JP2002031851A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設計自由度を向上できるプロジェクタを提供
する。 【解決手段】 プロジェクタの吸気ダクト３７は、熱源
として働く光源ランプ２２の近傍に配置されている。こ
こでは、吸気ダクト３７を断熱材料で形成することによ
って、光源ランプ２２からの放熱Ｔｅを遮断できる。す
なわち、熱源近傍に吸気ダクト３７を配置する場合で
も、冷却ファン３６で取込まれる外気を低温に保つこと
ができ、冷却気流ＦＬによる冷却効率の低下を防止でき
る。また、電子回路部４と光源ランプ２２との間に断熱
材料で形成される吸気ダクト３７を配置することによ
り、光源ランプ２２の放熱Ｔｅを遮断できる。すなわ
ち、熱に弱い電子回路部４を熱源から保護できることな
る。このように断熱材料で形成される吸気ダクトを利用
することによって熱源の影響を抑制できるため、熱によ
り悪影響を受ける部品の配置に関してプロジェクタの設
計自由度を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却気流を送風す
るダクトを有するプロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】プロジェクタにおいては、その内部に設
けられている液晶パネルや光源ランプなどの熱源を冷却
するため、プロジェクタの外気（冷却気流）を導くダク
トが使用されている。

【０００３】また、プロジェクタでは、電子回路や光学
部品など熱に弱い部品が収容されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のプロ
ジェクタにおいては、ダクトがプラスチックなどで形成
され一定の熱伝導性を有しているため、光源ランプなど
の熱源付近にダクトを配置すると冷却気流が熱源の影響
を受け、その温度が上昇してしまう。この防止策として
熱源からダクトを隔離して配置しなければならないとい
う設計上の制約が生じている。

【０００５】また、熱源付近に電子回路など熱に弱い部
品を配置すると、熱源からの放熱による悪影響を受けて
しまう。この防止策として熱源から熱に弱い部品を隔離
して配置しなければならないという設計上の制約が生じ
ている。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、設計自由度を向上させたプロジェクタを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、中空のハウジング内に収容され
て画像の投影光線を発生する投影部を有するプロジェク
タであって、(a)少なくとも一部が断熱材料で形成され
るダクトと、(b)所定部位に配置され、前記ダクトを介
して前記投影部のうちの所定の被冷却部分で冷却気流を
生じさせる冷却ファンとを備える。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
に係るプロジェクタにおいて、前記ダクトは、全区間が
断熱材料で形成される。

【０００９】また、請求項３の発明は、請求項１の発明
に係るプロジェクタにおいて、前記ダクトは、前記冷却
気流を前記プロジェクタの外部に排気する排気ダクトと
して使用されるとともに、前記ダクトのうち、断熱材料
で形成されていない部分が、高熱伝導性の材料で形成さ
れる。

【００１０】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞ ＜プロジェクタの要部構成＞図１は、本発明の第１実施
形態に係るプロジェクタ１の要部構成を示す平面図であ
る。

【００１１】プロジェクタ１は、直方体状の形状を有す
る中空のハウジング１０に収容される投影部２と、投影
部２を冷却する冷却部３と、投影部２と冷却部３とを制
御するための電子回路部４と、これらの部位に電力を供
給する電源部５とを備えている。また、プロジェクタ１
は、電源のＯＮ・ＯＦＦを切替える主電源スイッチ１５
と、光源ランプ（後述）２２のＯＮ・ＯＦＦを切替える
ランプ用スイッチ１６とを有している。

【００１２】投影部２は、投影レンズ２１と、光源ラン
プ２２と、３つの液晶パネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃと
を有している。また、投影部２は、光源ランプ２２から
の入射光を３原色の光線に分ける光学系２４と、３つの
液晶パネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃを通過した３本の光
線を合成するプリズム２５とを有している。

【００１３】光源ランプ２２は、使用中に発熱する熱源
となり、冷却気流による空冷によって強制冷却すべき被
冷却部分のひとつである。

【００１４】液晶パネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、プ
ロジェクタ１と伝送可能に接続するパソコンやチューナ
などから入力される画像情報を、投影画像として表示で
きるようになっている。ここでは、入力される画像情報
が、３原色（Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)）の各映像成分に
分解されて、それぞれに対応する液晶パネル２３ａ、２
３ｂ、２３ｃに表示される。この液晶パネルは、それ自
体は通電しても顕著な温度上昇をするものではないが、
光学系２４から出射した光線の一部を吸収するため、光
エネルギが蓄積され温度が上昇することとなる。このよ
うに、液晶パネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、熱源とし
て働くため、これらも被冷却部分となる。

【００１５】光学系２４では、光源ランプ２２から出射
された光線に偏光変換を施した後、ダイクロイックミラ
ーによりＲ、Ｇ、Ｂの３原色の光線を生成する。そし
て、生成された３本の光線は３つの液晶パネル２３ａ、
２３ｂ、２３ｃにそれぞれ入射する。

【００１６】プリズム２５では、液晶パネル２３ａ、２
３ｂ、２３ｃに表示されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像を合成し
て、投影光線を投影レンズに投射できるようになってい
る。

【００１７】冷却部３は、光源ランプ２２に冷却気流を
送るランプ冷却系３１と、液晶パネル２３ａ、２３ｂ、
２３ｃに冷却気流を送るパネル冷却系３５と、排気孔３
９とを有している。

【００１８】ランプ冷却系３１は、ハウジング１０の側
壁面に沿って設けられた冷却ファン３２と、吸気ダクト
３３とを有している。

【００１９】冷却ファン３２は、直流モータによってブ
レードが回転する軸流ファンであり、プロジェクタ１の
外気（冷却空気）を光源ランプ２２へ強制的に送風す
る。

【００２０】吸気ダクト３３は、その流路断面形状が長
方形状の長方形ダクトであり、冷却ファン３２の送風出
口に接続している。この吸気ダクト３３の全区間は、例
えば発泡ポリエチレンなどの断熱材料で形成されてい
る。

【００２１】パネル冷却系３５は、上記のランプ冷却系
３１と同様に、ハウジング１０の側壁面に沿って設けら
れた冷却ファン３６と、吸気ダクト３７とを有してい
る。

【００２２】冷却ファン３６は、直流モータによってブ
レードが回転する軸流ファンであり、プロジェクタ１の
外気を液晶パネル２３ａ、２３ｂ、２３ｃへ強制的に送
風する。

【００２３】吸気ダクト３７は、長方形ダクトであり、
冷却ファン３６の送風出口に接続している。この吸気ダ
クト３７の全区間は、吸気ダクト３３と同様に、例えば
発泡ポリエチレンなどの断熱材料で形成されている。こ
の吸気ダクト３７に関しては、後で詳述する。

【００２４】排気孔３９は、ハウジング１０の側面に設
けられる複数のスリットで構成されている。この排気孔
３９により、光源ランプ２と液晶パネル２３ａ、２３
ｂ、２３ｃとで熱交換された冷却空気（暖気）をハウジ
ング１０の外部に排出できる。

【００２５】電子回路部４は、基板上にＣＰＵや半導体
メモリなどが実装されており、投影部２や冷却部３と有
機的に接続して統括制御を行う回路である。この電子回
路部４は、高温下で誤作動を生じるおそれがあるなど、
耐熱性が弱い部位である。

【００２６】電源部５は、投影部２、冷却部３および電
子回路部４に安定した電力の供給を行う。

【００２７】＜吸気ダクトについて＞図２は、図１のII
−II位置から見た断面図である。

【００２８】吸気ダクト３７は、熱源として働く光源ラ
ンプ２２の近傍を通過するように配置されている。この
ような配置では、光源ランプ２２からの放熱Ｔｅによっ
て、冷却気流ＦＬの温度が上昇し、液晶パネル２３ａ、
２３ｂ、２３ｃに対する冷却効率が低下するおそれがあ
る。

【００２９】そこで、上述したように、吸気ダクト３７
に断熱材料を使用する。これにより、光源ランプ２２か
らの放熱Ｔｅによる吸気ダクト３７内への入熱を遮断で
きる。すなわち、冷却対象である液晶パネル２３ａ、２
３ｂ、２３ｃまで、冷却ファン３６により取込まれた冷
却気流ＦＬを低温に保つことができ、冷却対象物に対す
る冷却効率が改善できることとなる。したがって、熱源
近傍において吸気ダクトの配置が可能となるため、プロ
ジェクタの設計自由度が向上する。

【００３０】また、熱に弱い電子回路部４は、光源ラン
プ２２の近傍に配置されているが、光源ランプ２２から
の放熱Ｔｅが電子回路部４に悪影響を与えることも懸念
される。

【００３１】そこで、断熱材料で形成される吸気ダクト
３７を、電子回路部４と光源ランプ２２との間に配置す
る。これにより、電子回路部４に対する光源ランプ２２
の直接的な放熱Ｔｅを遮断できる。すなわち、熱に弱い
電子回路部４を熱源から保護できることとなる。したが
って、熱源近傍において熱に弱い部品の配置が可能とな
るため、プロジェクタの設計自由度の向上が図れる。

【００３２】なお、電子回路部４と光源ランプ２２との
間に、吸気ダクト３７ではなく単なる断熱材料を配置し
ても同様の効果が期待できるが、この場合、プロジェク
タ１を構成する部品点数が増加するとともに、内部構成
が複雑となるデメリットがある。

【００３３】また、断熱材料で形成される吸気ダクト３
３についても、その上部が電子回路部４と光源ランプ２
２との間に配置されているため、上述の吸気ダクト３７
と同様に、電子回路部４を光源ランプ２２の熱から保護
できることとなる。

【００３４】以上のように、プロジェクタ１は断熱材料
で形成される吸気ダクトを備えているため、プロジェク
タの設計自由度が向上している。

【００３５】＜第２実施形態＞ ＜プロジェクタの要部構成＞図３は、本発明の第２実施
形態に係るプロジェクタ６の要部構成を示す平面図であ
る。プロジェクタ６の構成は、第１実施形態のプロジェ
クタ１に類似しているが、排気ダクトを有する冷却部７
と、電子回路部４の配置とが主に異なっている。

【００３６】冷却部７は、熱伝導性が良い中空のハウジ
ング６０に収容されおり、光源ランプ２２で暖められた
暖気を送風するランプ冷却系７１と、液晶パネル２３
ａ、２３ｂ、２３ｃで発生した暖気を送風するパネル冷
却系７５と、吸気孔７９とを有している。

【００３７】ランプ冷却系７１は、ハウジング６０の側
壁面に沿って設けられた冷却ファン７２と、排気ダクト
７３とを有している。

【００３８】冷却ファン７２は、直流モータによってブ
レードが回転する軸流ファンであり、光源ランプ２２で
発生する暖気をプロジェクタ６の外部へ強制的に送風す
る。

【００３９】排気ダクト７３は、長方形ダクトであり、
冷却ファン７２の送風入口に接続している。この排気ダ
クト７３の全区間は、例えば発泡ポリエチレンなどの断
熱材料で形成されている。

【００４０】パネル冷却系７５は、上記のランプ冷却系
７１と同様に、ハウジング６０の側壁面に沿って設けら
れた冷却ファン７６と、排気ダクト７７とを有してい
る。

【００４１】冷却ファン７６は、直流モータによってブ
レードが回転する軸流ファンであり、液晶パネル２３
ａ、２３ｂ、２３ｃで発生する暖気をプロジェクタ６の
外部へ強制的に送風する。

【００４２】排気ダクト７７は、長方形ダクトであり、
冷却ファン７６の送風入口に接続している。この排気ダ
クト７７の上半部は、高熱伝導性の材料で、下半部は、
発泡系材料などの断熱材料で形成されている。高熱伝導
性の材料としては、アルミなどの金属系材料が挙げられ
る。この排気ダクト７７に関しては、後で詳述する。

【００４３】吸気孔７９は、ハウジング６０の側面に設
けられる複数のスリットで構成されている。この吸気孔
７９により、外気をプロジェクタ６内部に供給できる。

【００４４】また、電子回路部４については、排気ダク
ト７７の下方に配設されている。

【００４５】＜排気ダクトについて＞図４は、図３のIV
−IV位置から見た断面図である。

【００４６】排気ダクト７７は、上部がハウジング６０
の内面に接し、下部が電子回路部４に接するように配置
されている。このような配置では、液晶パネル２３ａ、
２３ｂ、２３ｃで発生する暖気（排気）ＦＮが、排気ダ
クト７７の内部を通過するため、排気ダクト７７が熱源
となって熱に弱い電子回路部４に悪影響を与えるおそれ
がある。

【００４７】そこで、上述したように、電子回路部４に
接する排気ダクト７７の下部７７ｂに断熱材料を使用す
る。これにより、排気ダクト７７からの放熱Ｔｂを遮断
でき、放熱Ｔｂから電子回路部４が保護される。したが
って、排気ダクト近傍において熱に弱い部品の配置が可
能となるため、プロジェクタの設計自由度が向上するこ
ととなる。

【００４８】また、上述したように、ハウジング６０に
接する排気ダクト７７の上部７７ａに高熱伝導性の材料
を使用する。これにより、放熱可能箇所であるハウジン
グ６０の外部へ排気熱を積極的に放出でき、排気ＦＮの
温度を低下させることができる。すなわち、外部への放
熱Ｔａが行われると、その下流側の排気ＦＮの温度が低
下するため、熱に弱い部品への排気熱の影響を抑制でき
ることとなる。したがって、熱に弱い部品に対して排気
ダクトからの放熱の影響を抑えられるため、プロジェク
タの設計自由度が向上することとなる。

【００４９】以上のように、プロジェクタ６は、断熱材
料と高熱伝導性の材料とを組合わせて形成される排気ダ
クトを備えているため、プロジェクタの設計自由度が向
上している。

【００５０】＜変形例＞ ◎ダクトについては、その全てを断熱材料で形成するの
は必須ではなく、外壁部または内壁部のみに断熱材料を
使用し、その他の部分に断熱効果の低い材料を使用する
構成でも良い。

【００５１】◎上記の第１実施形態の吸気ダクトについ
ては、全区間を断熱材料で形成するのは必須でなく、熱
源の近傍において熱の影響を受ける箇所のみ断熱材料を
使用しても良い。この場合には、冷却気流の温度上昇を
抑制する効果が減少するおそれがあるが、断熱材料の使
用量を抑えることができる。

【００５２】◎上記の第２実施形態の排気ダクト７７に
ついては、全区間を断熱材料で形成しても良い。この場
合には、冷却ファンまでのダクトの途中において、排気
の温度を低下させる効果が期待できないが、排気熱を排
気ダクトの内部に閉込めることができるため、熱に弱い
部品を排気熱から保護できる。

【００５３】◎断熱材料で形成される排気ダクトに関し
ても、光源ランプなどの熱源と、熱に弱い部品との間に
配置しても良い。この場合にも、熱源からの直接的な放
熱を排気ダクトで遮断できるため、熱に弱い部品を保護
できる。

【００５４】◎熱に弱い部品としては、電子回路のみで
なく、光学部品なども該当する。

【００５５】◎ダクトの一部または全部がプロジェクタ
の外部に設けられていても良い。この場合にも、外部環
境に影響されずにダクト内の冷却気流を低温に保つこと
ができる。

【００５６】◎この発明は、１枚の液晶パネルのみで投
影を行うプロジェクタ、投影用スライドなどを用いて投
影するプロジェクタなどにも適用可能である。

【００５７】◎ダクトについては、長方形ダクトに限ら
ず、円形ダクトなどの形状でも良い。

【００５８】◎断熱材料については、発泡ポリエチレン
に限らず、発泡ウレタンフォーム、発泡シリコンゴム、
グラスウール、ポリスチレンフォーム、グラスファイバ
ー、ロックウールなどを使用しても良い。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項３の発明によれば、ダクトの少なくとも一部が断熱
材料で形成されるため、熱源からの放熱を遮断でき、プ
ロジェクタの設計自由度の向上に寄与できる。

【００６０】特に、請求項２の発明については、ダクト
の全区間が断熱材料で形成されるため、熱源からの放熱
を効果的に遮断できる。

【００６１】また、請求項３の発明については、排気ダ
クトのうち断熱材料で形成されていない部分が高熱伝導
性の材料で形成されるため、高熱伝導性の材料部分を介
する放熱によって排気ダクト内の排気温度を抑えること
ができ、排気ダクト周辺に対する排気熱の影響を抑制で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタ１の
要部構成を示す平面図である。

【図２】図１のII−II位置から見た断面図である。

【図３】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタ６の
要部構成を示す平面図である。

【図４】図３のIV−IV位置から見た断面図である。

【符号の説明】

１、６ プロジェクタ ４ 電子回路部 ２２ 光源ランプ ３２、３６、７２、７６ 冷却ファン ３３、３７ 吸気ダクト ７３、７７ 排気ダクト

フロントページの続き (72)発明者 長田 英喜 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA15 EA68 HA28 MA20 5C058 AA06 EA02 EA26 EA41 EA52

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空のハウジング内に収容されて画像の
   投影光線を発生する投影部を有するプロジェクタであっ
   て、 (a)少なくとも一部が断熱材料で形成されるダクトと、 (b)所定部位に配置され、前記ダクトを介して前記投影
   部のうちの所定の被冷却部分で冷却気流を生じさせる冷
   却ファンと、を備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のプロジェクタにおい
   て、 前記ダクトは、全区間が断熱材料で形成されることを特
   徴とするプロジェクタ。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のプロジェクタにおい
   て、 前記ダクトは、前記冷却気流を前記プロジェクタの外部
   に排気する排気ダクトとして使用されるとともに、 前記ダクトのうち、断熱材料で形成されていない部分
   が、高熱伝導性の材料で形成されることを特徴とするプ
   ロジェクタ。