JP2019040110A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】落下等による衝撃に対して光学ユニットや回路基板等の破損の防止や破損の低減を図れると共にコンパクト化を実現するプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクター１は、互いに対向する第１面４１１ａ及び第２面４２２ａを有する筐体並びに筐体の内側に配置された光学部品を有する光学ユニット３と、第１面４１１ａに対向して配置され、光学ユニット３を固定する金属製の第１フレーム２１と、第２面４２２ａに対向して配置され、第１フレーム２１に固定される樹脂製の第２フレーム２２と、を備え、光学ユニット３は、第１フレーム２１と第２フレーム２２との間に位置する。【選択図】図５

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、画像を投写するプロジェクターは、天井や壁面などに固定して使用される場合がある。特許文献１では、スポットライト等の照明器具用のダクトに装着される装着部と、画像を投写する投写部を有して装着部に支持される投写部本体と、ダクトに対する投写部本体の方向及び位置のいずれかを変更可能な支持機構と、を備えることで、画像の投写方向を容易に調整することが開示されている。また、特許文献２では、光学エンジンユニットと制御ユニットとを上下に重ねて配置し、光学エンジンユニットと制御ユニットとを収容する筐体を略直方体状とすることで、プロジェクター本体の小型化を実現することが開示されている。

特開２０１５−２２１４８号公報 特開２０１３−８３７３５号公報

特許文献１のプロジェクターを実用化する場合、プロジェクターの衝撃対策（特に落下対策）が重要な課題となる。詳細には、ユーザーによるプロジェクターの取付けや位置調整等を行う際、誤ってプロジェクター本体を落下させてしまう事が想定されるため、落下による衝撃からプロジェクター（特に光学ユニットや回路基板等）の破損を防ぐことや、破損を低減することが課題となる。なお、このような課題に対して、特許文献２に代表される従来のプロジェクターの小型化の発明は、何らかの解決策を開示するものではない。
従って、落下等による衝撃に対して光学ユニットや回路基板等の破損の防止や破損の低減を図れると共にコンパクト化を実現するプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、互いに対向する第１面及び第２面を有する筐体並びに筐体の内側に配置された光学部品を有する光学ユニットと、第１面に対向して配置され、光学ユニットを固定する金属製の第１フレームと、第２面に対向して配置され、第１フレームに固定される樹脂製の第２フレームと、を備え、光学ユニットは、第１フレームと第２フレームとの間に位置することを特徴とする。

本適用例のプロジェクターによれば、光学ユニットは、互いに対向する第１面及び第２面を有する筐体並びに筐体の内側に配置された光学部品を有している。そして、光学ユニットは、第１フレームと第２フレームとの間に位置することにより、２つのフレームに囲まれる形態となるため、外部からの衝撃に対し、光学ユニットの破損の防止や破損の低減を図ることができる。また、第２フレームは樹脂製であることからプロジェクターの軽量化が可能となる。また、光学ユニットを固定する第１フレームは金属製であることから、第１フレームの堅牢性が向上することで、光学ユニットを保持する強度や信頼性が向上する。
また、第２フレームは樹脂製であり、柔軟性を有して第１フレームに固定されることから、例えば、第２フレームに衝撃が加わった場合、衝撃が吸収されて第１フレームに伝達される。そのため、第１フレームに固定される光学ユニットには直接的な衝撃は伝達しづらくなるため、光学ユニットの破損の防止や破損の低減を図ることができる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、光学部品は、光源、光源から射出された光を変調する光変調装置及び光変調装置で変調された光を投写する投写光学装置の少なくともいずれかを含むことが好ましい。

本適用例のプロジェクターによれば、光学ユニットが収容する光学部品として、光源、光変調装置及び投写光学装置の少なくともいずれかを含む場合、外部からの衝撃に対して収容する光学部品の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、第１フレームに固定される支持部を備え、支持部は、第１フレームが第２フレームに対して重力方向とは反対方向に位置するように第１フレームを吊り下げることが好ましい。

本適用例のプロジェクターによれば、光学ユニットを固定する第１フレームが第２フレームに対して重力方向とは反対方向に位置するように支持部により吊り下げられることで、樹脂製の第２フレームが第１フレームに対して重力方向に位置することになる。この状態で例えばプロジェクターが落下した場合、第２フレームが最初に床面などからの落下衝撃を受ける確率が高くなる。しかし、第２フレームは樹脂製であるため、落下衝撃が樹脂の柔軟性により吸収される。また、光学ユニットは、第１フレームに固定されており、第２フレームには固定されていないため、第２フレームが受ける落下衝撃は、光学ユニットに直接的には伝達されずに緩和された状態で伝達される。従って、落下による衝撃に対して光学ユニットの破損の防止や破損の低減を図ることができる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、光源及び光変調装置を制御する制御部を含む制御回路が実装された制御回路基板を備え、制御回路基板は、第１フレームと光学ユニットとの間に配置されることが好ましい。

本適用例のプロジェクターによれば、光源及び光変調装置を制御する制御部を含む制御回路が実装された制御回路基板が第１フレームと光学ユニットとの間に配置されることにより、第１フレームの内側で光学ユニットとの間に制御回路基板を収めることができると共にプロジェクターのコンパクト化を実現することができる。また、衝撃による制御回路基板の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、制御部から出力される制御信号に基づいて光源を駆動する第１駆動回路と、第１駆動回路が実装された第１駆動回路基板と、を備え、第１駆動回路基板は、光学ユニットと制御回路基板との間に配置されることが好ましい。

本適用例のプロジェクターによれば、第１駆動回路が実装された第１駆動回路基板が光学ユニットと制御回路基板との間に配置されることにより、第１フレームの内側で制御回路基板と光学ユニットとの間に第１駆動回路基板を収めることができる。これにより、光学ユニットと第１駆動回路基板との接続距離を短縮することができると共にプロジェクターのコンパクト化を実現することができる。また、衝撃による第１駆動回路基板の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

［適用例６］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、制御部から出力される制御信号に基づいて光変調装置を駆動する第２駆動回路と、第２駆動回路が実装された第２駆動回路基板と、を備え、第２駆動回路基板は光学ユニットと第２フレームとの間に配置されることが好ましい。

本適用例のプロジェクターによれば、第２駆動回路が実装された第２駆動回路基板が光学ユニットと第２フレームとの間に配置されることにより、第２フレームの内側で光学ユニットとの間に第２駆動回路基板を収めることができる。これにより、光学ユニットと第２駆動回路基板との接続距離を短縮することができると共にプロジェクターのコンパクト化を実現することができる。また、衝撃による第２駆動回路基板の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

［適用例７］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、光学ユニット、第１フレーム、及び第２フレームを内部に収容し、円柱形状を有する外装ケースを備えることが好ましい。

本適用例のプロジェクターによれば、円柱形状を有する外装ケースの内部に、光学ユニット、第１フレーム、及び第２フレームを収容することにより、例えば、落下等により外装ケースに衝撃が加わった場合、衝撃に対して光学ユニットや回路基板等の破損の防止や破損の低減を図れると共に、円柱形状を有するプロジェクターのコンパクト化を実現することができる。

本実施形態のプロジェクターの外観斜視図。 プロジェクター本体を示す外観斜視図。 プロジェクター本体の内部を示す斜視図。 プロジェクター本体の内部を示す斜視図。 プロジェクター本体の分解斜視図。 プロジェクター本体の分解斜視図。 光学系の構成を示す模式図。 プロジェクターの機能ブロック図。 プロジェクター本体の分解斜視図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明を行う。
本実施形態のプロジェクター１は、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光を拡大投写する装置である。

図１は、本実施形態のプロジェクター１の外観斜視図である。図２は、プロジェクター本体１Ａを示す外観斜視図である。なお、図１では、プロジェクター１が取り付けられるダクト５００も併せて図示している。また、図２は、後方向で左上側から見た斜視図であり、支持部１Ｃを構成する支持部材１Ｃ１も図示している。

本実施形態のプロジェクター１は、図１、図２に示すように、画像を投写するプロジェクター本体１Ａ、電源部１Ｂ、及びプロジェクター本体１Ａを支持して電源部１Ｂと接続する支持部１Ｃを備えている。電源部１Ｂは、プロジェクター本体１Ａに電力を供給する電源回路を備えている。

本実施形態のプロジェクター１は、電源部１Ｂが天井等に配設されたダクト５００等に設置される。そして、プロジェクター１は、支持部１Ｃがプロジェクター本体１Ａを吊り下げた状態で、電源部１Ｂに対して回動することでプロジェクター本体１Ａを回動させ、所望の方向に画像を投写することができる。なお、回動する場合、支持部１Ｃを構成する支持部材１Ｃ１の一方の端部がプロジェクター本体１Ａに固定され、他方の端部となる球状の回動部１Ｃ１１を中心に回動する。

ダクト５００は、ライティングダクトと呼ばれる樋形状の電源供給体であり、長手方向に沿って延設された一対の導体（電極）を内部に有し、この導体に電気が流れる構成となる。この構成により、ダクト５００は設置された電源部１Ｂに電力を供給する。

以下では、説明の便宜上、プロジェクター本体１Ａに対し、後述する円筒状のメインケース８０の中心軸が天井面に平行となる姿勢を基準として方向を規定する。詳細には、投写光学装置３６が光を射出する方向を前側または前方向（＋Ｙ方向）、反対方向を後側または後方向（−Ｙ方向）とする。また、プロジェクター本体１Ａの支持部１Ｃ側を上側または上方向（＋Ｚ方向）、反対方向を下側または下方向（−Ｚ方向）とする。また、支持部１Ｃが上方向となる姿勢において前方向から見たプロジェクター本体１Ａの右側を右方向（＋Ｘ方向）、反対方向を左方向（−Ｘ方向）とする。以上のように方向を規定して以降の説明の中で適宜使用する。

図１、図２を参照してプロジェクター本体１Ａの外観について説明する。
本実施形態のプロジェクター本体１Ａは概円柱状をなし、内部に構成部品が収容されている。プロジェクター本体１Ａは外装ケース８に覆われている。詳細は後述するが、外装ケース８は、Ｙ方向に延出し、前後に開口部を有する概ね円筒状に形成されるメインケース８０と、メインケース８０の前側の開口部を覆う円板状の第１フロントケース８１（第２フロントケース８２）と、メインケース８０の後側の開口部を覆う円板状のリアケース８３と、メインケース８０の上部の後側を形成するサブケース８４とを含んで概ね構成される。

また、サブケース８４には、電源部１Ｂからのびる電源ケーブル（図示省略）をプロジェクター本体１Ａ内部に挿通する穴部８４３が形成されている。第１フロントケース８１には、投写光学装置３６から射出された光が通過する投写用開口部８１２や、吸気口８１３が形成されている。リアケース８３には、上側に外部機器等と接続する各種端子を露出させる開口部８３３や、排気口８３４が形成されている。なお、プロジェクター１への動作指示は、本実施形態では、外部のリモコン装置（図示省略）を使用し、赤外線信号をプロジェクター本体１Ａに送信することで行われる。

図３、図４は、プロジェクター本体１Ａの内部を示す斜視図である。ただし、プロジェクター本体１Ａから外装ケース８を取り外した斜視図としている。そして、図３は、前方向で右上側から見た斜視図であり、図４は、後方向で左上側から見た斜視図である。また、図５、図６は、プロジェクター本体１Ａの分解斜視図である。ただし、プロジェクター本体１Ａから外装ケース８を取り外した分解斜視図としている。そして、図５は、前方向で右上側から見た分解斜視図であり、図６は、後方向で左上側から見た分解斜視図である。また、図５、図６に示す光学ユニット３は、光学ユニット３に冷却部７等が組み付けられて一体となった構成として図示している。なお、図５、図６では、説明の便宜上、詳細な構成部品を省略した分解斜視図としている。

図３から図６に示すように、プロジェクター本体１Ａは、概略、フレーム２、光学ユニット３、回路部５、冷却部７、及び外装ケース８等を備えている。

フレーム２は、第１フレーム２１と第２フレーム２２とで構成されている。第１フレーム２１は、プロジェクター本体１Ａの全構成部を保持して、支持部１Ｃに支持（固定）させるメインの部材となる。

第１フレーム２１は、金属（例えば、マグネシウムやアルミニウムなど）で形成されている。第１フレーム２１は、プロジェクター本体１Ａ内部の上側に位置し、円柱形状の外形に沿うように、また、内部に各構成部を抱きかかえるように形成されたフレーム本体２１１を備えている。また、第１フレーム２１は、フレーム本体２１１の上側でＹ方向の中央部に、上方向に突出する突出部２１２を備えている。この突出部２１２には支持部材１Ｃ１の一方の端部を挿入し、突出部２１２側面からネジで固定することで、支持部材１Ｃ１と第１フレーム２１とを固定する。

第１フレーム２１には、後述する光学ユニット３（ベース筐体４０）をネジ固定する光学ユニット固定部２１３がフレーム本体２１１の左右方向の端部に複数形成されている。また、第１フレーム２１には、第２フレーム２２をネジ固定する第２フレーム固定部２１４がフレーム本体２１１の左右方向の端部に、光学ユニット固定部２１３に挟まれる位置で一対形成されている。

第１フレーム２１には、外装ケース８を構成するメインケース８０及び第２フロントケース８２をネジ固定するメインケース固定部２１５がフレーム本体２１１の前端部に前方向に延出した状態で一対形成されている。また、第１フレーム２１には、外装ケース８を構成するリアケース８３をネジ固定するリアケース固定部２１６がフレーム本体２１１の後端部に一対形成されている。

第２フレーム２２は樹脂で形成されている。第２フレーム２２は、プロジェクター本体１Ａ内部の下側（第１フレーム２１の下側）に位置し、円柱形状の外形に沿って形成されるフレーム本体２２１を備えている。第２フレーム２２には、第１フレーム２１にネジ固定されるフレーム固定部２２２が左右方向の端部に一対形成されている。なお、フレーム固定部２２２を第１フレーム２１の第２フレーム固定部２１４に固定する際、円筒状の中継部材２３０を介してネジ固定される。

第２フレーム２２には、外装ケース８を構成するリアケース８３をネジ固定するリアケース固定部２２３が、フレーム本体２２１の後端部に後方向に延出した状態で一対形成されている。また、第２フレーム２２には、第１フレーム２１に固定した場合、併せて光学ユニット３のベース筐体４０に仮固定するための仮固定部２２４が、フレーム本体２２１の端部に複数形成されている。基本的に、第２フレーム２２は、第１フレーム２１に固定される。

光学ユニット３は、光学ユニット筐体４に本実施形態の光学系を構成する光学部品が収容されて構成される。
光学ユニット筐体４は、ベースの筐体となるベース筐体４０と、ベース筐体４０の上側に設置される第１筐体４１と、ベース筐体４０の下側に設置される第２筐体４２とで構成されている。

ベース筐体４０は、概ね板状に形成されると共に光路の一部を構成している。ベース筐体４０には、左右方向の外周端部に上方向に突出して形成され、第１フレーム２１の光学ユニット固定部２１３とネジ固定するベース筐体固定部４０１を複数備えている。また、ベース筐体４０には、第１筐体４１と第２筐体４２とを固定する固定部も複数備えている。

第１筐体４１は、後述する照明光学系３０を収容するための筐体であり、第１上筐体４１１と第１下筐体４１２とで構成される。第１下筐体４１２の内側には、照明光学系３０を構成する光学部品が収容され、収容された照明光学系３０を覆うように、第１下筐体４１２の上部に第１上筐体４１１が設置される。

第２筐体４２は、後述するインテグレーター光学系３１以降の光学部品を収容するための筐体であり、第２上筐体４２１と第２下筐体４２２とカバー部材４２３とで構成される。第２上筐体４２１の内側にインテグレーター光学系３１以降の光学系を構成する光学部品が収容され、収容されたインテグレーター光学系３１以降の光学部品を覆うように、第２上筐体４２１の下側に第２下筐体４２２が設置される。また、第２下筐体４２２の下側にカバー部材４２３が設置される。

なお、第２筐体４２への光学部品の組立ては、第２上筐体４２１を下側にして、対応する光学部品を組立てた後、第２上筐体４２１に第２下筐体４２２を上側から設置する。その後、光変調装置３４と図示しないＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）により接続されている第２駆動回路ブロック５２Ａを固定する。その後、カバー部材４２３を設置する。その後で、上下方向を反転し、第２上筐体４２１を、ベース筐体４０の下側に設置する。これにより、光学ユニット３は、ベース筐体４０をベースにして、第１筐体４１と第２筐体４２とを固定して一体に構成される。

上述したように、各種光学部品を収容する光学ユニット３は、光学ユニット筐体４としてベース筐体４０と第１筐体４１と第２筐体４２とを備えている。その場合、図５、図６に示すように、第１筐体４１（第１上筐体４１１）の上方向外面を第１面４１１ａとし、第２筐体４２（第２下筐体４２２）の下方向外面を第２面４２２ａとした場合、光学ユニット筐体４は、互いに対向する第１面４１１ａ及び第２面４２２ａを有する筐体となる。また、金属製の第１フレーム２１は、第１面４１１ａに対向して配置され、光学ユニット３を固定する。また、樹脂製の第２フレーム２２は、第２面４２２ａに対向して配置され、第１フレーム２１に固定される。更に、光学ユニット３は、第１フレーム２１と第２フレーム２２との間に位置することになる。

また、本実施形態では、プロジェクター１（プロジェクター本体１Ａ）を支持する支持部１Ｃを備え、支持部１Ｃは第１フレーム２１に固定され、プロジェクター１は、第１フレーム２１が第２フレーム２２に対して重力方向（−Ｚ方向）とは反対方向（＋Ｚ方向）に位置するように支持部１Ｃにより吊り下げられて使用されている。

図７は、光学系の構成を示す模式図である。ここで、光学ユニット３に収容される光学系に関して説明する。
光学系は、白色光Ｗを射出する照明光学系３０、第１ミラー３Ｍａ、第２ミラー３Ｍｂ、インテグレーター光学系３１、色分離導光光学系３２、光変調装置３４、クロスダイクロイックプリズム３５、投写光学装置３６を備えている。

照明光学系３０は、詳細な構成部材の図示は省略するが、光源装置、波長変換装置、波長変換装置の光路前段側と光路後段側とに配置された光学部品、及びこれらの部材を収納する収納部材等を備えている。光源装置は、青色光Ｂを射出する複数の半導体レーザーを光源として構成され、本実施形態では＋Ｘ方向に青色光Ｂを射出する。

波長変換装置は、波長変換素子及び回転装置を備えている。波長変換素子は円板状に形成され、その円板面上において外周側にはリング状に蛍光体層が形成され、内周側にはリング状に拡散層が形成される。蛍光体層は、光源から射出された青色光Ｂの一部によって、緑色光及び赤色光を含む蛍光Ｙを発する。拡散層は、光源から射出された青色光Ｂの残部を拡散させる。

回転装置は、波長変換素子を回転させるモーター等を備えている。照明光学系３０は、第１筐体４１に収容され、ベース筐体４０の上側に配置され、蛍光体層から発せられた蛍光Ｙと、拡散層で拡散された青色光Ｂとが合成された白色光Ｗを後方向（−Ｙ方向）に射出する。

第１ミラー３Ｍａは、照明光学系３０から射出され、後方向に向かう白色光Ｗを下方向（−Ｚ方向）に反射する。第２ミラー３Ｍｂは、第１ミラー３Ｍａで反射した白色光Ｗを前方向（＋Ｙ方向）に反射する。第１ミラー３Ｍａは第１上筐体４１１に収容され、第２ミラー３Ｍｂは第１下筐体４１２に収容される。

インテグレーター光学系３１は、レンズアレイ３１１，３１２、偏光変換素子３１３、及び重畳レンズ３１４を備える。レンズアレイ３１１は、小レンズがマトリックス状に配列された構成を有しており、第２ミラー３Ｍｂで反射された白色光Ｗを複数の部分光に分割する。レンズアレイ３１２は、レンズアレイ３１１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３１４と共に、部分光を後述する光変調装置３４に略重畳させる。偏光変換素子３１３は、レンズアレイ３１２から射出されたランダム光を光変調装置３４で利用可能な偏光光に揃える機能を有している。

色分離導光光学系３２は、ダイクロイックミラー３２１，３２２、反射ミラー３２３，３２４，３２５、リレーレンズ３２６，３２７、及びフィールドレンズ３２８を備える。色分離導光光学系３２は、インテグレーター光学系３１から射出された白色光Ｗを赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂに分離し、各色光を各色光用の光変調装置３４に導く。

光変調装置３４は、各色光用に設けられている。赤色光用の光変調装置を３４Ｒ、緑色光用の光変調装置を３４Ｇ、青色光用の光変調装置を３４Ｂとする。光変調装置３４は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板、及びＦＰＣ（図示省略）を備える。ＦＰＣは、一端が液晶パネルに接続され、他端が後述する第２駆動回路基板５２に実装される各光変調装置用のコネクター（図示省略）に接続されている。光変調装置３４は、図示しない複数の微小画素がマトリックス状に形成された矩形状の画素領域を有し、入射する色光を変調してこの画素領域内に各色光の表示画像を形成する。

クロスダイクロイックプリズム３５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３５は、各光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂにて変調された各色光を合成する。

投写光学装置３６は、Ｙ方向に延出する光軸３６Ａｘに沿って配置された複数のレンズ（図示省略）を有し、クロスダイクロイックプリズム３５で合成された光を前方向（＋Ｙ方向）に拡大投写する。また、投写光学装置３６は、フォーカス調整駆動部３６５（図３）及びズーム調整駆動部（図示省略）を有し、外部からのリモコン装置の操作によって、フォーカス調整及びズーム調整が可能に構成されている。

光学ユニット３はヘッド体（図示省略）を備えており、各光変調装置３４を設置したクロスダイクロイックプリズム３５及び投写光学装置３６を支持する。ヘッド体は、第２筐体４２に固定される。また、インテグレーター光学系３１及び色分離導光光学系３２は、第２筐体４２に収容され、ベース筐体４０の下側に配置される。なお、ヘッド体を第２筐体４２に固定した後、下側からカバー部材４２３を第２下筐体４２２に設置する。

なお、照明光学系３０は、半導体レーザーを用いた構成に限らず、発光ダイオードを用いたものや、放電型のものを用いた構成も可能である。また、光変調装置３４としては、透過型の液晶パネルに限らず、反射型の液晶パネルを利用したものや、マイクロミラー型の装置、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものを用いることが可能である。

次に、図３から図６に示すように、プロジェクター本体１Ａには、光学ユニット３及び回路部５を冷却するための冷却部７が構成されている。また、冷却部７は、光学ユニット３に固定されている。冷却部７は、光学ユニット３を構成する光学系を冷却するための第１冷却部７１と、後述する回路部５を含めてプロジェクター本体１Ａ内部全体を冷却するための第２冷却部７２とを備えている。

第１冷却部７１は、冷却ファン７１１、ダクト７１２等を備えている。冷却ファン７１１が駆動することで光学系の冷却を行う。第１冷却部７１はベース筐体４０に設置される。

第２冷却部７２は、冷却ファン７２１、ダクト７２２、冷却フィン７２３を備えている。冷却ファン７２１が駆動することで、後述する第１フロントケース８１の吸気口８１３、第２フロントケース８２の第１吸気口８２６から外気を吸気して、ダクト７２２を流動して冷却フィン７２３に吹き付けることにより、冷却フィン７２３に伝熱されたプロジェクター本体１Ａ内部の熱や、回路部５の熱が冷却される。そして、冷却フィン７２３を流動した温まった外気がリアケース８３の排気口８３４からプロジェクター本体１Ａ外部に排気される。なお、第２冷却部７２はベース筐体４０に設置される。

図８は、プロジェクター１の機能ブロック図である。以降では、図３から図６も参照し、プロジェクター１の機能ブロックと併せて回路部５（回路基板）の説明を行う。

プロジェクター１は、電源部１Ｂに収容される電源回路６７と、プロジェクター本体１Ａに収容される制御系の各部とを備えている。なお、電源回路６７以外の、プロジェクター本体１Ａに収容される制御系の各部を構成する回路は、本実施形態では、図５、図６に示すように、３つの回路基板となる制御回路基板５０、第１駆動回路基板５１、及び第２駆動回路基板５２にそれぞれ機能ごとに割り振られて実装されている。なお、基板間の接続や、光学部品との接続は、各基板に実装された接続用コネクター（図示省略）にリード線やＦＰＣを用いて接続することで行われる。

なお、制御回路基板５０は、対応する各回路が実装された後、ノイズ対策用等でシールド板やカバー部材等により覆われること等を含め、制御回路基板５０は制御回路ブロック５０Ａとして構成される、同様に、第１駆動回路基板５１及び第２駆動回路基板５２も第１駆動回路ブロック５１Ａ及び第２駆動回路ブロック５２Ａとして構成される。

プロジェクター本体１Ａに収容される回路部５は、光源及び光変調装置３４の動作を含め、プロジェクター１の動作を統括制御する制御部６１を備えている。制御部６１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリー、システム・コントローラー及びその他の周辺回路等を備えている。不揮発性メモリーには、オペレーティングソフトウェアや、アプリケーションソフトウェアが記憶され、ＲＯＭにはＢＩＯＳ（登録商標）（Basic Input/Output System）が記憶されている。

制御部６１は、ＲＯＭに記憶されたＢＩＯＳ、不揮発性メモリーに記憶されたオペレーティングソフトウェア及びアプリケーションソフトウェアをＣＰＵにより実行して制御を行う。なお、制御部６１及び制御部６１に関係する周辺回路等を含む制御回路は、概矩形状の制御回路基板５０に実装される。

制御部６１には、バス６０を介して、映像信号Ｉ／Ｏ（Input/Output）回路６２が接続されている。映像信号Ｉ／Ｏ回路６２は、本実施形態では、ＬＡＮ端子６２１、メモリーカード用端子６２２、ＨＤＭＩ（登録商標）端子６２３、オーディオ出力端子６２４等と接続される。なお、これらの端子に対応してケーブルやメモリーカード等が接続されることにより、画像データや音声データを外部機器（パーソナルコンピューター、ビデオプレーヤー等の各種機器）やメモリーカードから取得する。オーディオ出力端子６２４には、音声出力用のケーブルが接続され、外部に設置されるスピーカー（図示省略）等と接続することで音声が出力される。

なお、映像信号Ｉ／Ｏ回路６２及びその周辺回路等は制御回路基板５０に実装される。併せて、図４から図６に示すように、ＬＡＮ端子６２１、メモリーカード用端子６２２、ＨＤＭＩ（登録商標）端子６２３、オーディオ出力端子６２４は制御回路基板５０の後方向（−Ｙ方向）端部に実装される。

制御部６１は、映像信号Ｉ／Ｏ回路６２から入力される映像信号から、画像データや音声データを読み出し、画像データに基づく画像を投写し、また音声データに基づく音声を出力することができる。なお、外部機器から取得した画像データや音声データを、映像信号Ｉ／Ｏ回路６２によりメモリーカードに記憶させてもよい。

制御部６１には、画像処理回路６３、光変調装置駆動回路６４、光源駆動回路６５、及びＩＲ受信回路６６が接続されている。
画像処理回路６３は、制御部６１の制御信号に基づいて、投写する画像データを読み出して解像度変換、色調補正、台形歪み補正等の各種処理を行い、処理後の画像データを、フレーム単位で光変調装置駆動回路６４に出力する。なお、画像処理回路６３は制御回路基板５０に実装される。

光変調装置駆動回路６４は、画像処理回路６３から入力されるフレーム毎の画像データに従って、本実施形態では、透過型の液晶パネルで構成される赤色光用の光変調装置３４Ｒ、緑色光用の光変調装置３４Ｇ、及び青色光用の光変調装置３４Ｂを駆動する駆動信号を出力する。光変調装置駆動回路６４が出力する駆動信号に応じて、光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂによって光源装置（光源）から射出された光が変調された結果、画像が表示される。

光変調装置駆動回路６４は、光変調装置駆動回路６４の周辺回路等と共に光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを駆動する第２駆動回路を構成し、矩形の切欠き部を備える第２駆動回路基板５２に実装されている。言い換えると、第２駆動回路は、制御部６１から出力される制御信号に基づいて光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを駆動する。

光源駆動回路６５は、光源駆動回路６５の周辺回路等と共に光源を駆動する第１駆動回路を構成し、概矩形状の第１駆動回路基板５１に実装されている。言い換えると、第１駆動回路は、制御部６１から出力される制御信号に基づいて光源を駆動する。

ＩＲ受信回路６６は、外部のリモコン装置（図示省略）から送信される赤外線信号を受信してデコードし、リモコン装置における操作内容に対応した操作データを生成して制御部６１に出力する。ＩＲ受信回路６６は、制御回路基板５０に実装される。ＩＲ受信回路６６を構成する赤外線受光素子（図示省略）も制御回路基板５０に接続されている。

電源回路６７は、電源部１Ｂ内部に設置されている。電源部１Ｂがダクト５００に固定されることにより、コネクター６７１に設けられた接触導体６７２、６７２から、例えば単相２極１００Ｖ交流の電力の供給を受ける。電源回路６７は、プロジェクター１の制御系の各部には低電圧の電源を供給する。例えば、制御部６１、映像信号Ｉ／Ｏ回路６２、画像処理回路６３、光変調装置駆動回路６４、及びＩＲ受信回路６６に対し、５Ｖまたは３．３Ｖの直流電流を供給する。

また、電源回路６７は、より高い電圧の電力を供給可能であり、例えば、光源装置が備える半導体レーザーからなる光源、光源を点灯させる光源駆動回路６５、及び光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂには、１２Ｖの直流電流を供給する。
このように、電源回路６７は、プロジェクター１の各部に必要な電力を供給するため、ＡＣ/ＤＣ変換回路、トランスやスイッチング回路を備えた電圧変換回路等を備えている。

図３から図６に示すように、制御回路基板５０は、プロジェクター１の動作を統括制御する制御部６１を含め、映像信号Ｉ／Ｏ回路６２、画像処理回路６３、ＩＲ受信回路６６、赤外線受光素子、及びその周辺回路、また、ＬＡＮ端子６２１、メモリーカード用端子６２２、ＨＤＭＩ（登録商標）端子６２３、オーディオ出力端子６２４等が実装される。また、制御回路基板５０は制御回路ブロック５０Ａを構成する。そして、制御回路ブロック５０Ａは、第１駆動回路ブロック５１Ａの上側に位置し、シールド機能を有する各種の接続部材５０２を含め、第１駆動回路ブロック５１Ａに固定されると共に光学ユニット３のベース筐体４０にネジ固定される。

また、第１駆動回路基板５１は、光源に駆動信号を出力して光源を点灯させる光源駆動回路６５、及び光源駆動回路６５の周辺回路等が実装される。また、第１駆動回路基板５１は、シールド板５１１を上面に設置される等して、第１駆動回路ブロック５１Ａが構成される。そして、第１駆動回路ブロック５１Ａは、光学ユニット３の上方向（第１筐体４１の上部）に位置し、シールド機能等を有する各種の接続部材５１２を含め、光学ユニット３のベース筐体４０にネジ固定される。

また、第２駆動回路基板５２は、各光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを駆動する駆動信号を出力する光変調装置駆動回路６４、及び光変調装置駆動回路６４の周辺回路等が実装される。各光変調装置３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂに備わるＦＰＣ（図示省略）が、第２駆動回路基板５２に実装される各光変調装置用のコネクター（図示省略）と接続される。また、第２駆動回路基板５２は第２駆動回路ブロック５２Ａを構成する。そして、第２駆動回路ブロック５２Ａは、光学ユニット３の下方向（第２筐体４２の下部）に位置し、シールド機能等を有する各種の接続部材５２２を含め、光学ユニット３のベース筐体４０にネジ固定される。

なお、図５、図６に示すように、概略の組立ては、光学ユニット３に対して冷却部７を固定し、その後、光学ユニット３の上側に第１駆動回路ブロック５１Ａを固定し、その後、第１駆動回路ブロック５１Ａの上側に制御回路ブロック５０Ａを固定する。また、光学ユニット３の下側には、第２駆動回路ブロック５２Ａを固定する。このように構成されて一体になった光学ユニット３を上側の第１フレーム２１に固定する。また、その後、第２フレーム２２を第２駆動回路ブロック５２Ａの下側から第１フレーム２１に固定する。

この構造及び組立てにより、プロジェクター本体１Ａにおいて、制御回路基板５０（制御回路ブロック５０Ａ）は、第１フレーム２１と光学ユニット３との間に配置される構成となる。また、第１駆動回路基板５１（第１駆動回路ブロック５１Ａ）は、光学ユニット３と制御回路基板５０との間に配置される構成となる。また、第２駆動回路基板５２（第２駆動回路ブロック５２Ａ）は光学ユニット３と第２フレーム２２との間に配置される構成となる。

制御回路基板５０及び第１駆動回路基板５１は、本実施形態では、第２冷却部７２の近傍に配設されており、第２フロントケース８２の第１吸気口８２６から第２冷却部７２を経てリアケース８３の排気口８３４に至る冷却用の流路により、各基板の冷却効率を向上させている。特に、発熱量が多くなる制御回路基板５０に対する冷却効率を向上させている。

図９は、プロジェクター本体１Ａの分解斜視図である。詳細には、図９は、プロジェクター本体１Ａにおける外装ケース８の構成を示す分解斜視図である。図１、図２を含め、外装ケース８の構成を説明する。

外装ケース８は、メインケース８０、第１フロントケース８１、第２フロントケース８２、リアケース８３、及びサブケース８４を備える。

メインケース８０は、Ｙ方向に延出し、前後に開口部８０２，８０３を有する概円筒状に形成されるメインケース本体８０１を備えている。メインケース８０の上面には、Ｙ方向の中央部に半円形状の切欠き部８０４が形成されている。また、切欠き部８０４の後側には、サブケース８４を設置するための切欠き部８０５が形成されている。また、メインケース８０の開口部８０２の上部には、赤外線を透過させるための窓部８０６が設置されている。

前側の開口部８０２から一段入った部分にはメインケース８０を第１フレーム２１にネジ固定するための固定部８０７がＹ-Ｚ平面に概対称に一対形成されている。なお、固定部８０７は、第２フロントケース８２をメインケース８０及び第１フレーム２１に固定する部位としても使用される。併せて、第２フロントケース８２をメインケース８０にネジ固定する固定部８０８が複数設置されている。

サブケース８４は、メインケース８０の切欠き部８０５に設置される板状のケース本体８４１を備えている。サブケース８４は、メインケース８０を第１フレーム２１に固定した後に設置される。ケース本体８４１には、半円形状の切欠き部８４２が形成されている。切欠き部８４２は、メインケース８０の切欠き部８０４とで穴形状を構成することで、支持部材１Ｃ１を固定する第１フレーム２１の突出部２１２を露出させる。切欠き部８４２の後側には円形状の穴部８４３が形成されている。穴部８４３は、電源部１Ｂから延びる電源ケーブルを制御回路基板５０に接続するために挿通する穴となる。

第２フロントケース８２は、前側からの平面視で円形状のケース本体８２１、及びケース本体８２１の周縁から後方向に突出する突出部８２２を有している。また、突出部８２２の先端部には、第２フロントケース８２をメインケース８０（固定部８０７）と共に第１フレーム２１に固定するための固定部８２３がＹ-Ｚ平面に概対称に一対形成されている。また、突出部８２２の先端部には、第２フロントケース８２をメインケース８０（固定部８０８）に固定するための固定部８２４が複数形成されている。

ケース本体８２１には、光学ユニット３の投写光学装置３６から射出された光が通過する投写用開口部８２５、複数の孔を有する第１吸気口８２６、及び複数の孔を有する第２吸気口８２７が形成されている。

第１フロントケース８１は、外枠８１１及び図示しない内枠を備え、第２フロントケース８２に着脱可能に取り付けられる。外枠８１１には、投写光学装置３６から射出された光が通過する投写用開口部８１２、及び第２フロントケース８２の第１吸気口８２６及び第２吸気口８２７に連通する複数の孔を有する吸気口８１３が形成されている。図示しない内枠にも投写光学装置３６から射出された光が通過する投写用開口部、及び第１吸気口８２６、第２吸気口８２７に連通する複数の孔を有する吸気口が形成されている。

外枠８１１の吸気口８１３を構成する複数の孔、及び内枠の吸気口を構成する複数の孔は、前方から見て第１吸気口８２６、第２吸気口８２７を構成する複数の孔からずれた位置に形成されている。これによって、プロジェクター本体１Ａは、前方から内部が視認しにくく、また、外部の塵埃が内部に侵入しづらく構成されている。なお、第１フロントケース８１は、外枠８１１と内枠との間に防塵フィルターが配置可能に形成されている。これによって、プロジェクター１は、防塵フィルターが装着されることで、塵埃のプロジェクター本体１Ａ内部への侵入が更に抑制可能に構成されている。

リアケース８３は、前側からの平面視で円形状のケース本体８３１、及びケース本体８３１の周縁から前方向に突出する突出部８３２を有している。また、ケース本体８３１には、制御回路基板５０に設置された入力端子を露出させる開口部８３３が形成されている。また、ケース本体８３１には排気口８３４が形成されている。突出部８３２の先端部には、リアケース８３をメインケース８０（リアケース固定部２１６）にネジ固定するための固定部８３５が一対形成されている。また、突出部８３２の先端部には、リアケース８３を第２フレーム２２（リアケース固定部２２３）にネジ固定する固定部８３６が一対形成されている。

外装ケース８の組立ては、最初に、リアケース８３を、外装ケース８が外されているプロジェクター本体１Ａの後側から、第１フレーム２１及び第２フレーム２２に固定する。その後、メインケース８０を、プロジェクター本体１Ａの前側から挿入して、メインケース８０の開口部８０３をリアケース８３のケース本体８３１周縁の前側に突当てる。次に、メインケース８０の切欠き部８０５にサブケース８４をスライドして設置する。

その後、第２フロントケース８２をメインケース８０が設置されたプロジェクター本体１Ａの前側からメインケース８０の開口部８０２内に突出部８２２を挿入する。そして、第２フロントケース８２をメインケース８０及び第１フレーム２１に固定する。その後、第１フロントケース８１を第２フロントケース８２のケース本体８２１に形成される係止部に係止して固定することでプロジェクター本体１Ａが完成する。
以上のように、円柱形状を有する外装ケース８は、光学ユニット３、第１フレーム２１、及び第２フレーム２２を外装ケース８の内部に収容する。

なお、外装ケース８を構成するメインケース８０は、第１フレーム２１に固定される。また、第２フロントケース８２は、第１フレーム２１及びメインケース８０に固定される。また、リアケース８３は、第１フレーム２１及び第２フレーム２２に固定される。

上述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）本実施形態のプロジェクター１において、光学ユニット３は、第１フレーム２１と第２フレーム２２との間に位置することにより、２つのフレームに囲まれる形態となるため、外部からの衝撃に対し、光学ユニット３の破損の防止や破損の低減を図ることができる。また、第２フレーム２２は樹脂製であることからプロジェクター１の軽量化が可能となる。また、光学ユニット３を固定する第１フレーム２１は金属製であることから、第１フレーム２１の堅牢性が向上することで、光学ユニット３を保持する強度や信頼性が向上する。また、第２フレーム２２は樹脂製であり、柔軟性を有して第１フレーム２１に固定されることから、例えば、第２フレーム２２に衝撃が加わった場合、衝撃が吸収されて第１フレーム２１に伝達される。そのため、第１フレーム２１に固定される光学ユニット３には直接的な衝撃は伝達しづらくなるため、光学ユニット３の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

（２）本実施形態のプロジェクター１において、光学ユニット３が収容する光学部品として、光源、光変調装置３４、及び投写光学装置３６の少なくともいずれかを含む場合、外部からの衝撃に対して収容する光学部品の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

（３）本実施形態のプロジェクター１において、光学ユニット３を固定する第１フレーム２１が第２フレーム２２に対して重力方向とは反対方向に位置するように支持部１Ｃにより吊り下げられることで、樹脂製の第２フレーム２２が第１フレーム２１に対して重力方向に位置することになる。この状態で例えばプロジェクター１が落下した場合、第２フレーム２２が最初に床面などからの落下衝撃を受ける確率が高くなる。しかし、第２フレーム２２は樹脂製であるため、落下衝撃が樹脂の柔軟性により吸収される。また、光学ユニット３は、第１フレーム２１に固定されており、第２フレーム２２には固定されていないため、第２フレーム２２が受ける落下衝撃は、光学ユニット３に直接的には伝達されずに緩和された状態で伝達される。従って、落下による衝撃に対して光学ユニット３の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

（４）本実施形態のプロジェクター１において、光源及び光変調装置３４を制御する制御部６１を含む制御回路が実装された制御回路基板５０が第１フレーム２１と光学ユニット３との間に配置されることにより、第１フレーム２１の内側で光学ユニット３との間に制御回路基板５０を収めることができると共にプロジェクター１のコンパクト化を実現することができる。また、衝撃による制御回路基板５０の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

（５）本実施形態のプロジェクター１において、第１駆動回路（光源駆動回路６５）が実装された第１駆動回路基板５１が光学ユニット３と制御回路基板５０との間に配置されることにより、第１フレーム２１の内側で制御回路基板５０と光学ユニット３との間に第１駆動回路基板５１を収めることができる。これにより、光学ユニット３と第１駆動回路基板５１との接続距離を短縮することができると共にプロジェクター１のコンパクト化を実現することができる。また、衝撃による第１駆動回路基板５１の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

（６）本実施形態のプロジェクター１において、第２駆動回路（光変調装置駆動回路６４）が実装された第２駆動回路基板５２が光学ユニット３と第２フレーム２２との間に配置されることにより、第２フレーム２２の内側で光学ユニット３との間に第２駆動回路基板５２を収めることができる。これにより、光学ユニット３と第２駆動回路基板５２との接続距離を短縮することができると共にプロジェクター１のコンパクト化を実現することができる。また、衝撃による第２駆動回路基板５２の破損の防止や破損の低減を図ることができる。

（７）本実施形態のプロジェクター１において、円柱形状を有する外装ケース８の内部に、光学ユニット３、第１フレーム２１、及び第２フレーム２２を収容している。また、外装ケース８は、第１フレーム２１、第２フレーム２２に固定される。これにより、例えば、落下等により外装ケース８に衝撃が加わった場合、衝撃に対して光学ユニット３や回路基板（５０，５１，５２）等の破損の防止や破損の低減を図ることができる。また、円柱形状を有するプロジェクター１のコンパクト化を実現することができる。

１…プロジェクター、１Ａ…プロジェクター本体、１Ｃ…支持部、３…光学ユニット、８…外装ケース、２１…第１フレーム、２２…第２フレーム、３４…光変調装置、３６…投写光学装置、５０…制御回路基板、５１…第１駆動回路基板、５２…第２駆動回路基板、６１…制御部、６４…第２駆動回路を構成する光変調装置駆動回路、６５…第１駆動回路を構成する光源駆動回路、４１１ａ…第１面、４２２ａ…第２面。

Claims (7)

1. 互いに対向する第１面及び第２面を有する筐体並びに前記筐体の内側に配置された光学部品を有する光学ユニットと、
   前記第１面に対向して配置され、前記光学ユニットを固定する金属製の第１フレームと、
   前記第２面に対向して配置され、前記第１フレームに固定される樹脂製の第２フレームと、を備え、
   前記光学ユニットは、前記第１フレームと前記第２フレームとの間に位置することを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記光学部品は、光源、前記光源から射出された光を変調する光変調装置及び前記光変調装置で変調された光を投写する投写光学装置の少なくともいずれかを含むことを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記第１フレームに固定される支持部を備え、
   前記支持部は、前記第１フレームが前記第２フレームに対して重力方向とは反対方向に位置するように前記第１フレームを吊り下げることを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項２または請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記光源及び前記光変調装置を制御する制御部を含む制御回路が実装された制御回路基板を備え、
   前記制御回路基板は、前記第１フレームと前記光学ユニットとの間に配置されることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部から出力される制御信号に基づいて前記光源を駆動する第１駆動回路と、
   前記第１駆動回路が実装された第１駆動回路基板と、を備え、
   前記第１駆動回路基板は、前記光学ユニットと前記制御回路基板との間に配置されることを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項４に記載のプロジェクターであって、
   前記制御部から出力される制御信号に基づいて前記光変調装置を駆動する第２駆動回路と、
   前記第２駆動回路が実装された第２駆動回路基板と、を備え、
   前記第２駆動回路基板は前記光学ユニットと前記第２フレームとの間に配置されることを特徴とするプロジェクター。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記光学ユニット、前記第１フレーム、及び前記第２フレームを内部に収容し、円柱形状を有する外装ケースを備えることを特徴とするプロジェクター。

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