JP2003107581A

JP2003107581A - 背面投射型プロジェクタ装置

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Publication number: JP2003107581A
Application number: JP2001301382A
Authority: JP
Inventors: Yasutoshi Sugita; 安利杉田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】冷却効率の低下を防止する。【解決手段】光学ユニット１０から出射された光像は
反射ミラー３にて反射された上でスクリーン４に投射さ
れ、画像として表示される。ここで、冷却ファン８を駆
動すると、装置外部の空気が冷却風として吸気口６から
取り込まれ、吸気ダクト１１及び排気ダクト１２を経て
排気口７から排出されるが、このとき、光学ユニット１
０内部のライトバルブ等を冷却し、電装部１３を冷却す
る。吸気口６を正面側壁面５Ａに配置するような従来構
造に比べ、本発明によれば、吸気口６を背面側壁面５Ｂ
に配置することにより大きく開口させることができ、冷
却効率を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、ライ
トバルブにて形成した光像を透過式スクリーン部材に投
射するようにした背面投射型プロジェクタ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、光源からの光をライトバルブに照
射してスイッチングし、その透過光をスクリーン上に投
射して画像を表示するようにした背面投射型プロジェク
タ装置が提案されている。

【０００３】このような背面投射型プロジェクタ装置に
おいては、光源の熱によってライトバルブや他の部品
（ｅｘ．光学部品）が高温になるのを防止するため、様
々な冷却の工夫がなされている。

【０００４】図６は、その一例として、冷却ファンによ
って冷却を行うようにした背面投射型プロジェクタ装置
の構造を示す図である。

【０００５】図において、符号３５Ｕは上筐体を示し、
符号３５Ｄは下筐体を示す。また、符号１０は、光像を
出射する光学ユニットを示し、符号３は、光学ユニット
１０からの光像を反射する反射ミラーを示し、符号４
は、反射ミラー３による反射光が投射される透過式スク
リーンを示す。このような装置において投射画像は正面
側（矢印Ａに示す方向）から観るようになっている。

【０００６】また、下筐体３５Ｄの正面側壁面には、ス
クリーン４の下方に吸気口３６が形成され、背面側壁面
には排気口３７が形成されている。そして、吸気口３６
と光学ユニット１０との間には吸気ダクト３８が配置さ
れ、光学ユニット１０と排気口３７との間には排気ダク
ト３９が配置されている。また、排気ダクト３９の内部
には冷却ファン８や、駆動回路や制御回路を有する電装
部１３が配置されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した背
面投射型プロジェクタ装置では吸気口３６はスクリーン
４の配置された側に形成されているが、該側にはそもそ
も装置の操作部やスピーカを配置しておく必要があるこ
とから、吸気口自体を大きくするには限界があり、吸気
効率及び冷却効率が悪いという問題があった。また、冷
却ファン８の回転音が該吸気口３６を通って正面側（画
像を観ている人がいる側）に漏れ出てしまい、不快感を
与えてしまうという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、冷却効率の低下を防止
する背面投射型プロジェクタ装置を提供することを目的
とするものである。

【０００９】また、本発明は、騒音を低減する背面投射
型プロジェクタ装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記事情を考慮
してなされたものであり、光を出射する光源と、該光源
からの光をスイッチングして光像に変換するライトバル
ブと、該ライトバルブによって変換された光像を反射す
るミラー部材と、該ミラー部材にて反射された光像が投
射される透過式スクリーン部材と、を備え、該透過式ス
クリーン部材に投射された光像を装置外部から視認する
ようにした背面投射型プロジェクタ装置において、前記
ライトバルブが筐体の内部に配置され、前記ミラー部材
と前記透過式スクリーン部材とが、互いに向かい合うよ
うにそれぞれ筐体の壁面に取り付けられ、前記透過式ス
クリーン部材が取り付けられる壁面以外の壁面に吸気口
と排気口とが形成され、これら吸気口と排気口との間に
冷却ファンが配置され、前記吸気口から吸入した空気が
前記排気口から排出されるように構成された、ことを特
徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図４を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１
は、本発明に係る背面投射型プロジェクタ装置の全体構
造を示す断面図であり、図２は、図１に示す装置におい
てライトバルブが配置された部分の詳細構造を示す断面
図であり、図３は、図２のＢ−Ｂ端面図である。

【００１２】本発明に係る背面投射型プロジェクタ装置
は、図１乃至図３に示すように、光を出射する光源（図
３の符号１参照）と、該光源１からの光をスイッチング
して光像に変換するライトバルブ（同図の符号２Ｒ，２
Ｇ，２Ｂ参照）と、該ライトバルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに
よって変換された光像を反射するミラー部材（図１の符
号３参照）と、該ミラー部材３にて反射された光像が投
射される透過式スクリーン部材（同図の符号４参照）
と、を備えている。そして、上述のライトバルブ２Ｒ，
２Ｇ，２Ｂは筐体（同図の符号５参照）の内部に配置さ
れており、上述したミラー部材３と透過式スクリーン部
材４とは、互いに向かい合うようにそれぞれ筐体５の壁
面（透過式スクリーン部材４が取り付けられる方を“正
面側壁面５Ａ”とし、ミラー部材３が取り付けられる方
を“背面側壁面５Ｂ”とする。）に取り付けられてい
る。そして、透過式スクリーン部材４に投射された光像
は、装置外部（すなわち、ミラー部材３が配置された側
とは反対の側）から視認されることとなる。

【００１３】一方、筐体５の正面側壁面５Ａ以外の壁面
には吸気口６と排気口７とが形成されており、これら吸
気口６と排気口７との間には冷却ファン８が配置されて
いて、吸気口６から吸入した空気を排気口７から排出す
るように構成されている。

【００１４】なお、図１に示す装置においては、吸気口
６は、背面側壁面５Ｂであってミラー部材３の裏側に形
成されているが、ミラー部材３の裏側以外の部分に形成
されていても良い。また、正面側壁面５Ａ以外の壁面で
あれば良く、図４に符号４６で示すように、側面側壁面
５Ｃに形成されていても良い。また、図１や図４に示す
装置においては、排気口７は、背面側壁面５Ｂに形成さ
れているが、正面側壁面５Ａ以外の壁面に形成されてい
れば足り、背面側壁面５Ｂや側面側壁面５Ｃに形成され
ていても良い。

【００１５】なお、上述した筐体５は、上筐体５Ｕと下
筐体５Ｄとに分割しておくと良く、さらに、上述した透
過式スクリーン部材４やミラー部材３を上筐体５Ｕに取
り付け、上述した光源１やライトバルブ２Ｒ，２Ｇ，２
Ｂを下筐体５Ｄに取り付けておくと良い。またさらに、
上記吸気口６を上筐体５Ｕに形成し、上記排気口７を下
筐体５Ｄに形成すると良い。かかる場合、上筐体５Ｕと
下筐体５Ｄとの仕切り壁５Ｅに連絡口９を設けると共
に、該連絡口９と光学部分１０（光源１やライトバルブ
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが配置されて光像が形成される部分）
との間に第１ダクト１１を配置し、光学部分１０と排気
口７との間に第２ダクト１２を配置すると良い。このよ
うにダクト１１，１２を配置し、さらに上述した冷却フ
ァン８をこれらのダクト１１，１２のいずれか一方に配
置することにより、装置外部からの冷却風を効率良く光
学部分１０に導くことができる。

【００１６】また、このプロジェクタ装置には、駆動回
路や制御回路からなる電装部を配置しておく必要がある
が、該電装部は、符号１３に示すように、冷却風の通り
道（例えば、ダクト１１，１２の内部）に配置し、該冷
却風によって冷却されるようにしておくと良い。

【００１７】ところで、ライトバルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ
としては、液晶を利用して情報表示する液晶パネルや、
特開平１０−７８５５０号公報に開示されているような
ＤＭＤ（ディジタル・ミラー・デバイス。ミラーの角度
を変えることにより光量を変調するもの）パネル等を挙
げることができるが、透過型（すなわち、光源１からの
光を透過する際に光スイッチングを行うタイプ）及び反
射型（すなわち、光源１からの光を反射させる際に光ス
イッチングを行うタイプ）のいずれであっても良い。な
お、図３ではライトバルブは３つ配置されていて各色光
を合成してフルカラー画像を形成するようになっている
が、ライトバルブの数は３つに限定されるものではな
く、フルカラー画像ではなくて単色画像を形成するもの
であっても良い。

【００１８】また、図１においては、冷却ファン８は第
２ダクト１２の側に配置されているが、もちろんこれに
限られるものではなく、第１ダクト１１の側に配置され
ていても良い。

【００１９】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００２０】光源１から出射された光は、ライトバルブ
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにてスイッチングされることにより光
像に変換される。該光像は、ミラー部材３にて反射され
透過式スクリーン部材４に投射され、装置外部（すなわ
ち、ミラー部材３が配置された側とは反対の側）から視
認される。

【００２１】一方、冷却ファン８を駆動すると、装置外
部の空気が吸気口６から吸入され、装置内部を冷却した
後、排気口７から排出される。

【００２２】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。

【００２３】本実施の形態によれば、吸気口６や排気口
７は、筐体５の正面側壁面５Ａには形成されていない。
したがって、正面側に配置される装置操作部やスピーカ
等とは無関係に、吸気口６や排気口７を大きく開口させ
ることができ、吸気効率及び冷却効率を高めることがで
きる。また、正面側に居て透過式スクリーン部材４の画
像を眺めている人の耳に冷却ファン８の回転音が届きに
くく、不快感を与えにくい。さらに、冷却風の経路を上
述のようにしたため、冷却ファン８と吸気口６との距離
が長くなり、ファン音の外部漏出量を低減することがで
きる。

【００２４】またさらに、本実施の形態によれば、筐体
５の内部全体に冷却風が流れるように構成できるが、特
に、スクリーン部材４やミラー部材３に沿って冷却風が
流れるようにした場合には、それらの表面への埃等の付
着が少ないという効果もある。

【００２５】

【実施例】以下、実施例に沿って本発明を更に詳細に説
明する。

【００２６】（実施例１）本実施例では、図１乃至３、
及び図５に示す構成の背面投射型プロジェクタ装置を作
製した。ここで、図５は、吸気ダクト、光学ユニット及
び排気ダクト等の形状等を示す分解斜視図である。

【００２７】図１において、符号１０は、光像を形成す
る光学ユニット（光学部分）を示し、符号３は、該光学
ユニット１０からの光像を反射する反射ミラー（ミラー
部材）を示し、符号４は、該反射ミラー３にて反射され
た光像が投射される透過式スクリーン（透過式スクリー
ン部材）を示す。また、符号５Ｕは上筐体を示し、符号
５Ｄは下筐体を示す。なお、反射ミラ−３は、上筐体５
Ｕの背面側壁面５Ｂに取り付けられ、透過式スクリーン
４は、上筐体５Ｕの正面側壁面５Ａに取り付けられてい
る。

【００２８】このうち、光学ユニット１０は、図３に詳
示するように、白色光を出射する高圧水銀ランプ等の光
源１を備えており、その光出射側には、紫外線及び赤外
線を遮断するカットフィルター２０や、レンズアレイ２
１ａ，２１ｂや、集光レンズ２２が配置されている。さ
らに、その光の経路上には、ダイクロイックミラー２３
ａ，２３ｂや反射ミラー２４ａ，２４ｂ，２４ｃが配置
されていて、光源１からの白色光を赤緑青（ＲＧＢ）の
３色の光に分光するように構成されている。またさら
に、各分光光が照射される位置には、光をスイッチング
して光像に変換する液晶ライトバルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ
が配置され、これらのライトバルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに
対向する位置には合成プリズム２５が配置されて、ライ
トバルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを通過してきた光像を合成す
るようになっている。また、合成プリズム２５の光出射
側には投射レンズ２６が配置されていて、合成した光像
を拡大投射するように構成されている。なお、符号２７
Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂは集光レンズを示し、符号２８Ｒ，
２８Ｇ，２８Ｂは偏光板を示し、符号２９ａ，２９ｂは
集光用のコンデンサーレンズを示す。正確には、光源１
は光学ユニット１０の外部に取り付けられていて、上述
したカットフィルター２０が光学ユニット１０を密閉す
る役割を果たしている。

【００２９】ところで、上筐体５Ｕの背面側壁面５Ｂに
は、反射ミラー３の裏側に吸気口６が開口されており、
上筐体５Ｕと下筐体５Ｄの仕切り壁５Ｅにも連絡口９が
形成され、下筐体５Ｄの背面側壁面５Ｂには排気口７が
開口されている。そして、下筐体内部において、連絡口
９と光学ユニット１０との間には吸気ダクト（第１ダク
ト）１１が配置され、光学ユニット１０と排気口７との
間には排気ダクト（第２ダクト）１２が配置されてい
る。また、吸気口６と排気口７との間の空気経路である
排気ダクト１２には冷却ファン８や電装部１３が配置さ
れている（図１及び図２参照）。なお、符号１４は、吸
気口６に取り付けられた防塵用のフィルターを示す。

【００３０】光学ユニット１０には、吸気ダクト１１に
対応する部分に開口部１０ａが穿設されており（図２参
照）、吸気ダクト１１からの冷却風が合成プリズム２５
を迂回するように流れ、開口部１０ｂから排気ダクト１
３に流れ込むようになっている。

【００３１】次に、この背面投射型プロジェクタ装置の
動作について説明する。

【００３２】いま、光源１から照明光（白色光）が出射
されると、紫外線及び赤外線はカットフィルター２０に
て遮断される。その照明光は、レンズアレイ２１ａ，２
１ｂ及び集光レンズ２２を通過し、ダイクロイックミラ
ー２３ａで赤色光Ｒが分離反射される。このようにして
分光された赤色光Ｒは、さらに、反射ミラー２４ａにて
反射され集光レンズ２７Ｒ及び偏光板２８Ｒを通過し、
赤色液晶ライトバルブ２Ｒにてスイッチングされる。

【００３３】一方、赤色光Ｒ以外の成分（すなわち、青
色光Ｂや緑色光Ｇ）はダイクロイックミラー２３ａを透
過するが、このうちの緑色光Ｇはダイクロイックミラー
２３ｂで分離反射される。そして、このようにして分光
された緑色光Ｇは、さらに、集光レンズ２７Ｇ及び偏光
板２８Ｇを通過し、緑色液晶ライトバルブ２Ｇにてスイ
ッチングされる。

【００３４】さらに、青色光Ｂは、ダイクロイックミラ
ー２３ｂを透過した後、反射ミラー２４ｂ，２４ｃにて
反射され、集光レンズ２７Ｂ及び偏光板２８Ｂを通過
し、青色液晶ライトバルブ２Ｂにてスイッチングされ
る。ここで２９ａ，２９ｂは光路長の違いによる光の拡
散を補正する為の集光レンズである。

【００３５】このようにして、各色光は各ライトバルブ
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにてスイッチングされてそれぞれが光
像に変換され、各バルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを透過した後
に合成プリズム２５にて合成され、投射レンズ２６を通
過し、反射ミラー３にて反射された後に透過式スクリー
ン４にフルカラー画像として拡大投影される。

【００３６】上述のような画像投影をしている状態で冷
却ファン８を駆動すると、装置外部の冷たい空気が冷却
風として吸気口６から上筐体５Ｕの内部に吸入され、連
絡口９から吸気ダクト１１や排気ダクト１２を通って排
気口７から外部に排出される。その際、冷却風は、光学
ユニット内部に侵入してライトバルブ等を冷却し、排気
ダクト１２に配設された電装部１３を冷却する。

【００３７】次に、本実施例の効果を説明する。

【００３８】本実施例によれば、吸気口６や排気口７
は、筐体５の正面側壁面５Ａには形成されていない。し
たがって、正面側に配置される装置操作部やスピーカ等
とは無関係に大きく開口させることができ、吸気効率及
び冷却効率を高めることができる。また、正面側に居て
透過式スクリーン部材４の画像を眺めている人の耳に冷
却ファン８の回転音が届きにくく、不快感を与えにく
い。

【００３９】（実施例２）本実施例では、図４に示す背
面投射型プロジェクタ装置を作製した。

【００４０】この装置においては、吸気口４６は反射ミ
ラー３の裏面にではなくて側面側壁面５Ｃに形成してい
る。その他の構成は実施例１と同じとした。

【００４１】本実施例によれば、実施例１と同様の効果
を得ることができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
吸気口や排気口は、筐体の正面側壁面には形成されてい
ない。したがって、正面側に配置される装置操作部やス
ピーカ等とは無関係に、吸気口や排気口を大きく開口さ
せることができ、吸気効率及び冷却効率を高めることが
できる。また、正面側に居て透過式スクリーン部材の画
像を眺めている人の耳に冷却ファンの回転音が届きにく
く、不快感を与えにくい。さらに、冷却風の経路を上述
のようにしたため、冷却ファンと吸気口との距離が長く
なり、ファン音の外部漏出量を低減することができる。

【００４３】またさらに、本実施の形態によれば、筐体
の内部全体に冷却風が流れるように構成できるが、特
に、スクリーン部材やミラー部材に沿って冷却風が流れ
るようにした場合には、それらの表面への埃等の付着が
少ないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る背面投射型プロジェクタ装置の全
体構造を示す断面図。

【図２】図１に示す装置においてライトバルブが配置さ
れた部分の詳細構造を示す断面図。

【図３】図２のＢ−Ｂ端面図。

【図４】本発明に係る背面投射型プロジェクタ装置の全
体構造を示す断面図。

【図５】吸気ダクト、光学ユニット及び排気ダクト等の
形状等を示す分解斜視図。

【図６】背面投射型プロジェクタ装置の従来構造の一例
を示す断面図。

【符号の説明】

１光源２Ｒ，２Ｇ，２Ｂライトバルブ３反射ミラー（ミラー部材）４透過式スクリーン（透過式スクリ
ーン部材）５筐体６吸気口７排気口８冷却ファン１１吸気ダクト（第１ダクト）１２排気ダクト（第２ダクト）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を出射する光源と、該光源からの光を
スイッチングして光像に変換するライトバルブと、該ラ
イトバルブによって変換された光像を反射するミラー部
材と、該ミラー部材にて反射された光像が投射される透
過式スクリーン部材と、を備え、該透過式スクリーン部
材に投射された光像を装置外部から視認するようにした
背面投射型プロジェクタ装置において、前記ライトバルブが筐体の内部に配置され、前記ミラー部材と前記透過式スクリーン部材とが、互い
に向かい合うようにそれぞれ筐体の壁面に取り付けら
れ、前記透過式スクリーン部材が取り付けられる壁面以外の
壁面に吸気口と排気口とが形成され、これら吸気口と排気口との間に冷却ファンが配置され、前記吸気口から吸入した空気が前記排気口から排出され
るように構成された、ことを特徴とする背面投射型プロジェクタ装置。
【請求項２】前記吸気口が、前記透過式スクリーン部
材が取り付けられる壁面以外の壁面であって、前記ミラ
ー部材の裏側に形成された、ことを特徴とする請求項１に記載の背面投射型プロジェ
クタ装置。
【請求項３】前記光源や前記ライトバルブからなる光
学部分に第１ダクト及び第２ダクトを接続し、前記冷却
ファンをこれらのダクトのいずれか一方に配置すること
に基き、装置外部からの冷却風を効率良く前記光学部分
に導く、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の背面投射型プ
ロジェクタ装置。