JP2004077883A

JP2004077883A - プロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造

Info

Publication number: JP2004077883A
Application number: JP2002239196A
Authority: JP
Inventors: Mikio Shindo; 新藤　幹雄
Original assignee: Tamron Co Ltd
Current assignee: Tamron Co Ltd
Priority date: 2002-08-20
Filing date: 2002-08-20
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】冷却効率が高く、長期間の性能の劣化がなく、構造が簡単に実現することができ、静音効果も高いプロジェクターの表示素子の冷却部の構造を提供する
【構成】反射型表示素子７を有するプロジェクターにおいて、反射型表示素子７の背面１４にヒートシンク１６を取り付け、ヒートシンク１６の近傍にシロッコファン２１とルーバー３１とを配置し、シロッコファン２１の送出口２３から送出された冷却風３２を導く導風路２５を設け、導風路２５中にヒートシンク１６のフィン１８を配置し、導風路２５から出た冷却風３２がルーバー３１を通して筐体１１の外部に排出されるように構成した
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明はプロジェクターの反射型表示素子の冷却部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクターの方式の代表的なものとしては液晶方式とＤＬＰ（デジタル・ライト・プロセッシング）方式があるが、このうちＤＬＰ方式ではＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス−テキサス・インスツルメンツ社製）と呼ばれる反射型表示素子を使用する。反射型表示素子は表面に多数のミラーを備えていて、それらのミラーを画像信号に応じて変位させ、反射光の有・無で画像を形成する。この反射型表示素子の動作の精能を維持するためには、それを一定温度に保つための冷却装置が必要である。
【０００３】
従来使用されている冷却方法としては、ヒートシンクと冷媒を組合せて使用するものがある（特開平１−１６９４２４号参照）。これは、反射型表示素子の反射面とは反対側の背面にヒートシンクを取り付け、このヒートシンクを冷蔵装置を使用して冷媒で冷却する。また、一般的に使用されている軸流ファンを用いて空冷する冷却方法も数種類考えられている。
【０００４】
【解決すべき課題】
しかしながら、ヒートシンクと冷媒を使用する冷却方法においては、長期的に使用した場合、冷媒の劣化、減少、漏れによる機器内部の汚染等の危険性があり、実用性が高いものとはいえない。また、軸流ファンを使用した冷却方法においては、吸気口、排気口の位置による制限（直線的に配置できないなど）や、中間に存在する物体による導風路の遮断及び前記物体による発熱等による冷却風の温度上昇による冷却効率の悪化等が考えられる。
【０００５】
この発明は上記のごとき事情に鑑みてなされたものであって冷却効率が高く、長期間の使用においても性能の劣化がなく、構造が簡単に実現することができ、静音効果も高いプロジェクターの反射型表示素子の冷却部の構造を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【構成】
この目的に対応して、この発明のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造は、反射型表示素子を有するプロジェクターにおいて、前記反射型表示素子の背面にヒートシンクを取り付け、前記ヒートシンクの近傍にシロッコファンとルーバーとを配置し、シロッコファンの前記送出口から送出された冷却風を導く導風路を設け、前記導風路中に前記ヒートシンクのフィンを配置し、前記導風路から出た前記冷却風がルーバーを通して筐体の外部に排出されるように構成したことを特徴としている。ここで反射型表示素子としては、ＬＣＯＳが用いられているが、Ｄ−ＩＬＡ又はＤＭＤを用いても良い。
【０００７】
【実施態様】
以下この発明の詳細を一実施例を示す図面について説明する。
図１から図３において、１は映像プロジェクターであり、映像プロジェクター１はランプ２、カラーホイール３、インテグレートロッド４、コンデンサーレンズ５、ミラー６、反射型表示素子７及びプロジェクションレンズ８を筐体１１内に配置して備えている。
【０００８】
ランプ２から放射された光はカラーホイール３、インテグレートロッド４、コンデンサーレンズ５、ミラー６を通して反射型表示素子７に入射し、反射型表示素子７の反射面１２で反射され、かつミラー６にも反射されてプロジェクションレンズ８に入射し、プロジェクションレンズ８からスクリーン（図示せず）に向けて拡大投射される。
以上の構成の映像プロジェクター１は従来から良く知られているものである。
【０００９】
この発明の映像プロジェクター１で特に重要な構成は反射型表示素子７の冷却構造にある。すなわち、この発明の冷却構造１３では、図２、図３、図４に示すように反射型表示素子７の背面１４（反射面１５とは反対側の面）にヒートシンク１６を取り付ける。
【００１０】
ヒートシンク１６はベース１７とフィン１８とからなり、材料はアルミニウムまたは銅などの金属製である。フィン１８はブレード状フィン、ピン状フィンなどが採用可能である。この実施例ではピン状フィンが採用されている。
【００１１】
ヒートシンク１６はベース１７が反射型表示素子７と熱伝達可能に取り付けられる。取り付け方としては熱伝導性の両面テープで接着することが可能である。ヒートシンク１６の近傍にはシロッコファン２１が配置される。シロッコファン２１は正面の吸込口２２から外気を吸入して側面の送出口２３から冷却風を送出する構成になっていて、正面が筐体１１の開口部２４に対応して位置しており、送出口２３は導風路２５の入口２６に対向して配置される。導風路２５は冷却風を導くための通路で、シロッコファン２１及びヒートシンク１６に対応して筐体１１の直近の内側に形成される。導風路２５は直線状に形成され、したがって冷却風の進行方向３４も水平の直線となる。導風路２５の壁面の一部分はヒートシンク１６のベース１７の表面が構成し導風路２５内にはヒートシンク１６のフィン１８が位置するように配置される。
【００１２】
導風路２５の側面２７には出口２８が設けられ、この出口２８に対向してルーバー３１が筐体１１に取り付けられている。
【００１３】
ルーバー２８は導風路２５から排出する冷却風を外部に案内するためのものであるが、そのときの案内の方向は排気を導風路２５と平行な方向に案内するようにベーン３３を配置している。すなわちルーバー３１は縦ルーバーであって、導風路における冷却風の進行方向３４を含む水平平面内で９０°より小さい角度θをなす斜め前方の方向３６に排出する。これに対し他のルーバー３７はベーンが横に配置されている横ルーバーである。
【００１４】
このように構成された反射型表示素子の冷却構造では、シロッコファン２１が外気を吸込口２２から吸込み、送出口２３から排され、冷却風３２が導風路２５内を流れる。反射型表示素子７が動作中に発熱した場合のその熱は背面１４からヒートシンク１６のベース１７に伝達され、さらにフィン１８に伝達される。前記の導風路２５内には反射型表示素子７の背面に固定されたヒートシンク１６のフィン１８が配置されているので、冷却風３２はフィン１８を冷却しながら導風路２５内を流れ、導風路２５から排出された冷却後の冷却風はルーバー３１によって導風路２５の斜め前方の方向３６に案内されて筐体１１の外へ排出される。
【００１５】
一方、反射型表示素子７のヒートシンク１６以外のＤＣ電源４５、ランプバラスト４６等の他の発熱部品は従来通り軸流ファン４７を作動させた冷却風によって冷却され、冷却後の冷却風は他のルーバー３７によって案内されて筐体外に排出される。これらのルーバー３７は横ルーバーであって、冷却風は斜め下方に排出される。
【００１６】
図５には、この発明の第２の実施例に係る冷却部構造１３ｂが示されている。この冷却部構造１３ｂでは反射型表示素子７とヒートシンク１６との間に熱電素子を介在させる点で第１の実施例に係る冷却部構造１３と異なっている。
【００１７】
すなわち、冷却部構造１３ｂは反射型表示素子７の背面１４とヒートシンク１６のベース１７との間に熱電素子４１を備えている。
【００１８】
熱電素子４１は通常ペルチェ素子やブリジスタ素子と呼ばれる素子であって、熱電素子４１に電圧が印加されれば片面（冷却面４２）は冷却されて熱を吸収し、他面（放熱面４３）は発熱されて熱を放出する。この第２の実施例では、熱電素子４１は冷却面４２を反射型表示素子７の背面１４に接触させ、放熱面４３をヒートシンク１６のベース１７に接触させた状態でねじて反射型表示素子７に取り付けられる。一方、温度検出器４４が取付られている。このように構成された冷却部構造１３ｂでは反射型表示素子７が動作する途中で、温度検出器４４が検出した反射型表示素子７の温度が設定値を超えると、温度検出器４４が信号を発し、この信号によって熱電素子４１が作動し、冷却面４２が反射型表示素子７から吸熱し、放熱面４３がヒートシンク１６に放熱し、その結果として反射型表示素子７が冷却される。ヒートシンク１６に伝達された熱は導風路２５を流れる冷却風３２によって冷却される。
【００１９】
【発明の効果】
この発明の冷却部構造ではシロッコファン２１と導風路２５及びルーバー３１によって反射型表示素子７に専用の冷却風ルートを構成して外気を直接ヒートシンクに吹き付ける為、冷却効率が良い。また、高温化した空気は、専用の導風路を通る為、途中に障害物がなくストレスなく排気できる為、冷却効率が良い。
【００２０】
排気口には、斜め方向に排気するルーバーが設けられている為、高温化した空気は、直接外部に排気される為、他の部品の冷却効率を妨げないし、また他の部品から熱を受けて高温化することがなく、反射表示素子の冷却効率を高く維持することができる。また、ファンにシロッコファンを使用している為、静音設計にも貢献している。
【００２１】
こうしてこの発明では、反射型表示素子の冷却に冷媒を使用せず、また軸流ファンを使用せず、冷却効率が高く、長期間の性能の劣化がなく、構造が簡単で静音効果も高い反射型表示素子の冷却部の構造を得ることができる。
【００２２】
【図面の簡単な説明】
【図１】映像プロジェクターの正面説明図。
【図２】映像プロジェクターの側面説明図。
【図３】映像プロジェクターの断面説明図。
【図４】冷却部構造の拡大断面説明図。
【図５】他の冷却部構造の拡大断面説明図。
【符号の説明】
１　　　　　　映像プロジェクター
２　　　　　　ランプ
３　　　　　　カラーホイール
４　　　　　　インテグレートロッド
５　　　　　　コンデンサーレンズ
６　　　　　　ミラー
７　　　　　　反射型表示素子
８　　　　　　プロジェクションレンズ
１１　　　　　筐体
１３、１３ｂ　冷却部構造
１４　　　　　背面
１５　　　　　反射面
１６　　　　　ヒートシンク
１７　　　　　ベース
１８　　　　　フィン
２１　　　　　シロッコファン
２２　　　　　吸込口
２３　　　　　送出口
２４　　　　　開口部
２５　　　　　導風路
２６　　　　　入口
２７　　　　　側面
２８　　　　　出口
３１　　　　　ルーバー
３２　　　　　冷却風
３３　　　　　ベーン
３４　　　　　進行方向
３６　　　　　ルーバーの案内方向
３７　　　　　他のルーバー
４１　　　　　熱電素子
４２　　　　　冷却面
４３　　　　　放熱面
４４　　　　　温度検出器
４５　　　　　ＤＣ電源
４６　　　　　ランプバラスト
４７　　　　　軸流ファン

Claims

反射型表示素子を有するプロジェクターにおいて、前記反射型表示素子の背面にヒートシンクを取り付け、前記ヒートシンクの近傍にシロッコファンとルーバーとを配置し、シロッコファンの前記送出口から送出された冷却風を導く導風路を設け、前記導風路中に前記ヒートシンクのフィンを配置し、前記導風路から出た前記冷却風がルーバーを通して筐体の外部に排出されるように構成したことを特徴とするプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記反射型表示素子の背面と前記ヒートシンクとの間に熱電素子を取り付け、前記熱電素子は冷却面を前記反射型表示素子の背面側にし放熱面を前記ヒートシンク側にして取付られていることを特徴とする請求項１記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記反射型表示素子の温度を検出する温度検出器を備え、前記熱電素子は前記温度検出器からの信号によって作動することを特徴とする請求項２記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記ルーバーは前記導風路内の前記冷却風の進行方向と９０°より小さい角度をなす方向に前記冷却風を排出するベーンを備えていることを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記導風路を前記シロッコファンの送出口から送出される冷却風の進行方向に沿って形成したことを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記シロッコファンの送出口から送出される冷却風の進行方向を前記シロッコファンの吸込口から吸い込まれる冷却風の進行方向に対して垂直にし、前記導風路を前記シロッコファンの送出口から送出される冷却風の進行方向に沿って形成し、前記ルーバーは前記導風路内の前記冷却風の進行方向の斜め前方に前記冷却風を排出するブレードを備えていることを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記ルーバーのベーンは導風路における冷却風の進行方向を含む平面に平行に冷却風を排出するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。
前記ルーバーは縦ルーバーであることを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクターにおける反射型表示素子の冷却部構造。