レンズの温度上昇を小さく抑えた投影側光学系とするものである。 In order to solve such a problem, the present invention provides a projection-side optical system that suppresses the temperature rise of the lens.
本発明は、張り合わせレンズを含む複数枚のレンズをレンズ鏡筒に収納固定し、張り合わせレンズの固定箇所を熱良導体による熱伝導鏡筒部としたレンズ鏡筒を有し、前記熱伝導鏡筒部は、熱良導体である金属により形成され、前記張り合わせレンズにおける熱膨張率の高いレンズが、その外周を前記熱伝導鏡筒部に密着させて固定されている投影側光学系とするものである。
The present invention, bonding a plurality of lenses housed fixed to the lens barrel including a lens, a fixing portion of the bonding lens have a lens barrel and heat conducting barrel portion due to the thermal conductor, the thermally conductive mirror The cylindrical portion is formed of a metal that is a good thermal conductor, and a lens having a high coefficient of thermal expansion in the bonded lens is used as a projection side optical system in which an outer periphery thereof is fixed in close contact with the thermal conductive lens barrel portion. is there.
尚、前記金属としては、アルミ合金や銅合金などの金属を用い、熱伝導鏡筒部の外周には放熱フィンを設けることもある。
そして、前記張り合わせレンズにおける熱膨張率が高いレンズの直径が前記張り合わせレンズの他のレンズの直径よりも大きいことが好ましいものである。
Incidentally, as the metal, a metal such as aluminum alloy or copper alloy, the outer periphery of the heat conducting barrel is also possible to provide a heat radiation Fi down.
Then, it is intended is preferably larger than the diameter of the other lens of said bonding the diameter of the thermal expansion rate is higher lens definitive in lens bonding lenses.
又、本発明は、上述の投影光学系を有するプロジェクタとするものである。
In addition, the present invention provides a projector having the above-described projection optical system.
本発明に係る投影側光学系は、レンズ鏡筒に熱伝導鏡筒部を備えている故、レンズの上昇温度を熱伝導鏡筒部を介して放熱し、張り合わせレンズの温度上昇を小さくし、張り合わせレンズにおけるレンズのずれや剥離を生じさせることが無く、張り合わせレンズをプロジェクタに使用することができる。 Since the projection-side optical system according to the present invention includes the heat conducting lens barrel portion in the lens barrel, the lens rising temperature is dissipated through the heat conducting lens barrel portion, and the temperature rise of the bonded lens is reduced. The bonded lens can be used in a projector without causing lens displacement or peeling in the bonded lens.
又、張り合わせレンズを使用した投影側光学系を内蔵するプロジェクタは、小型にして美麗な映像を投影することができる。 In addition, a projector incorporating a projection-side optical system using a bonding lens can project a beautiful image with a small size.
本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ10は、略直方体の筐体からなり、筐体内部には光源装置63と、光学系ユニット77と、光源装置63を冷却する冷却ファンとしてのブロア110とを備えるものである。
The
又、光学系ユニット77は、照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80とを備え、投影側ブロック80の投影側光学系90としては、張り合わせレンズ155を含む複数枚のレンズをレンズ鏡筒に収納固定しており、張り合わせレンズ155の固定箇所が熱良導体による熱伝導鏡筒部151とされたレンズ鏡筒を有し、少なくとも張り合わせレンズ155における熱膨張率の高いレンズの周囲を熱伝導鏡筒部151に密着固定した投影側光学系90とするものである。
The
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の一つの実施例に係るプロジェクタは、図1に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる前面板12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この前面板12には複数の排気孔17を設けており、排気孔17には筐体内の光が外部に漏れないようにすると共に排熱風が投影口の前方に流れないようにするためのルーバー20を有するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a projector according to an embodiment of the present invention has a substantially rectangular parallelepiped shape, and includes a
又、本体ケースである上面板11にはキー/インジケータ部37を設けるものであり、このキー/インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを設けるものである。
The
更に、図示しない本体ケースの背面には、背面板にUSB端子や画像信号入力用のD−SUB端子、S端子、RCA端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグやリモートコントローラからの制御信号を受信するIr受信部等を設けているものである。 Further, on the back of the main body case (not shown), a control signal from a power supply adapter plug or a remote controller, and an input / output connector part provided with a USB terminal, a D-SUB terminal for inputting image signals, an S terminal, an RCA terminal, etc. on the back plate Is provided with an Ir receiving unit or the like.
尚、図示しない本体ケースの側板である右側板14、及び、図1に示した側板である左側板15には、各々複数の吸気孔18を設けているものである。
A plurality of
そして、このプロジェクタ10の制御回路は、図2に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス(SB)を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。
As shown in FIG. 2, the control circuit of the
又、表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオRAM25に展開記憶させた上でこのビデオRAM25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。
The
そして、表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子(SOM)である表示素子51を駆動するものであり、光源装置63からの光を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系90とする投影系レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影系レンズ群の可動レンズ群96、98は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。
A
又、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をADTC及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを1フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。
In addition, the image compression /
そして、制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、CPUや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したROM及びワークメモリとして使用されるRAM等により構成されている。
The
又、本体ケースの上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー/インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ir受信部35で受信され、Ir処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。
Further, the operation signal of the key /
尚、制御部38にはシステムバス(SB)を介して音声処理部47が接続されており、音声処理部47はPCM音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させることができるものである。
An
又、この制御部38は、電源制御回路41を制御するものであり、ランプスイッチキーが操作されると電源制御回路41により光源装置のランプ64を点灯させ、更に、冷却ファン駆動制御回路43には、光源装置等に設けた温度センサーによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマー等により光源装置のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものである。
The
そして、これらのROM、RAM、ICや回路素子は、図3に示す主制御基板としての制御回路基板103に取付けるものであり、電力系の電源制御回路41はランプ電源回路ブロック101に組み込み、制御系の主制御基板とした制御回路基板103と電力系のランプ電源回路ブロック101等を取付ける電源制御回路基板102とを分けて形成しているものである。
These ROM, RAM, IC and circuit elements are attached to the
又、このプロジェクタ10の内部構造は、図3に示したように、ランプ電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102を右側板14の近傍に配置し、図4に示すように、筐体内を区画用隔壁120により背面板13側の吸気側空間室121と前面板12側の排気側空間室122を気密に形成し、この吸気側空間室121にシロッコファンタイプのブロア110を冷却ファンとして背面板13の近傍で底面板16上に配置し、排気側空間室122にブロア110の吐出口113を配置している。
Further, as shown in FIG. 3, the
更に、排気側空間室122内に光源装置63を配置し、左側板15に沿って光学系ユニット77を配置し、照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80とで構成する光学系ユニット77の照明側ブロック78を排気側空間室122に開口連通させて光学系ユニット77の一部が排気側空間室122に位置するようにしている。
Further, the
そして、光源装置63は、防爆ガラスで前面を覆ったリフレクタ65の内部に超高圧水銀ランプを放電ランプ64として設けている。
又、光学系ユニット77は、図5に示すように、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80との3つのブロックから構成されており、照明側ブロック78には、光源装置63から射出された光をカラーホイール71に反射する第1反射ミラー72と、赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタを周囲に設けてホイールモータ73により回転されるカラーホイール71と、カラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光束とするライトトンネル75を備えている。又、ライトトンネル75を貫通させるように区画用隔壁120と接続する照明側ブロック用隔壁127を備えている。
In the
Further, as shown in FIG. 5, the
又、画像生成ブロック79は、ライトトンネル75から射出された光の向きを90度変更する第2反射ミラー74と、この第2反射ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚のレンズで形成した光源側レンズ群83及び光源側レンズ群83を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84等を有し、更に、表示素子51とするDMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)や、この表示素子51を保持する表示素子ユニット等を備えている。
The
更に、投影側ブロック80は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系90のレンズ群を内蔵しており、投影側光学系90としては、固定鏡筒91に内蔵する固定レンズ群93と第1可動鏡筒95及び第2可動鏡筒97に内蔵する第1可動レンズ群96及び第2可動レンズ群98とにより構成し、ズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであって、レンズモータにより第1可動レンズ群96及び第2可動レンズ群98を移動させてズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。
Further, the projection-
又、光学系ユニット77と左側板15との間には投影側光学系90のズームや焦点調整等を制御する光学系制御基板86が配置されており、この光学系制御基板86が第1及び第2可動鏡筒95、97や第1及び第2可動レンズ群96、98の動作を制御することで、ズーム機能や焦点調整が可能となるものである。
Further, an optical
又、照明側ブロック78と投影側ブロック80は、両ブロックの間に冷却用の空気流路を有するように間隙128を形成するように隣接させて配置しており、夫々のブロックの一部には外壁を備えている。又、画像生成ブロック79は、照明側ブロック78と投影側ブロック80を接続しており、光学系ユニット77は、照明側ブロック78の光軸と投影側ブロック80の光軸を平行として全体ではコの字型の形状となっている。更に、光学系ユニット77の高温となる照明側ブロック78の外壁は、熱伝導を減らすために樹脂等のように熱伝導率の低い断熱部材を用いて形成されている。
In addition, the
尚、アルミ等のように重量が軽く熱伝導が高い金属を用いて照明側ブロック78の外壁を形成し、照明側ブロック78の熱を外部に放熱させる構成とする場合もある。
又、照明側ブロック78の隔壁127は、ライトトンネル75近傍の上部に空気流路となる切抜き129を有している。
In some cases, the outer wall of the
In addition, the
そして、投影側ブロック80に組み込まれる投影側光学系90としてのレンズ群は、固定レンズ群93及び可動レンズ群である第1可動レンズ群96と第2可動レンズ群98で構成され、図6の(A)に示すように、オン状態光線を固定レンズ群93及び第2可動レンズ群98と第1可動レンズ群96を透過させ、オフ状態光線は図6の(B)に示すように、投影側光学系90に入射しないようにしてスクリーン上に画像を形成するものである。
The lens group as the projection-side
更に、オン状態光線によりスクリーン上に画像を形成するに際し、第1可動レンズ群96及び第2可動レンズ群98を光軸方向に移動させてスクリーンに映し出す映像の大きさを調整するようにズーム倍率を変更すると共に、スクリーン上の画像を鮮明とするピント調整を行うものである。
Further, when an image is formed on the screen by the on-state light beam, the zoom magnification is adjusted so that the first
尚、図6に示したように、表示素子51であるCCDは、その前面がカバーガラス55で保護され、且つ、カバーガラス55の前方にコンデンサレンズ57を配置して表示素子51に照射する反射ミラーからの光を平行光線束としてCCDに入射するようにしているものである。
As shown in FIG. 6, the CCD that is the
そして、この固定レンズ群93や可動レンズ群96、98は、図7に示すように、レンズ鏡筒の内部に固定されるものであり、固定レンズ群93を構成する各レンズは、各々ストッパーリング158により固定鏡筒91内の所定位置に固定され、レンズの直径が異なるレンズを組み込む場合はスペーサーリング159を用いて固定鏡筒91の所定位置にレンズを固定しているものである。
The fixed
又、光学ガラスと光学樹脂等を用いた張り合わせレンズ155は、その外周を固定鏡筒91に密着させると共に、この張り合わせレンズ155の固定箇所における固定鏡筒91は、アルミ合金や銅合金などの金属による熱良導体を用いて形成した熱伝導鏡筒部151を形成しているものである。
In addition, the bonded
尚、熱伝導鏡筒部151に密着固定されている張り合わせレンズ155における凸レンズ及び凹レンズの内、その外周が広く熱伝導鏡筒部151に接触している凹レンズが光学樹脂等の熱膨張率の高いレンズである。
Of the convex lens and concave lens in the bonded
又、この固定鏡筒91は、金属製の筒状体を熱伝導鏡筒部151としてインサート成形により熱伝導鏡筒部151の前方又は後方や前後両側に樹脂製の筒状体を形成して合成樹脂と金属とによる連続した筒状体を形成してレンズ鏡筒とし、張り合わせレンズ155を含む複数枚のレンズを固定レンズ群93として内蔵固定するものである。
In addition, the fixed
そして、第1及び第2可動レンズ群96、98は、各々第1可動鏡筒95及び第2可動鏡筒97の内部に所望のレンズが固定されるものであり、この第1可動鏡筒95は、保持筒161に収納される小径部と保持筒161から突出させた大径部Aを有し、小径部及び大径部Aに各々ストッパーリング158を用いてレンズを固定し、第1可動レンズ群96としているものである。
In the first and second
又、第1可動鏡筒95の小径部には、第1カムピン167を有し、この第1カムピン167は保持筒161の第1摺動溝163を貫通して第1カムピン167の先端を第1カム筒171のカム溝である第1カム溝173に挿入しているものである。
The first
この第1カム溝173は、第1カム筒171の周囲に沿って螺旋状に形成され、第1摺動溝163は保持筒161の軸方向に沿って直線的に形成された溝であり、第1カム筒171を回転させることにより、第1カムピン167を第1摺動溝163に沿って第1カム溝173の螺旋傾斜に合わせて前後に移動させ、第1可動鏡筒95即ち第1可動レンズ群96を光軸に沿って前後移動させるものである。
The
又、第2可動レンズ群98を構成する各レンズも、ストッパーリング158により第2可動鏡筒97に固定され、第2可動鏡筒97も保持筒161に収納されて保持筒161の軸方向に直線的に形成された第2摺動溝165を貫通する第2カムピン168を有し、この第2カムピン168の先端を第2カム筒175に設けた螺旋状の第2カム溝177に挿入して第2カム筒175の回転により第2可動鏡筒97及び第2可動レンズ群98を光軸に沿って前後移動させるものである。
Each lens constituting the second
尚、この投影側光学系90では、固定レンズ群93に張り合わせレンズ155を組み込み、この張り合わせレンズ155の外周が密接するレンズ鏡筒である固定鏡筒91の一部を熱良導体による熱伝導鏡筒部151としているも、可動レンズ群を支持するレンズ鏡筒の内、可動鏡筒の大径部Aなど、可動鏡筒の外周を露出可能な部分に固定するレンズを張り合わせレンズ155とし、この張り合わせレンズ155を固定する可動鏡筒の部分を熱伝導鏡筒部151とすることもある。
In this projection-side
また、図8(A)、図8(B)に示すように、張り合わせレンズ155の周囲に密着するレンズ鏡筒の部分を熱伝導鏡筒部151とすると共に、この熱伝導鏡筒部151の外周に放熱フィン153を形成し、熱伝導鏡筒部151の外周面積を増大させ、放熱効果を高くすることもある。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, the portion of the lens barrel that is in close contact with the periphery of the bonded
そして、張り合わせレンズ155とする光学ガラスレンズと光学樹脂レンズの直径は、図7に示したように同一直径として材質の異なる両レンズを熱伝導鏡筒部151に固定する場合のみでなく、図8の(A)や(B)に示したように直系を異ならせることもあり、直径を異ならせる場合は、熱膨張率の大きな材質のレンズの直径を大きくし、この熱膨張率の大きな材質のレンズの外周を確実に熱伝導鏡筒部151に固定するものである。
The diameters of the optical glass lens and the optical resin lens used as the
又、このような種々の熱源を冷却するブロア110は、吸込み口111を吸気側空間室121に有し、吐出口113は略正方形断面であって、区画用隔壁120に接続され、区画用隔壁120と照明側ブロック78の照明側ブロック用隔壁127によって区画された排気側空間室122にブロア110からの排風を排出するものであって、ブロア110の吸込み口111の近傍には制御回路基板103が配設されるものである。
Further, the
更に、区画用隔壁120は、図5に示したように、各種光学系や各種基板等のように比較的低温の装置が配置される吸気側空間室121と、光源装置63のように高温となる装置及び光源装置63の近くに配置される第1反射ミラー72やカラーホイール71などの光源部を配置する排気側空間室122に区画している。
Further, as shown in FIG. 5, the
この区画用隔壁120は、それぞれ板状の第1隔壁123、第2隔壁124、第3隔壁125、更に、図示しないが上面隔壁、下面隔壁により構成されている。
そして、第1隔壁123は、光学系ユニット77の有する隔壁127の端部と接続しており、光学系ユニット77の有する隔壁の端部から前面板12と略平行に伸び、ブロア110の吐出口113を貫通させて、電源制御回路基板102までを隔てている。この第1隔壁123はブロア110の吐出口113からの排気を完全に排気側空間室122側に排気させるために設けられている隔壁である。
The
The
更に、第2隔壁124は、第1隔壁123の端部から電源制御回路基板102と略平行に電源制御回路基板102の端部までを隔てている。そして、第3隔壁125は、第2隔壁124の端部から前面板12と略平行に右側板14までを隔てている。この第2隔壁124と第3隔壁125は、電源制御回路基板102と排気側空間室122を区画するために設けられている隔壁である。
Further, the
又、上面隔壁と下面隔壁は排気側空間室122の熱が直接に上面板11と底面板16に伝わらないように配置しているものであり、排気側空間室122と上面板11及び底面板16の間に空間を有しているものである。
The upper partition and the lower partition are arranged so that the heat of the
尚、第1隔壁123と、第2隔壁124と、第3隔壁125は、光学系ユニット77と同様に樹脂等の断熱部材を用いている。これにより排気側空間室122内の光源装置63が発する高熱が外部に漏れるのを防ぐことができる。
The
次にプロジェクタ10内の空気の流れについて述べる。図5に示したように背面板13には、表示素子51が位置する場所の後方部分に吸気孔18を設け、背面板13と表示素子51を有する光学系ユニット77との間で空気の流通路を形成し、背面板13に設けた吸気孔18及び左側板15の後方に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気を背面板13に沿ってブロア110方向に流すようにしている。
Next, the flow of air in the
そして、表示素子の後方には表示素子放熱板53を配置するものであり、制御回路基板103は2枚の制御基板としてこの2枚の制御回路基板103の間や2枚の制御回路基板103の上方又は下方において、制御回路基板103に沿って流れる空気がブロア110の吸込み口111に吸い込まれるようにしている。
A display element
従って、このブロア110のファンを回転させると、冷却ファンとしたブロア110は周辺の空気を吸込み口111より吸い込み、プロジェクタ10内部のブロア110周辺の空気を吸い込むことにより、プロジェクタ10の筐体の側板に設けた多数の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に外気を吸い込むことができるものである。
Therefore, when the fan of the
そして、左側板15や背面板13に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気の一部は、表示素子放熱板53を冷却するように背面板13と光学系ユニット77との間の空気流通路を流れ、制御回路基板103に沿って制御回路基板103の上面や下面及び制御回路基板103の相互間の空間を通ってブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。又、左側板15の吸気孔18から吸気されたその他の外気は、光学系ユニット77を冷却する。
A part of the outside air sucked from the intake holes 18 provided in the
又、右側板14の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に吸い込まれる外気は、一部はランプ電源回路ブロック101等の周囲を通って電源回路基板102を冷却しながら制御回路基板103に至り、制御回路基板103に沿って流れるようにしてブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。尚、残りの吸い込まれた外気は第1隔壁121に沿って流れブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。
In addition, some of the outside air sucked into the
そして、排気側空間室122に吹き出されるブロア110の排気は、一部がカラーホイール71に沿って流れ、大部分は高温となった光源装置63の周囲に流れる。又、光源装置63の周囲を流れる空気の一部はリフレクタ65に設けられた開口部からリフレクタ65の内部を通るように流れ、他の一部は第1反射ミラー72やカラーホイール71などの近傍を流れて光源装置63と共に光源部の各部を冷却する。
A part of the exhaust from the
このようにして、排気側空間室122内で光源装置63やカラーホイール71を冷却した後の高温の空気は、前面板12全体に広がり、前面板12に設けられた排気孔17より排出される。そして、排気孔17にはルーバー20を取付けているため、内部の光を外部に漏れないように遮断することができると共に、外部に排出する排気温を低減させることもでき、更に、右側板14側に向かって斜めにルーバー20が取付けられているため、投影側光学系90方向に高温の排気が排出されることも防止できる。
In this way, the high-temperature air after cooling the
又、光学系ユニット77の近傍での空気の流れは、図9に示すように、左側板15の吸気孔18から吸気された空気の一部は光学系ユニット77と底面板16の間の空間を流れると共に、照明側ブロック78と投影側ブロック80の間の間隙128に流れ込み、照明側ブロック78の高温の熱が投影側ブロック80に伝わることを防止する。又、間隙128に流れ込んだ空気は切抜き129より筐体内の吸気側空間室121に流れ込み、更に、ブロア110の吸い込み口111に吸気されて排気側空間室122に排気される。
Further, as shown in FIG. 9, the air flow in the vicinity of the
本実施例によれば、光学系ユニット77を構成する照明側ブロック78と投影側ブロック80の間に空気流路とする間隙128を形成したことにより、照明側ブロック78の熱が投影側ブロック80に伝わることを防止することができ、照明側ブロック78の熱により投影側ブロック80が高温となってフォーカスがずれることや投影画像にゆらぎが生じること等を防止することができと共に、空気流路を形成したことにより、光学系ユニット77の冷却効果を高くすることができる。
According to the present embodiment, since the
そして、左側板15の吸気孔18から取り入れた外部からの新鮮な空気を投影側ブロック80の投影側光学系90の周囲に流し、投影側光学系90のレンズ鏡筒を冷却し、熱伝導鏡筒部151により張り合わせレンズ155の温度上昇を小さくすることができると共に、張り合わせレンズ155により小型の光学系ユニット77とすると共に高精細な画像の投影が可能なプロジェクタ10の全体を小型にすることも容易にできるものである。
Then, fresh air from the outside taken in from the
又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。尚、冷却ファンはシロッコファンタイプのブロア110に限るものではない。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be freely changed and improved without departing from the gist of the invention. The cooling fan is not limited to the sirocco
10 プロジェクタ 11 上面板
12 前面板 13 背面板
14 右側板 15 左側板
16 底面板 17 排気孔
18 吸気孔 19 レンズカバー
20 ルーバー 21 入出力コネクタ部
22 入出力インターフェース 23 画像変換部
24 表示エンコーダ 26 表示駆動部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
35 Ir受信部 36 Ir処理部
37 キー/インジケータ部 38 制御部
41 電源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ
51 表示素子 53 表示素子放熱板
55 カバーガラス 57 コンデンサレンズ
63 光源装置 64 放電ランプ
71 カラーホイール 72 第1反射ミラー
73 ホイールモータ 74 第2反射ミラー
75 ライトトンネル
77 光学系ユニット
78 照明側ブロック 79 画像生成ブロック
80 投影側ブロック
83 光源側レンズ群
84 照射ミラー
86 光学系制御基板
90 投影側光学系
91 固定鏡筒 93 固定レンズ群
95 第1可動鏡筒 96 第1可動レンズ群
97 第2可動鏡筒 98 第2可動レンズ群
101 ランプ電源回路ブロック
102 電源制御回路基板 103 制御回路基板
110 ブロア 111 吸込み口
113 吐出口 120 区画用隔壁
121 吸気側空間室 122 排気側空間室
123 第1隔壁 124 第2隔壁
125 第3隔壁 127 照明側ブロック用隔壁
128 間隙 129 切抜き
151 熱伝導鏡筒部 153 放熱フィン
155 張り合わせレンズ
158 ストッパーリング 159 スペーサーリング
161 保持筒
163 第1摺動溝 165 第2摺動溝
167 第1カムピン 168 第2カムピン
171 第1カム筒 173 第1カム溝
175 第2カム筒 177 第2カム溝
10
12
14
16
18
20
22 I /
24
31 Image compression /
35
37 Key /
41 Power
45
48 Speaker
51
55
63
71
73
75 Light tunnel
77 Optics unit
78
80 Projection side block
83 Light source side lens group
84 Irradiation mirror
86 Optical system control board
90 Projection side optical system
91
95 First
97 Second
101 Lamp power circuit block
102 Power supply
110
113
121
123
125
128
151
155 Bonding lens
158
161 Holding cylinder
163 First sliding
167
171
175
Claims (5)
前記熱伝導鏡筒部は、熱良導体である金属により形成され、
前記張り合わせレンズにおける熱膨張率の高いレンズが、その外周を前記熱伝導鏡筒部に密着させて固定されていることを特徴とする投影側光学系。 A plurality of lenses including a laminated lens is accommodated fixed to the lens barrel, a fixed portion of the laminated lenses have a thermal conductivity barrel and lenses barrel by thermal conductor,
The heat conducting lens barrel is formed of a metal that is a good heat conductor,
A projection-side optical system , wherein a lens having a high coefficient of thermal expansion in the bonded lens is fixed with its outer periphery in close contact with the heat conducting lens barrel .
光源側光学系と、
表示素子と、
投影側光学系と、
冷却ファンと、
ランプ電源回路やプロジェクタ制御手段とを備え、
前記投影側光学系が、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載した投影光学系であることを特徴とするプロジェクタ。
A light source device;
A light source side optical system;
A display element;
A projection-side optical system;
A cooling fan,
Lamp power circuit and projector control means,
The projector according to claim 1, wherein the projection side optical system is the projection optical system according to claim 1 .
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