JP2002040562A

JP2002040562A - 投影装置

Info

Publication number: JP2002040562A
Application number: JP2000221966A
Authority: JP
Inventors: Iwao Adachi; 巌安達; Satoshi Onishi; 智大西; Kazuhiko Inoue; 和彦井上; Yasumasa Sawai; 靖昌澤井; Hideki Osada; 英喜長田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】映像を投影する投影装置において、ファンに
よる騒音を低減する。【解決手段】ランプ２１、液晶パネルを有する照明光
学系２２、および、投影光を出射する投影光学系２３を
カバー部１０内に有する投影装置１０２において、吸気
用ファン３１および排気用ファン３２をカバー部１０に
形成された吸気口１１および排気口１２から離れた位置
に配置する。さらに、必要に応じて吸気用ファン３１と
吸気口１１とをダクト４で接続し、排気用ファン３２と
排気口１２とをダクト４で接続する。これにより、ファ
ン３１，３２の冷却能力を低下させることなく風切り音
や回転軸の振動音等の騒音の放出が低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像を投影する投
影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、投影装置では内部を冷却する
ための冷却用ファンが設けられている。例えば、映像信
号に基づいて液晶パネルを制御し、ランプからの光を液
晶パネルを介してスクリーンへと導くことにより映像を
スクリーンに投影する投影装置では、光学系を用いて液
晶パネルに形成される映像を拡大して投影するため、高
輝度のランプが使用される。したがって、投影装置内部
ではランプ近傍や高照度で照明される液晶パネルが高温
となることから、冷却用のファンを用いてこれらの部位
の冷却が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、液晶パネル
を利用した投影装置の高輝度化に伴い、近年では投影装
置内部の冷却能力をさらに向上することが不可欠となっ
ている。すなわち、ランプの高輝度化に伴い、ランプや
液晶パネルにおける発熱量が増大し、従来よりも冷却用
の気流の速度が高い大出力のファンを用いる必要があ
る。このような送風能力の高いファンを用いる場合、当
然、ファンから発生する騒音も増大する。

【０００４】一方で、通常、ファンは投影装置の外殻を
形成するカバー部の通気口に取り付けられることから、
ファンによる騒音の増大は投影装置から発せられる騒音
の増大をもたらす。

【０００５】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
ものであり、投影装置において冷却能力を低下させるこ
となくファンによる騒音の低減を図ることを目的として
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、映像
を所定の投影領域に投影する投影装置であって、前記投
影領域に導かれる投影光を生成する投影機構と、前記投
影機構をほぼ収容するとともに吸気または排気が行われ
る通気口が形成されたカバー部と、前記カバー部内にお
いて前記通気口から離れて配置され、前記通気口を介し
て吸気または排気を行うファンとを備える。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の投影
装置であって、前記通気口と前記ファンの中心とが、前
記ファンの回転部材の直径のおよそ０．４倍の距離以上
離れている。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の投影装置であって、前記通気口と前記ファンとの間
の気流の流路を形成するダクトをさらに備える。

【０００９】請求項４の発明は、請求項３に記載の投影
装置であって、前記ダクトの流路が、前記ファンから前
記通気口に向かって広がっている。

【００１０】請求項５の発明は、請求項４に記載の投影
装置であって、前記ダクト内の気流の方向と前記ダクト
の内壁とのなす角がおよそ１８°以下である。

【００１１】請求項６の発明は、請求項３ないし５のい
ずれかに記載の投影装置であって、前記ダクトの流路が
曲げられている。

【００１２】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の投影装置であって、所定の設置面上に設
置して使用され、前記通気口が、前記カバー部の前記設
置面側に形成されている。

【００１３】請求項８の発明は、請求項１ないし７のい
ずれかに記載の投影装置であって、前記投影領域を形成
するスクリーンと、前記スクリーンが取り付けられると
ともに前記カバー部を覆うケーシングとをさらに備え
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る投影装置１０１の構成を示す平面図である。投
影装置１０１は、装置外形を形成する略直方体状のカバ
ー部１０内に、所定位置に配置されたスクリーンに映像
を投影するための投影光を生成する投影機構２、並び
に、カバー部１０内の空間に対する吸排気を行う吸気用
ファン３１および排気用ファン３２を有する。

【００１５】カバー部１０の側壁面には、内部への吸気
を行うための吸気口１１および排気を行うための排気口
１２が形成されており、吸気口１１および排気口１２に
対向するようにして２つのファン３１，３２はカバー部
１０内に配置される。そして、矢印３１Ｆにて示すよう
に吸気口１１を介して吸気用ファン３１による吸気が行
われ、矢印３２Ｆにて示すように排気口１２を介して排
気用ファン３２による排気が行われる。

【００１６】投影機構２は、光源となる放電ランプ２
１、ランプ２１からの光に映像情報を付与する照明光学
系２２、および、映像をスクリーンに向けて投影する投
影光学系２３を有する。なお、投影光学系２３はカバー
部１０内部設けられても外部に設けられてもよい。すな
わち、投影機構２はカバー部１０にほぼ収容された状態
とされる。

【００１７】照明光学系２２は、映像情報としての光強
度のむらをランプ２１からの光に与える表示デバイスと
して液晶パネルを有しており、照明光学系２２の光学系
により、ランプ２１からの光が液晶パネルへと導かれ、
液晶パネルを透過した光が投影光学系２３へと導かれ
る。なお、表示デバイスとしては、１つの液晶パネルが
利用されてもよく、ＲＧＢ各色に対応した３つの液晶パ
ネルが利用されてもよい。３つの液晶パネルが利用され
る場合（いわゆる、三板式の場合）や２つの液晶パネル
が利用される場合（いわゆる、二板式の場合）、液晶パ
ネルを透過した光は合成された上で投影光学系２３へと
導かれる。

【００１８】照明光学系２２からの光は投影光学系２３
により、所定位置に配置されたスクリーンの投影領域に
投影光として導かれ、液晶パネル上の像がスクリーン上
に結像される。

【００１９】吸気用ファン３１および排気用ファン３２
は、投影装置１０１の内部を冷却するためのファンであ
り、吸気用ファン３１により吸気口１１からカバー部１
０内に導入された空気は、適宜、カバー部１０内を巡っ
て照明光学系２２やランプ２１等を冷却し、排気用ファ
ン３２により排気口１２から排気される。なお、図１で
は照明光学系２２の全体外形のみを図示しているが、照
明光学系２２は適宜、通気口が形成されたハウジングに
覆われていてもよく、各種光学部品がカバー部１０内に
個別に配列されてもよい。

【００２０】ここで、図１に示すように投影装置１０１
では、吸気用ファン３１が吸気口１１から離れて配置さ
れ、排気用ファン３２が排気口１２から離れて配置され
る。これにより、これらのファンを吸排気口に直接取り
付けられる場合に比べて、ファンの風切り音やファンの
軸の振動による振動音の外部に漏れ出す度合いが低減さ
れる。その結果、ファンによる気流の速度を落とすこと
なく、すなわち、ファンの冷却能力を低下させることな
くファンによる騒音が低減される。

【００２１】もちろん、ファンによる騒音は、ファンを
吸気口や排気口（以下、「通気口」と総称する。）から
離すほど低減する。ファンを通気口からどの程度離すこ
とが好ましいかはファンの羽の形状や軸受けの性能にも
よるが、ファンの回転部材（羽根を有する部材）の直径
のおよそ０．４倍以上の距離だけ、ファンの中心（通気
口側の面の中心と捉えてもよく、ファン全体の重心と捉
えてもよい）と通気口とを離すことが好ましい。また、
より好ましくは、回転部材の直径のおよそ０．８倍以上
の距離だけファンの中心と通気口とを離すことにより騒
音の著しい低減を図ることができる。

【００２２】なお、ファンの外観（回転部材を含むファ
ン全体）が直方体の場合、この直方体上の気流に垂直な
長方形の面の短辺の長さは回転部材の直径とほぼ同等で
あると見なすこともでき、ファンの気流に垂直な面の短
辺の長さの０．４倍、より好ましくは０．８倍以上の距
離だけファンの中心と通気口とを離すようにしてもよ
い。

【００２３】図２は、本発明の第２の実施の形態に係る
投影装置１０２の構成を示す平面図である。投影装置１
０２は、第１の実施の形態に係る投影装置１０１におい
て吸気口１１と吸気用ファン３１との間に気流の流路を
形成するダクト４が追加され、排気口１２と排気用ファ
ン３２との間にも気流の流路を形成するダクト４が追加
された構成となっている。なお、他の構成は第１の実施
の形態と同様であり、同様の構成には同符号を付してい
る。

【００２４】投影装置１０２ではダクト４を設けること
により、吸気口１１から吸気用ファン３１へと確実に送
風が行われ、排気用ファン３２から排気口１２へと確実
に送風が行われることから、ファン３１，３２による冷
却効率が高められる。また、ファンによる騒音もダクト
４によりある程度吸収されることから、騒音が外部に漏
れる程度も低減することができる。

【００２５】ダクト４の内壁には吸音材４１が設けられ
てもよく、これにより投影装置１０２からの騒音を一層
低減することができる。

【００２６】なお、ファン３１，３２の回転部材はダク
ト４により形成される流路に対して必ずしも垂直に設け
られる必要はなく、流路が伸びる方向に対して回転部材
の回転軸が傾いていてもよい。また、この場合において
も、ファンの中心と通気口とが回転部材の直径のおよそ
０．４倍以上（好ましくは０．８倍以上）の距離だけ離
すことにより騒音を適切に低減することができる。

【００２７】図３は、本発明の第３の実施の形態に係る
投影装置１０３の構成を示す平面図である。投影装置１
０３は、第２の実施の形態に係る投影装置１０２におい
て、ダクト４の流路を湾曲させたものである。なお、第
２の実施の形態と同様の構成には同符号を付している。

【００２８】投影装置１０３では、ダクト４が湾曲して
いるため、ファン３１，３２にて発生する風切り音やフ
ァンの軸の振動音がダクト４の壁面に吸収される効率が
向上し、ファンによる騒音の一層の低減を図ることがで
きる。

【００２９】なお、ダクト４の曲げ方はどのようなもの
であってもよく、湾曲する程度や湾曲する曲率半径は任
意であってよい。また、湾曲に限定されず、屈曲してい
てもよい。さらに、ファンから通気口までに流路が複数
回曲げられてもよい。ダクト４の内壁には吸音材が取り
付けられてもよい。

【００３０】図４は、本発明の第４の実施の形態に係る
投影装置１０４の構成を示す平面図である。投影装置１
０４は、第２の実施の形態に係る投影装置１０２におい
て、ダクト４の流路をファンから通気口に向かって漸次
広がる形状としたものである。すなわち、吸気用ファン
３１から吸気口１１に向かってダクト４が漸次広がって
おり、排気用ファン３２から排気口１２に向かってダク
ト４が漸次広がっている。なお、図４においても第２の
実施の形態と同様の構成には同符号を付している。

【００３１】図４に示すようにダクト４を通気口に向か
って広がる形状とすることにより、吸排気する際のファ
ン３１，３２の負担が軽減され、冷却効率の向上および
騒音の低減が図られる。特に、通気口にフィルタを設け
る場合、フィルタの面積を大きくすることができるた
め、気流に生じる抵抗を低減することができる。通気口
における風速も低下し、気流自体が発する音も低減され
る。

【００３２】また、図４に示すように、気流の方向とダ
クト４の内壁とのなす角θは、およそ１８°以下とする
ことが好ましい。これにより、流体力学において知られ
ているように気流の乱れによるエネルギー損失が少なく
済み、騒音の低減を適切に実現することができる。さら
に、角θはおよそ４°以下とすることがより好ましく、
この場合、エネルギー損失をほとんど無視することがで
きる。

【００３３】なお、図４ではダクト４が通気口側に向か
って漸次広がる形状となっているが、上記角θを考慮す
る必要がない場合にはダクト４は不連続に（すなわち、
階段状に急激に）広がってもよい。また、第３の実施の
形態のように、ダクト４が湾曲していてもよい。

【００３４】図５は、本発明の第５の実施の形態に係る
投影装置１０５の構成を示す平面図である。投影装置１
０５では吸気口１１や排気口１２がカバー部１０の底
面、すなわち、投影装置１０５を所定の位置に設置して
使用する際の設置面側に形成されている点で他の実施の
形態と相違する。なお、他の実施の形態と同様の構成に
は同符号を付している。また、説明の都合上、ＸＹＺ方
向も図示している。

【００３５】図６および図７はそれぞれ、排気口１２側
のダクト４および排気用ファン３２をＸ方向およびＹ方
向を向いて見たときの様子を示す図である。図６および
図７に示すように、ダクト４は湾曲してカバー部１０の
底面に形成された排気口１２と排気用ファン３２とを接
続している。これにより、第３の実施の形態と同様に、
排気用ファン３２からの騒音の低減が図られる。

【００３６】図８は、吸気口１１側のダクト４および吸
気用ファン３１をＸ方向を向いて見たときの様子を示す
図である。図８に示すように、吸気側のダクト４は２回
湾曲してカバー部１０の底面に形成された吸気口１１と
吸気用ファン３１とを接続し、吸気用ファン３１からの
気流は照明光学系２２に供給される。これにより、吸気
用ファン３１からの騒音の低減が図られる。

【００３７】また、投影装置１０５では、吸気口１１お
よび排気口１２がカバー部１０の底面に形成されること
から、スクリーンに投影された映像を視る者が周囲に存
在する場合であっても、ファンの騒音が直接周囲の者に
届くことはなく、さらに、周囲の者に排気の気流が吹き
掛かることもない。このように、投影装置１０５では、
映像を見る者に与える不快感を一層低減することができ
るようにされている。

【００３８】図９は本発明の第６の実施の形態に係る投
影装置であるリアプロジェクション型のテレビジョンシ
ステム１０６の内部構成を示す図である。

【００３９】テレビジョンシステム１０６は、本体外形
を形成するケーシング６１の前面に、投影領域を形成す
るとともに背後から映像が投影されるスクリーン６２を
有し、ケーシング６１内部には投影部１００および投影
部１００からの投影光をスクリーン６２へと導くミラー
６３が設けられる。ケーシング６１内部にはさらに、投
影部１００に映像信号および音声信号を送出するチュー
ナ７１、および、チューナ７１からの音声信号に基づい
て音声を出力するスピーカ７２が配置される。すなわ
ち、ケーシング６１が投影部１００のカバー部１０をさ
らに覆う構造となっている。

【００４０】投影部１００としては、第１ないし第５の
実施の形態にて説明した投影装置が利用される。したが
って、投影部１００から生じるファンの騒音の低減が図
られる。

【００４１】テレビジョンシステム１０６は、投影部１
００からの騒音を誇張する可能性があるケーシング６１
を有し、さらに、騒音対策基準の厳しい一般家庭にて使
用されるため、ファンの騒音の低減は重要となる。した
がって、投影部１００に第１ないし第５の実施の形態に
係る投影装置を利用することにより、ファンの騒音の低
減という重要課題が克服される。

【００４２】以上、本発明に係る投影装置について説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、様々な変形が可能である。

【００４３】例えば、吸気用ファン３１や排気用ファン
３２は、吸気口１１および排気口１２から離れた位置に
配置されるのであればどのような位置に配置されてもよ
い。

【００４４】また、ダクト４の断面形状は矩形に限定さ
れるものではなく円形であってもよい。ダクト４の材質
もどのようなものが利用されてもよく、硬質の材料にて
ダクト４を形成し、ダクト４にファンを支持する役割を
持たせてもよい。逆に、ダクト４を吸音効果の高い軟質
の材料にて形成してもよい。

【００４５】また、ダクト４内の気流の乱れを防止する
ため、ダクト４内に整流板が設けられてもよい。

【００４６】上記実施の形態では、ランプ２１からの光
に映像情報を付与する表示デバイスとして透過型の液晶
パネルが利用されると説明したが、表示デバイスとして
は反射型の液晶パネルやＤＭＤ(digital micromirror d
evice)等が利用されてもよい。

【００４７】また、上記説明では、単に映像が投影され
ると説明したが、投影される映像は動画であっても静止
画であってもよい。

【００４８】さらに、吸気口１１や排気口１２は１つに
限定されるものではなく、吸気用ファン３１や排気用フ
ァン３２も１つに限定されず、複数であってもよい。１
つのファンに対応して複数の通気口が設けられてもよ
く、１つの通気口に対応して複数のファンが設けられて
もよい。冷却性能として許容されるのであるならば、吸
気用ファン３１および排気用ファン３２のいずれかが省
略されてもよい。

【００４９】

【発明の効果】請求項１ないし８の発明では、ファンの
冷却能力を低下させることなくファンによる騒音を低減
することができ、請求項２の発明では、ファンによる騒
音を適切に低減することができる。

【００５０】また、請求項３の発明では、ダクトにより
ファンによる冷却効率が高められ、請求項４および５の
発明では、ファンの負担が軽減されて騒音が低減され、
請求項６の発明では、ダクトを曲げることによりファン
による騒音の一層の低減を図ることができる。

【００５１】また、請求項７の発明では、通気口をカバ
ー部の設置面側に形成することにより、映像を見る者に
与える不快感を一層低減することができる。

【００５２】また、請求項８の発明では、スクリーンと
ケーシングとをさらに備える場合における騒音の低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る投影装置の構成を示す
平面図である。

【図２】第２の実施の形態に係る投影装置の構成を示す
平面図である。

【図３】第３の実施の形態に係る投影装置の構成を示す
平面図である。

【図４】第４の実施の形態に係る投影装置の構成を示す
平面図である。

【図５】第５の実施の形態に係る投影装置の構成を示す
平面図である。

【図６】排気側のダクト近傍を示す図である。

【図７】排気側のダクト近傍を示す図である。

【図８】吸気側のダクト近傍を示す図である。

【図９】第６の実施の形態に係るテレビジョンシステム
の構成を示す図である。

【符号の説明】

２投影機構４ダクト１０カバー部１１吸気口１２排気口３１吸気用ファン３２排気用ファン６１ケーシング６２スクリーン１０１〜１０５投影装置１０６テレビジョンシステム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上和彦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 (72)発明者澤井靖昌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 (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） 5C058 AB06 BA33 EA01 EA26 EA52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像を所定の投影領域に投影する投影装
置であって、前記投影領域に導かれる投影光を生成する投影機構と、前記投影機構をほぼ収容するとともに吸気または排気が
行われる通気口が形成されたカバー部と、前記カバー部内において前記通気口から離れて配置さ
れ、前記通気口を介して吸気または排気を行うファン
と、を備えることを特徴とする投影装置。
【請求項２】請求項１に記載の投影装置であって、前記通気口と前記ファンの中心とが、前記ファンの回転
部材の直径のおよそ０．４倍の距離以上離れていること
を特徴とする投影装置。
【請求項３】請求項１または２に記載の投影装置であ
って、前記通気口と前記ファンとの間の気流の流路を形成する
ダクト、をさらに備えることを特徴とする投影装置。
【請求項４】請求項３に記載の投影装置であって、前記ダクトの流路が、前記ファンから前記通気口に向か
って広がっていることを特徴とする投影装置。
【請求項５】請求項４に記載の投影装置であって、前記ダクト内の気流の方向と前記ダクトの内壁とのなす
角がおよそ１８°以下であることを特徴とする投影装
置。
【請求項６】請求項３ないし５のいずれかに記載の投
影装置であって、前記ダクトの流路が曲げられていることを特徴とする投
影装置。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の投
影装置であって、所定の設置面上に設置して使用され、前記通気口が、前記カバー部の前記設置面側に形成され
ていることを特徴とする投影装置。
【請求項８】請求項１ないし７のいずれかに記載の投
影装置であって、前記投影領域を形成するスクリーンと、前記スクリーンが取り付けられるとともに前記カバー部
を覆うケーシングと、をさらに備えることを特徴とする
投影装置。