JP2003195420A - プロジェクター用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファン又はダクトの吹き出し口から離れた位
置においても、冷却対象物の周囲に安定して空気を流す
ことができる冷却装置を提供する。 【解決手段】 本発明のプロジェクター用冷却装置
（１）は、冷却用の空気流を発生させるファン（２）
と、このファンによって発生された冷却用の空気流の中
にイオンを混入させることにより、空気流の通路、又
は、空気流によって冷却すべき対象物の帯電を防止する
イオン発生手段（４）と、を有することを特徴としてい
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、プロジェクターの
冷却装置に関し、特に、プロジェクターの筐体内を空冷
するためのプロジェクター用冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開２０００−１１２３７１号公報に
は、投射型画像表示装置が記載されている。この投射型
画像表示装置（プロジェクター）では、冷却用のファン
によって、偏光板、液晶パネル等の構成部品が冷却され
る。冷却用のファンの至近位置には空気を流すためのダ
クトの開口部が配置され、冷却すべき各構成部品の近傍
にダクトの吹き出し口が配置されている。また、ダクト
の内部には気流を分割するための案内板が設けられ、各
構成部品の発熱量や耐熱温度に応じた必要にして十分な
冷却用の空気がダクトの吹き出し口から各構成部品にバ
ランス良く供給される。さらに、各構成部品の配置間隔
やダクトの吹き出し口からの空気の吹き出し形状によ
り、各構成部品に供給される空気流量を調整している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ファン
の至近位置にダクトの開口部を設けた場合、ファンの風
切り音が大きくなるという問題がある。また、ダクトの
吹き出し口の近傍の空気の流量、又はダクトを設けない
場合にはファン近傍の空気の流量を適正に設定したとし
ても、吹き出し口又はファンから離れた位置において
は、空気の流量を適正に保つのが難しいという問題があ
る。即ち、ファンによって発生された空気流が、各冷却
対象物の周囲に適量ずつ流れるようにプロジェクターを
設計したとしても、そのような理想的な空気の流れは安
定せず、冷却が必要な対象物の周りに空気が流れなくな
る場合がある。

【０００４】このため、冷却を欠かすことができない冷
却対象物については、別途、専用のファンを配置する必
要があり、コストアップにつながると共に、各ファンが
発生する雑音が干渉することにより、耳障りなノイズを
発生することがあるという問題が生じる。

【０００５】従って、本発明は、ファン又はダクトの吹
き出し口から離れた位置においても、冷却対象物の周囲
に安定して空気を流すことができる冷却装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明のプロジェクター用冷却装置は、冷却用
の空気流を発生させるファンと、このファンによって発
生された冷却用の空気流の中にイオンを混入させること
により、空気流の通路、又は、空気流によって冷却すべ
き対象物の帯電を防止するイオン発生手段と、を有する
ことを特徴としている。

【０００７】このように構成された本発明においては、
ファンが、冷却対象物を冷却するための空気流を発生さ
せる。イオン発生手段は、イオンを発生させ、この空気
流の中にイオンを混入させる。空気流に混入されたイオ
ンは、空気流の通路、又は、冷却対象物に帯電した電荷
を中和し、それらが帯電するのを防止する。これによ
り、冷却用の空気流が、帯電した空気流の通路、又は、
冷却対象物から影響を受けるのを防止し、初期設計通り
の空気流を維持することができる。

【０００８】また、本発明のプロジェクター用冷却装置
は、ファンが、プロジェクターに設けられた冷却用空気
の取入れ口に隣接して配置され、イオン発生手段が、フ
ァンに隣接して配置されることによって、イオン発生手
段によって生成されたイオンが、冷却用空気の上流側か
ら冷却用の空気と共にプロジェクターの内部に流される
ことを特徴としている。

【０００９】このように構成された本発明においては、
冷却用の空気がプロジェクターの内部に取り入れられた
直後に、イオン発生手段によってイオンが空気に混入さ
れるので、空気流の上流からイオンを混入させることが
できる。これにより、空気が流れる全ての部分の帯電を
防止することができる。

【００１０】さらに、本発明のプロジェクター用冷却装
置のイオン発生手段は、光電子放出部材に紫外線を照射
することによりイオンを発生させるのが良い。また、本
発明のプロジェクター用冷却装置のイオン発生手段は、
プロジェクターに備えられた投射光用の光源ランプから
発せられた光の一部を、光電子放出部材に照射すべき紫
外線として利用することができる。このように構成され
た本発明においては、新たに紫外線源を設けることなく
イオンを発生させることができる。

【００１１】さらに、イオン発生手段は、プロジェクタ
ーに備えられた投射光用の光源ランプから光源ランプの
背面、又は光源ランプに取付けられたランプリフレクタ
の背面に放射された光を導光手段によって光電子放出部
材に導いても良い。

【００１２】このように構成された本発明においては、
光源ランプの前面側から紫外線を導く必要がないので、
スクリーンに投射するために射出された光源ランプの前
面側の光の光路に導光手段が干渉することがない。

【００１３】また、本発明のプロジェクター用冷却装置
のイオン発生手段は、針電極に高電圧を印加することに
よってイオンを発生させても良い。また、本発明は、上
記何れかのプロジェクター用冷却装置を備えたプロジェ
クターである。

【００１４】さらに、本発明の冷却装置は、冷却対象物
の筐体内に冷却用の空気流を発生させる気流発生手段
と、この気流発生手段によって発生した冷却用の空気流
の中にイオンを混入させるイオン発生手段と、を有する
ことを特徴としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、本発
明の実施形態を説明する。理論的には、冷却用の空気が
流れる流路の形状に変化がなければ、その形状が複雑で
あっても冷却用の空気が流れる経路及び流量は、時間に
対して一定になるものと予想される。しかし、実際に
は、冷却用の空気が流れる経路及び流量は一定にはなら
ず、時間と共に変化することが知られている。このよう
な空気流の変化は、長年の使用により、空気の流路に埃
が堆積すること等によっても起り得るが、埃の堆積が無
視できる１０分程度の比較的短時間のうちにも起ること
が知られている。

【００１６】図２及び図３は、その変化の一例を示す図
である。図２は、初期設計時の冷却用空気の流れの様子
を示す。図２を参照すれば、プロジェクター１０の筐体
１２に取付けられたファン２によって取り込まれた冷却
用の空気は、矢印で示すように、液晶板１８、ミラー１
６、光源ランプ１４、及び、電源部２４に適宜分配さ
れ、各構成部品が冷却される。各構成部品を冷却する空
気の流量が適正なものになるように、必要に応じて空気
流路に気流の偏向板等（図示せず）を設ける場合もあ
る。

【００１７】このように、各構成部品に適切な気流が供
給されるようにプロジェクター１０を設計した場合に
も、設計通りの適切な気流の経路が安定せず、例えば、
気流が図３に示すように変化してしまう場合がある。図
３に示す例では、ファン２から離れた位置において、液
晶板１８を冷却するための気流が流れなくなっているこ
とがわかる。

【００１８】本願発明者は、このような、設計によって
設定された初期の空気流量のバランスを崩す原因の一つ
が、空気流路各部の帯電であることをつきとめた。即
ち、ファンによってプロジェクターの筐体内に流入した
空気が、空気流路を流れ、冷却対象物を冷却する際、そ
れらとの間に摩擦が生じ、これにより、空気流路の壁面
や冷却対象物に電荷が帯電する。帯電した壁面や、冷却
対象物は、空気の流れと干渉し、特に、空気の流れが遅
い領域において空気が流れる経路を大きく変化させるも
のと考えられる。例えば、図３に示した例では、ファン
２による気流が当たっていた液晶板１８に正の電荷が帯
電し、この帯電によって液晶板１８近傍の気流が影響を
受け、液晶板１８の周囲に空気が流れなくなったものと
考えられる。

【００１９】次に、図１を参照して、本発明の実施形態
によるプロジェクター用冷却装置の構成を説明する。図
１は、本発明の実施形態によるプロジェクター用冷却装
置１を組み込んだプロジェクター１０の平面断面図であ
る。プロジェクター１０は、筐体１２と、この筐体１２
の中に配置された光源ランプ１４と、光源ランプ１４が
射出した光を反射し又は色分離する複数のミラー及びダ
イクロイックミラー１６ａ乃至１６ｆと、ダイクロイッ
クミラー１６ｂ、１６ｃによって色分解された各色の光
を変調するための３枚の液晶板１８ｒ、１８ｇ、１８ｂ
と、各液晶板１８で変調された光を合成するためのダイ
クロイックプリズム２０と、ダイクロイックプリズム２
０によって合成された光をスクリーン（図示せず）に投
射するための投射レンズ２２と、電源部２４と、を有す
る。

【００２０】このプロジェクター１０には、更に、本発
明の実施形態によるプロジェクター用冷却装置１が組み
込まれ、プロジェクター用冷却装置１は、気流発生手段
であるファン２と、プロジェクター１０の筐体内の帯電
を防止するためのイオン発生手段４と、を有する。さら
に、イオン発生手段４は、ファン２の下流側近傍に配置
され、紫外線を受けることによって光電子を放出する光
電子放出部材６と、光源ランプ１４から射出された紫外
線を光電子放出部材６に導くための導光手段である導光
用プリズム８と、を含む。

【００２１】ファン２は、プロジェクター１０の筐体１
２に設けられた冷却用空気の取入れ口に隣接して取付け
られている。ファン２として、軸流ファン、シロッコフ
ァン等、任意の形式のファン、又は気流発生手段を使用
することができる。また、光電子放出部材６として、母
材の上に光電子放出性物質である金（Ａｕ）を薄膜状に
被覆し、その上に保持材を付加したものを使用すること
ができる。導光用プリズム８は、光源ランプ１４の背面
側に位置決めされ、光源ランプ１４の背面側に射出され
た紫外線を偏向させ、光電子放出部材６に入射させるよ
うに形成されている。導光用プリズム８の代りに、ミラ
ー、レンズ等の光学素子を使用して、紫外線を光電子放
出部材６に導いても良い。

【００２２】次に、本発明の実施形態によるプロジェク
ター用冷却装置１を組み込んだプロジェクター１０の作
用を説明する。投射光の光源である光源ランプ１４から
射出された光は、ミラー１６ａによって反射され、ダイ
クロイックミラー１６ｂに差し向けられる。ダイクロイ
ックミラー１６ｂは、赤色光を透過させ、他の波長の光
を反射するので、ダイクロイックミラー１６ｂに入射し
た赤色光の波長成分は、ダイクロイックミラー１６ｂを
透過し、ミラー１６ｆに入射する。ミラー１６ｆに入射
した赤色光は、反射され液晶板１８ｒに差し向けられ
る。

【００２３】一方、ダイクロイックミラー１６ｂによっ
て反射された波長成分の光は、ダイクロイックミラー１
６ｃに差し向けられる。ダイクロイックミラー１６ｃ
は、緑色光を反射させ、他の波長成分を透過させるの
で、ダイクロイックミラー１６ｃに入射した光のうちの
緑色光の波長成分の光は、ダイクロイックミラー１６ｃ
によって反射され、液晶板１８ｇに差し向けられる。一
方、ダイクロイックミラー１６ｃを透過した波長成分の
光である青色光は、ミラー１６ｄ、１６ｅによって反射
され、液晶板１８ｂに入射する。

【００２４】液晶板１８ｒに入射した赤色光、液晶板１
８ｇに入射した緑色光、及び、液晶板１８ｂに入射した
青色光は、夫々液晶板によって変調され、ダイクロイッ
クプリズム２０によって合成される。ダイクロイックプ
リズム２０によって合成された光は、投射レンズ２２に
よってスクリーン（図示せず）に投射される。

【００２５】光源ランプ１４、各ミラー１６、各液晶板
１８等の構成部品は、作動中に熱を発し、或いは、熱を
受けるので、正常に作動させるためにはそれらを冷却す
る必要がある。本発明の実施形態によるプロジェクター
用冷却装置１は、これらの構成部品を冷却するためにプ
ロジェクター１０に組み込まれている。プロジェクター
用冷却装置１のファン２は、プロジェクター１０の筐体
１２の内部に外気を吸込む。ファン２によって筐体１２
内に吸込まれた空気は、筐体１２内を流れ、冷却すべき
各構成部品を冷却する。

【００２６】一方、光源ランプ１４から射出され、光源
ランプ１４のランプリフレクタの背面側に漏れ出た紫外
線は、導光用プリズム８によって偏向され、光電子放出
部材６に導かれる。ファン２の近傍の下流側に配置され
た光電子放出部材６は、紫外線を受けると光電子（イオ
ン）を放出する。光電子放出部材６から放出されたイオ
ンは、ファン２による気流と共に筐体１２内を流れ、筐
体１２の内壁や、冷却対象の構成部品の帯電を防止す
る。即ち、冷却用の空気を筐体１２内に流すと、空気と
筐体の内壁、又は冷却対象部品との間の摩擦によって、
筐体の内壁や、冷却対象部品に正の電荷が帯電する。イ
オン発生手段４によって気流に混入された陰イオンは、
帯電した正の電荷を中和することによって帯電を防止す
る。

【００２７】本発明の実施形態によるプロジェクター用
冷却装置によれば、筐体の内壁や冷却対象部品等の帯電
を防止することができるので、冷却用の空気の流れを安
定させることができる。このため、初期設計段階で意図
された冷却用の空気の流れが安定して維持されるので、
冷却を欠かすことのできない構成部品の近くに専用のフ
ァンを設ける必要がない。また、帯電を防止することに
よって、筐体の内壁や冷却対象部品等への埃の付着を防
止することもできる。これにより、光学系に付着した埃
による投射光量の低下や、埃の付着による冷却効率の悪
化を防ぐことができる。

【００２８】以上、本発明の好ましい実施形態を説明し
たが、上記の実施形態に種々の変更を加えることができ
る。特に、上記の実施形態では、本発明を透過型液晶プ
ロジェクターに適用した場合について説明したが、本発
明を他の形式のプロジェクター、或いは、プロジェクタ
ー以外の装置の冷却に適用することができる。また、上
記の実施形態では、イオン発生手段が、光電子放出部材
に紫外線を照射することによってイオンを発生させてい
るが、他の方法、例えば、針状の電極間に高電圧を印加
し、コロナ放電を起こさせることによってイオンを発生
させても良い。さらに、光電子放出部材に紫外線を照射
することによってイオンを発生させる場合にも、投射用
光源の発する紫外線を利用するのではなく、独立した紫
外線源を設けても良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、ファン又はダクトの吹
き出し口から離れた位置においても、冷却対象物の周囲
に安定して空気を流すことができる冷却装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による冷却装置を組み込んだ
プロジェクターの平面断面図を示す。

【図２】初期設計時の冷却用空気の流れを示す図であ
る。

【図３】冷却対象物の帯電により、冷却用空気の流れが
変化した様子を示す図である。

【符号の説明】

１ プロジェクター用冷却装置 ２ ファン ４ イオン発生手段 ６ 光電子放出部材 ８ 導光用プリズム １０ プロジェクター １２ 筐体 １４ 光源ランプ １６ ダイクロイックミラー １８ 液晶板 ２０ ダイクロイックプリズム ２２ 投射レンズ ２４ 電源部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 FA30 HA05 HA28 MA20 5E322 BA05 BB10 BC05 EA11 5G435 AA12 BB17 DD04 EE02 GG44 LL15

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却用の空気流を発生させるファンと、 このファンによって発生された冷却用の空気流の中にイ
   オンを混入させることにより、前記空気流の通路、又
   は、前記空気流によって冷却すべき対象物の帯電を防止
   するイオン発生手段と、 を有することを特徴とするプロジェクター用冷却装置。
2. 【請求項２】 前記ファンが、プロジェクターに設けら
   れた冷却用空気の取入れ口に隣接して配置され、前記イ
   オン発生手段が、前記ファンに隣接して配置されること
   によって、前記イオン発生手段によって生成されたイオ
   ンが、冷却用空気の上流側から冷却用の空気と共にプロ
   ジェクターの内部に流されることを特徴とする請求項１
   記載のプロジェクター用冷却装置。
3. 【請求項３】 前記イオン発生手段が、光電子放出部材
   に紫外線を照射することによりイオンを発生させること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェク
   ター用冷却装置。
4. 【請求項４】 前記イオン発生手段が、プロジェクター
   に備えられた投射光用の光源ランプから発せられた光の
   一部を、前記光電子放出部材に照射すべき紫外線として
   利用することを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ
   ー用冷却装置。
5. 【請求項５】 前記イオン発生手段が、プロジェクター
   に備えられた投射光用の光源ランプから該光源ランプの
   背面、又は該光源ランプに取付けられたランプリフレク
   タの背面に放射された光を導光手段によって前記光電子
   放出部材に導くことを特徴とする請求項４記載のプロジ
   ェクター用冷却装置。
6. 【請求項６】 前記イオン発生手段が、針電極に高電圧
   を印加することによってイオンを発生させることを特徴
   とする請求項１又は請求項２に記載のプロジェクター用
   冷却装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記
   載のプロジェクター用冷却装置を備えたことを特徴とす
   るプロジェクター。
8. 【請求項８】 冷却対象物の筐体内に冷却用の空気流を
   発生させる気流発生手段と、 この気流発生手段によって発生した冷却用の空気流の中
   にイオンを混入させるイオン発生手段と、 を有することを特徴とする冷却装置。