JP2005062666A

JP2005062666A - 車載映像投射装置およびその冷却方法

Info

Publication number: JP2005062666A
Application number: JP2003295124A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kuwabara; 崇桑原; Toshikazu Hattori; 敏和服部
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2003-08-19
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】車載用の映像投射装置において、動作中に車両のエンジンが停止された場合においても筐体内部を冷却することが可能な車載映像投射装置を提供する。
【解決手段】車載映像投射装置１の筐体１０を開放させる筐体開放部９と、車両のエンジンが動作時に筐体内部を冷却する冷却部７と、車両のエンジンが動作時と停止時でバッテリー電源１１の出力を切り替える切替部８とを設けたことにより、動作中に車両のエンジンが停止された場合に、車載映像投射装置１の筐体１０が開かれて筐体内に外気が導入され、効率的に内部を冷却することができる。そのため、バッテリー電源１１に大きな負担をかけずに、熱による内部の部品の劣化を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載映像投射装置に関し、特に、自動車などの車両のエンジン停止後に車載映像投射装置の筐体内部を冷却する技術に関する。

従来、車の中で大画面映像を楽しむために光源からの光路中に液晶パネルを配置して、液晶パネルの画像をスクリーンに投影する車載映像投射装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

また、家庭用としては様々な映像投射装置が開発されているが、光源などからの熱による内部の部品の劣化を抑えるために、通常、内部を冷却する電動ファンなどの冷却手段を備えている。この場合、電源スイッチが急にオフされると、十分放熱されない状態で冷却が停止されるために、内部の部品が劣化するという課題があった。

そこで、電源スイッチが急にオフされても電動ファンを所定時間駆動させる技術が開発されている。図８はその従来技術を説明するための概略的な回路図である。商用電源に接続するプラグ１０１と、主電源スイッチ１０２と、交流を直流に変換するＤＣ電源１０３と、逆流防止用のダイオード１０４と、大静電容量のコンデンサ１０５と、電動ファン１０６とにより構成される回路において、主電源スイッチ１０２がオン時には電動ファン１０６が駆動されている間にコンデンサ１０５が充電され、主電源スイッチがオフ時にはコンデンサ１０５から電動ファン１０６に電力が供給される。したがって、主電源スイッチ１０２をオフにした後においても所定時間電動ファン１０６が駆動される（例えば特許文献２参照）。
特開平８−７０４１６号公報特開平９−１５１８９６号公報

しかしながら、上記映像投射装置の技術をそのまま車載用として適用すると、映像投射装置に電力を供給するバッテリー電源から、電動ファンを電源オフ後の所定時間駆動させるための電荷をコンデンサに蓄積しなければならないため、バッテリー電源にかかる負担は大きくなってしまう。

この課題を解決するために、本発明はバッテリー電源にかかる負担が少なくても、装置内部を効率的に冷却することができる車載映像投射装置およびその冷却方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の車載映像投射装置は、車両に搭載されたバッテリー電源から電力供給され、光源からの光を液晶パネルに投射してスクリーン上に拡大画像を投影する車載映像投射装置において、外部から空気を取り入れるために車載映像投射装置の筐体を開く筐体開放部を備えている。

また、車両のエンジンが動作中はバッテリー電源から電力を供給されることにより動作して筐体の内部を冷却する冷却部と、冷却部が動作中に車両のエンジンが停止した場合にはバッテリー電源から供給する電力を冷却部から筐体開放部に切り替える切替部とをさらに備えていてもよい。

また、切替部は筐体開放部が筐体を開く動作を完了するまで筐体開放部にバッテリー電源からの電力を供給してもよい。

また、筐体開放部は、筐体の上部を下部に対しスライドさせて開くようにしてもよい。

あるいは、筐体開放部は、筐体の上部を下部に対して筐体の端部を通る水平軸を中心として上方向へ回動させて開くようにしてもよい。

また、筐体開放部は、光源を筐体の外側に移動させる機構を備えていてもよい。

また、本発明の車載映像投射装置の冷却方法は、車両に搭載されたバッテリー電源から電力供給され、光源からの光を液晶パネルに投射してスクリーン上に拡大画像を投影する車載映像投射装置の冷却方法において、車両のエンジンが動作中はバッテリー電源から電力を供給されることにより動作して筐体の内部を冷却する冷却ステップと、冷却ステップの動作中に車両のエンジンの停止を検出する検出ステップと、検出ステップが車両のエンジンの停止を検出した場合に筐体を開放する筐体開放ステップを含む。

本発明の車載映像投射装置によれば、動作中に自動車のエンジンが停止された場合、映像投射装置の筐体が開かれて筐体内に外気が導入されることで、効率的に内部を冷却することができ、バッテリー電源に大きな負担をかけずに、熱による内部の部品の劣化を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る車載映像投射装置について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態における車載映像投射装置の構成を示すブロック図である。１は車載映像投射装置で、映像投射部１３と、冷却部７と、切替部８と、筐体開放部９と、これらを収納する筐体１０から構成され、バッテリー電源１１から電源供給され、キーホールスイッチ部１２からの入力に従って動作する。映像投射部１３は、家庭用などで用いられる映像投射装置と同様に、光源部２と、照明光学系部３と、映像生成部４と、投射画像形成部５と、投射部６から構成されている。

光源部２は、映像をスクリーンに投射するための光を発生し、メタルハライドランプや高圧水銀灯などのランプや、それを点灯させるための点灯回路、ランプからの光を前方に投射する反射鏡などから構成されている。照明光学系部３は、光源部２が発する光を効率的に利用するための構成を備える装置であり、例えば、ダイクロイックミラーおよび光インテグレータ光学系により構成される。投射画像形成部５は、映像生成部４が生成した画像信号を受けて画像を生成し、光源部２からの光を透過・遮断することで、投射する画像を形成するもので、液晶パネルにより構成されている。投射部６は、複数のレンズにより構成され、投射する画像をスクリーン上に投射する。

冷却部７は、例えば冷却用の電動ファンであり、車載映像投射装置１の電源オン時に光源部２から放出される熱による温度上昇を抑えるために筐体内部を冷却する。切替部８は、車両のエンジンが動作時には冷却部７に電力を供給し、車両のエンジンが停止後には筐体１０を開く動作が完了するまで筐体開放部９に電力を供給し、車両のエンジンが起動時には筐体１０を閉じる動作が完了するまで筐体開放部９に電力を供給するようバッテリー電源１１の出力を切り替える。筐体開放部９は、車両のエンジンが停止後に車載映像投射装置１の筐体１０を開くことにより、車載映像投射装置１の外部から空気を導入できるようにして、筐体内部を冷却する。

バッテリー電源１１は、車両に搭載されているバッテリー電源である。車両のエンジンが動作中は、バッテリー電源１１は発電機から充電されるために、車載映像投射装置１を動作させたり、連続して冷却部７を動作させる様な負荷がかかっても電力供給できる。しかし、エンジン停止中は発電機から充電が行われないために、連続して冷却部７を動作させることは大きな負荷となり電力供給が困難になる。

キーホールスイッチ部１２は、エンジンの起動および停止を切り替える手段であり、例えば、自動車のキーを差し込んで回転させることによりオフ、ＡＣＣ電源オン、オン、エンジン起動を切り替えるスイッチである。

次いで、本発明の実施の形態における車載映像投射装置の動作を図１および図２に基づいて説明する。図２は、車載映像投射装置１の動作を示すフローチャートである。車両のエンジンが起動（Ｓ１０１）すると車載映像投射装置１が起動待ち状態となり（Ｓ１０２）、車両の乗員が車載映像投射装置１の電源をオンすることにより車載映像投射装置１が起動する（Ｓ１０３）。車載映像投射装置１が動作中（Ｓ１０４）において、キーホールスイッチ部１２の切替状態により、自動車のエンジンが停止されたかどうかを調べる（Ｓ１０５）。具体的には、オフまたはＡＣＣ電源オンにスイッチが切り替えられていればエンジンが停止したとみなす。エンジンが停止した場合、エンジン停止時に冷却部７が駆動中であったかどうかを調べる（Ｓ１０６）。冷却部７が駆動中であった場合は、図３に示すように筐体開放部９により筐体１０が前後にスライドして開かれる（図３（ｂ））ことで筐体１０内に外気が取り入れられ、筐体１０の内部が冷却される（Ｓ１０７）。筐体１０のスライドは、例えば図４に示す機構を備えることにより実現する。具体的には、筐体下部に取り付けられた駆動部１９を回転させ、駆動部１９に取り付けられた第１のギア部２０を介して、筐体上部に取り付けられた第２のギア部２１に動力が伝えられることにより、筐体上部は前後にスライドする。

なお、筐体開放部９による筐体１０の開放は筐体上部の前後方向へのスライドに限定されず、車載映像投射装置１の設置状況に応じて適切な方向にスライドしてもよい。例えば、車載映像投射装置１の前後方向に筐体１０がスライドする空間がない位置に設置する場合を想定して車載映像投射装置１を設計する場合、前後方向ではなく側方へのスライドでもよい（図３（ｃ））。また、車載映像投射装置１の前後左右方向に筐体１０がスライドする空間がない位置に設置する場合を想定して車載映像投射装置１を設計する場合、筐体後部左右端を通る水平軸を中心とする上下方向への回動でもよい（図３（ｄ））。筐体１０の回動は、例えば筐体後部左右端を通る水平軸を回転させるモータとモータを制御する制御部で構成され、筐体開放動作時は筐体１０上部の仰角が所定角度になるまで上方への回動を続ける。

また、車両のエンジンが起動すると筐体開放部９は筐体１０を閉じてもよい。筐体１０を閉じる方法はこれに限定されず、例えば車両の乗員が手で閉じるものであってもよい。なお、筐体開放部９により開放される筐体１０の部位は筐体全体でなくてもよい。例えば、図５に示すように筐体の一部のみを開放できる構造を備えていてもよく、光源部２の下部が開くとともに光源部２がスライドして筐体１０の外部に取り出される構造を備えていてもよい（図５（ｂ））。この構造は、例えば車載映像投射装置１を車室内天井から吊り下げて使用する場合に有効である。

なお、車両のエンジン停止後における筐体内部の冷却効果を高めるために、筐体開放部９の開放に加え、車載映像投射装置１の筐体全体または一部を車両のシャーシやボディに密着させる構造を備え、光源部２から発生した熱を車両のシャーシやボディに放出してもよい。例えば天井に設置した場合は、図６に示す方法で光源部２からの熱を放出する。具体的には、車室内の天井部１４の表面に備えられた内装材部１５のうち車載映像投射装置１の真上の領域が剥がされていて、自動車のエンジン停止後には、図６（ｂ）に示すとおり、車載映像投射装置１が金属の天井部１４に密着することで光源部２から発生した熱を放出する。図６において１６は支持部であり、車載映像投射装置１を上方から支持する。車両のエンジン停止後に、例えば支持部１６が車載映像投射装置１の内部に収納される機構を備えることで、車載映像投射装置１の天井部１４への密着を可能にする。車載映像投射装置１を天井部１４に密着させる方法はこれに限定されない。

なお、車両が走行中の光源部２の冷却方法として、冷却部７を使わず、車両のエアコンからの冷気を導入してもよい。具体的には、図７に示すとおり、エアコンの冷気を光源部２に向けて導入する導入ダクト部１７と、導入ダクト部１７へのエアコンの冷気の導入を制御するダクト開閉部１８とを設置する。ダクト開閉部１８はエアコンの設定温度により制御され、エアコンの設定温度が所定温度より高い場合ダクト開閉部１８は閉鎖されてエアコンからの空気は光源部２に導入されない。逆に、エアコンの設定温度が所定温度より低い場合ダクト開閉部１８は開放されてエアコンの冷気が光源部２に導入される。

以上のように、本実施の形態における車載映像投射装置を用いると、動作中に車両のエンジンが停止しても、車載映像投射装置の筐体を開き光源周辺の空間を確保して外気を導入することで、バッテリー電源に大きな負担をかけずに筐体内部を冷却することができる。そのため、内部部品の劣化を抑え、寿命改善を実現できるため、本実施の形態の実用性は極めて高い。

以上のように、本発明にかかる車載映像投射装置は、映像投射装置が動作中に車両のエンジンが停止した場合でも、外気を導入することで筐体内部を冷却できるため、内部部品の劣化を抑え、寿命改善できるという効果を有し、自動車などの車両に搭載されて乗員に映像を提供する車載映像投射装置等として有用である。

本発明の実施の形態における車載映像投射装置の構成図本発明の実施の形態における車載映像投射装置の動作を示すフローチャート本発明の実施の形態における車載映像投射装置の斜視図（ａ）通常の使用状態を示す図（ｂ）筐体上部が前後方向にスライドして開かれた状態を示す図（ｃ）筐体上部が左右方向にスライドして開かれた状態を示す図（ｄ）筐体上部が上方向に回動して開かれた状態を示す図本発明の実施の形態における車載映像投射装置の斜視図本発明の実施の形態における車載映像投射装置の斜視図（ａ）通常の使用状態を示す図（ｂ）光源周辺の筐体が開かれた状態を示す図本発明の実施の形態における車載映像投射装置の車両への設置状態の説明図（ａ）通常の使用状態を示す図（ｂ）車載映像投射装置が車両の天井部に密着した状態を示す図本発明の実施の形態における車載映像投射装置を搭載した車両の上面図（ａ）エアコンの冷気を導入する前の状態を示す図（ｂ）エアコンの冷気を導入する導入ダクト部を取り付けた状態を示す図従来の映像投影装置の冷却手段の構成を示す回路図

符号の説明

１車載映像投射装置
２光源部
３照明光学系部
４映像生成部
５投射画像形成部
６投射部
７冷却部
８切替部
９筐体開放部
１０筐体
１１バッテリー電源
１２キーホールスイッチ部
１３映像投射部
１４天井部
１５内装材部
１６支持部
１７導入ダクト部
１８ダクト開閉部
１９駆動部
２０第１のギア部
２１第２のギア部

Claims

車両に搭載されたバッテリー電源から電力供給され、光源からの光を液晶パネルに投射してスクリーン上に拡大画像を投影する車載映像投射装置において、
外部から空気を取り入れるために前記車載映像投射装置の筐体を開く筐体開放部を備えたことを特徴とする車載映像投射装置。
前記車両のエンジンが動作中は前記バッテリー電源から電力を供給されることにより動作して前記筐体の内部を冷却する冷却部と、
前記冷却部が動作中に前記車両のエンジンが停止した場合には前記バッテリー電源から供給する電力を前記冷却部から前記筐体開放部に切り替える切替部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車載映像投射装置。
前記切替部は前記筐体開放部が前記筐体を開く動作を完了するまで前記筐体開放部に前記バッテリー電源からの電力を供給する請求項２に記載の車載映像投射装置。
前記筐体開放部は、前記筐体の上部を下部に対しスライドさせて開くことを特徴とする請求項３に記載の車載映像投射装置。
前記筐体開放部は、前記筐体の上部を下部に対して前記筐体の端部を通る水平軸を中心として上方向へ回動させて開くことを特徴とする請求項３に記載の車載映像投射装置。
前記筐体開放部は、前記光源を筐体の外側に移動させる機構を備えることを特徴とする請求項３に記載の車載映像投射装置。
車両に搭載されたバッテリー電源から電力供給され、光源からの光を液晶パネルに投射してスクリーン上に拡大画像を投影する車載映像投射装置の冷却方法において、
車両のエンジンが動作中は前記バッテリー電源から電力を供給されることにより動作して前記筐体の内部を冷却する冷却ステップと、
前記冷却ステップの動作中に前記車両のエンジンの停止を検出する検出ステップと、
前記検出ステップが前記車両のエンジンの停止を検出した場合に筐体を開放する筐体開放ステップを含むことを特徴とする車載映像投影装置の冷却方法。