JP2005309430A - 投影光学モジュールとその遮光ファン - Google Patents

Abstract

【課題】 高い遮光効果、高い散熱効果と低騒音量を同時に有する投影光学モジュールを提供し、また光源を備える装置を用いて、それらを同時に有するもう一つの遮光ファンを提供する。
【解決手段】 ハウジング、ハウジング内に位置され、影像を提供する投影モジュール、ハウジング内に位置され、投影モジュールの光線を提供する光源、ハウジングの散熱開口の所に位置され、ハブと複数の回転翼によって構成され、回転翼は、ハブの上に取り囲んで設置され、且つ、軸方向で隣接の回転翼と接触せずに一部重なり、回転翼とハブによって構成された領域は、散熱開口を遮蔽する少なくとも一つのフレームなしファンを含む。散熱開口は、光の進出がなく、または、光線の進出を防ぐ。
【選択図】 図２

Description

本発明は、投影光学モジュールとその遮光ファンに関し、特に、漏光防止と散熱を兼ねることができる投影光学モジュールとその遮光ファンに関するものである。

現在の映像設備では、投影機は、電球と光学エンジンの動作などの原因から、運転中、高温を発生させるため、良い散熱効果がなければならない。高温は、投影機を容易に壊す最大の原因であり、光学エンジンの上のコーティングにダメージを与え、光学特性に影響し、電球と光学エンジンの寿命を大幅に短縮させる。

よって、現在の投影機では、電球近くのハウジングに散熱開口を形成し、散熱開口の上に一般の軸流散熱ファンを設置し、投影機内で生じた熱を投影機から排出している。

しかし、現在用いられている各種のファンは、その回転翼の間と、その回転翼のハウジングの間の領域に光線を遮り、放散する効果を備えていないことから、ハウジング内の電球などの発光素子が発生する光線が一部、この領域を経由して投影機の外へ放散され、外側の明度を増加し、投影機の投影効果を低下させる。

よって、従来の解決方法は、散熱開口の外側に遮光用の遮光構造を設け、投影機内の発光素子の光が外に漏れるのを防いでいる。遮光効果を備える遮光構造を用いて散熱開口を遮蔽し、投影機内の発光素子の光が外に漏れるのを防いでいる（特許文献１参照）。

しかし、前述の遮光構造が遮光効果を高めることを達成していると同時に、散熱所をブロックするため、散熱効果を大幅に低下させるだけでなく、ファン回転の騒音も大幅に上げる。

日本特許ＪＰ１１１６７１６６号

よって、上述の問題を解決するために、本発明は、高い遮光効果、高い散熱効果と低騒音量を同時に有する投影光学モジュールを提供する。

本発明はまた、光源を備える装置を用いて、高い遮光効果、高い散熱効果と低騒音量を同時に有するもう一つの遮光ファンを提供する。

本発明は、投影光学モジュールを提供する。このモジュールは、ハウジング、投影モジュール、光源と、少なくとも一つのファンモジュールによって構成される。ハウジングは、少なくとも一つの散熱開口を有し、投影モジュールと光源は、ハウジング内に位置され、影像を提供する。ファンモジュールは、ハウジングの散熱開口の所に位置され、ハブと複数の回転翼によって構成される。回転翼はハブの上に取り囲んで設置され、軸方向で隣接の回転翼と接触せずに一部重なる。回転翼とハブによって構成された領域は、前述の散熱開口を遮蔽する。光源が発した光線は、ファンモジュールの遮蔽を受け、散熱開口を通過することができない。

また、本発明は、もう一つの遮光ファンを提供する。このファンは、光源を有する投影光学モジュールに適用し、このモジュールのハウジングの上は、少なくとも一つの散熱開口を有する。このファンは、ハブと複数の回転翼で構成される。回転翼は、ハブの上に取り囲んで設置され、軸方向で隣接の回転翼と接触せずに一部重なる。回転翼とハブによって構成された領域は、前述の散熱開口を遮蔽する。光源が発した光線は、遮光ファンの遮蔽を受け、散熱開口を通過することができない。

本発明は、投影光学モジュールを提供する。このモジュールは、ハウジング、投影モジュール、光源と、少なくとも一つの遮光ファンによって構成される。ハウジングは、少なくとも一つの散熱開口を有し、投影モジュールと光源は、ハウジング内に位置され、影像を提供する。遮光ファンは、ハウジングの散熱開口の所に位置され、少なくともハブと複数の回転翼を有する。回転翼はハブの上に取り囲んで設置され、軸方向で隣接の回転翼と接触せずに一部重なる。回転翼とハブによって構成された領域は、前述の散熱開口を遮蔽する。光源が発した光線は、遮光ファンの遮蔽を受け、散熱開口を通過することができない。

上述の本発明の投影光学モジュールと遮光ファンでは、ファンのハブもまた複数体の構造によって組立てることができ、各ハブ体構造の周縁はそれぞれ複数の回転翼が取り囲んで設置される。各ハブ体構造の上の回転翼は、互いに対応する。互いに対応した回転翼は、完全な回転翼に接合される。回転翼が対応した対応する接合部は、それぞれ互いに対応する接合形状を形成する。

また、前述の回転翼の形状、サイズもまた回転翼と同じであることができ、交互配列、バルク（Ｂｕｌｋ）配列などの方式で回転翼を組立てる。また、前述のハブ体構造が互いに接合した位置は、更に互いに対応する位置合わせ接合構造を形成する。

また、前述の回転翼の型式は、平板型、翼形、局面型、斜面型、弧面型であることができる。回転翼とハブが構成した領域の形状は、散熱開口の形状と異なることができ、散熱開口の形状と類似としてもよい。

上述の本発明の投影光学モジュール遮光ファンは、更にベースを含む。遮光ファンは、ベースによってハウジングの上に固定接合される。前述のベースと遮光ファンの接合の方式は、例えば係合、ロック、接着、またはそれに相関する組合せでもよい。

また、前述の本発明の投影光学モジュール遮光ファンは、更に少なくとも一つの導流構造を含む。この導流構造は、散熱開口、または遮光ファン周縁のハウジングの上に取り囲んで設置される。この導流構造とハウジングの接合方式は、係合、ロック、接着、一体成型またはそれに相関する組合せから選ぶことができる。また、導流構造はまた、少なくとも一つの導流壁から構成されることができ、各導流壁の間は、特定の間隙を有する。

また、上述の本発明の投影光学モジュール遮光ファンでは、ハブの上にも少なくとも一つの開口を形成することができる。または、散熱開口の形状は、例えば、多辺形、円形、楕円形、特定パターン、または相関する組合せでもよい。また、遮光ファンは、ファンモジュール、またはフレームのあるファンでもよい。

上述のように、本発明の投影光学モジュールが遮光ファンの風出口側、または風入口側に遮光板、または遮光構造を増設する必要がないことから、本発明の遮光ファンを投影光学モジュールの前と後に設置した時、等しい散熱効果を提供する。また、遮光ファンの風出口側、または風入口側は、気流を遮る構造がなく、よって本発明の遮光ファンを投影光学モジュールの前と後に設置した時、回転の時の騒音量も等しくなる。よって、本発明の投影光学モジュールは、従来の投影設備に比べ、より好ましい散熱効果とより低い騒音量を有する。

また、本発明の遮光ファン従来のファンのハウジングがなくてもいいことから、散熱できる領域を大幅に高めることができ、且つ、騒音量を大幅に下げることができる。

また、本発明の投影光学モジュールの遮光ファン周縁に設置した導流構造は、遮光ファンの流れを適度に変えることができ、騒音量を増加しない状態で、遮光ファンの散熱効果を高めることができる。

本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。

図１は、本発明の投影光学モジュール１００の前面図である。図２は、投影光学モジュール１００を示す側面図である。図３は、投影光学モジュール１００の上面図である。図２は、３つの異なるファンと散熱開口を示しているが、これに限らず、一つのファンのみを用いることもでき、或いは、実際の重要に合わせ、下記の各種ファンと散熱開口の型式と数量に増減、混用、変化することができる。

図１−３を参照する。投影光学モジュール１００は、光源１０２、遮光ファン１０４、投影モジュール１０６とハウジング１０８によって構成される。遮光ファン１０４は、フレームなしであることもでき、フレームありであることもできる。投影光学モジュール１００は、例えば、投影機、またはその他の投影設備である。

光源１０２は、投影光学モジュール１００に光線を提供する。ポイント光源、リニアライト、プレーンライト、または人工源などである。光源１０２はまた、光源１０２が発生した光線を投影モジュール１０６の中に集中させるスポットライト装置を含むことできる。また、光源１０２は、対応するスポットライトと導光装置を増設し、外側の背景光を投影光学モジュール１００の中に入れることもできる。

投影モジュール１０６は、光学モジュール１２０と投影レンズ１２２によって構成され、光源１０２からの光線を受け、色処理、影像表示処理、影像サイズ処理、投影フォーカス処理などを行う。光学モジュール１２０は、光学エンジン、レンズとカラーホイール、または選色モジュールを含む。投影レンズ１２２は、レンズによって構成される。

ハウジング１０８は、光源１０２と投影モジュール１０６を囲み、光源１０２が発した光線を外側に放散し、投影モジュール１０６が投影する時の投射効果を高める。ハウジング１０８は、散熱開口１１０を有し、光源１０２と投影モジュール１０６が発した熱を外側に排出する。散熱開口１１０の形状は、例えば、図２で示した長方形などのような多辺形の散熱開口１１０ａ、円形の散熱開口１１０ｂ、１１０ｃ、楕円形の散熱開口、特定パターンを有する散熱開口である。

遮光ファン１０４は、ハウジング１０８の上に位置され、光源１０２が放散した光線を遮蔽し、散熱開口１１０を通して投影光学モジュール１００で発生した熱を排出する。遮光ファン１０４は、ハウジング１０８の外側に位置でき、ハウジング１０８の内側に位置することもでき、ハウジング１０８の内、外側に同時に位置することもできる。

遮光ファン１０４は、回転翼１１４とハブ１１６によって構成され、回転翼１１４は、ハブ１１６の上に取り囲んで設置され、軸方向で隣接の回転翼１１４が一部重なる。回転翼１１４とハブ１１６によって構成された領域は、散熱開口１１０を遮蔽する。ハブ１１６の中は更に、駆動回路、固定子構造、回転子構造を含む。回転翼１１４とハブ１１６によって構成された領域は、散熱開口１１０ａと全く異なる形状、または形状は似ているがサイズが散熱開口１１０ｂよりやや大きい、または、形状、サイズが散熱開口１１０ｃに似ているものを有することができる。回転翼１１４は、例えば、平板型、翼形、局面型、斜面型、弧面型であることができる。回転翼１１４はまた、多層翼が互いに重なる型式に変えることもでき、または少なくとも一つの層が重なる方式で互いに重なることもできる。また、回転翼１１４が構成した入風遮蔽面と出風遮蔽面のサイズは、同じ、または異なることができる。

また、遮光ファン１０４とハウジング１０８の接合方式は、例えば、ベース１１８によって遮光ファン１０４をハウジング１０８の上に固定するもので、遮光ファン１０４に散熱開口１１０を遮蔽させ、光源１０２が発した光線が散熱開口１１０を通るのを防ぐ。具体的に言えば、先ず、遮光ファン１０４をベース１１８の上に接合し、次にベース１１８を支持材１２４の上に接合する。または、先ず、ベース１１８を支持材１２４の上に接合し、次に遮光ファン１０４をベース１１８の上に接合することもできる。または、ベース１１８と遮光ファン１０４が接合する時、支持材１２４を遮光ファン１０４とベース１１８の間に挟むように変えることもできる。遮光ファン１０４とベース１１８の接合方式は、例えば、係合、ロックまたは接着であることができ、ベース１１８と支持材１２４の接合方式は例えば、係合、ロック、接着、または一体成型であることができる。

また、前述の一つの遮光ファンが一つの散熱開口に対応するのを例に説明を行ったが、本発明はこれを限定するものでなく、複数の遮光ファンによって１つの散熱開口に対応することもでき、遮光ファンが断熱開口を遮蔽できればよい。

また、投影光学モジュール１００でも、導流構造１１２を形成し、遮光ファン１０４の周囲の気流を調整し、遮光ファン１０４の散熱効果と散熱効率を高めることができる。また、投影光学モジュール１００内の局部領域の散熱効果を適度に高めることができる。導流構造１１２は、散熱開口１１０周縁のハウジング１０８の上、または遮光ファン１０４周縁のハウジング１０８の上に位置される。導流構造１１２は、散布によって遮光ファン１０４周縁の少なくとも一つの導流壁１２２に構成され、各堂流壁の間に一定の間隙を有することができ、遮光ファン１０４の周縁のフレーム１２６を完全に取り囲むこともできる。導流構造１１２とハウジング１０８の接合方式は、例えば、係合、ロック、接着、または一体成型であることができる。

また、導流構造１１２は、リブによって直接遮光ファン１０４の上に直接接合することもでき、回転翼１１４の周縁を取り囲む。この時、遮光ファン１０４はまた、導流構造１１２によってハウジング１０８と接合することができる。

図４Ａは、本発明の第一実施例の遮光ファンを示す概略図である。図４Ｂは、図４Ａの遮光ファンを示す上面図である。図４Ｃは、図４Ａの遮光ファンを示す斜視図である。図４Ａ−４Ｃを参照する。遮光ファン２００は、ハブ２０４と回転翼によって構成され、軸方向で隣接の回転翼間の一部が重なる。図４Ｂに示すように、回転翼２０２とハブ２０４は、円形の遮光領域を構成する。ハブ２０４と回転翼２０２は、例えば一体成型である。

また、ハブの上は、少なくとも一つの開口２０６を形成することができ、ハブ２０４内の回路装置を露出する。この回路装置が開口２０６を遮蔽することから、ハブ２０４の開口２０６は、遮光ファンに漏光の状態を発生させない。

この実施例では、遮光ファンによって形成された領域が散熱開口を遮蔽することから、遮光ファンが回転してもしなくても効果的に外界光または投影光学モジュール内の光線の進出を防ぐことができる。

本発明の投影光学モジュールが遮光ファンの風出口側、または風入口側に遮光板、または遮光構造を増設する必要がないことから、本発明の遮光ファンを投影光学モジュールの前と後に設置した時、等しい散熱効果を提供する。また、遮光ファンの風出口側、または風入口側は、気流を遮る構造がなく、よって本発明の遮光ファンを投影光学モジュールの前と後に設置した時、回転の時の騒音量も等しくなる。よって、本発明の投影光学モジュールは、従来の投影設備に比べ、より好ましい散熱効果とより低い騒音量を有する。

また、ハブの上は、その内部回路装置を露出した開口を有するため、遮光ファンが回転の時、その内部の回路装置などが発生する熱量もこの開口から一緒に外側に排出することができる。

図５Ａは、本発明の第二実施例の遮光ファン３００を示す概略図である。図５Ｂは、遮光ファン３００の分解図である。図４Ｃ、５Ａと５Ｂを参照する。本実施例と、第一実施例の差異は、本実施例の遮光ファン３００は、二つの容易に分解組立てできるハブ３０４ａ、３０４ｂで一つのハブ３０４を構成しており、回転翼３０２ａ、３０２ｂがそれぞれ特定間隔でハブ３０４ａ、３０４ｂの上を囲んで設置している。ハブ３０４ａ、３０４ｂが互いに接合する時、回転翼３０２ａ、３０２ｂは、交互配列、バルク（Ｂｕｌｋ）配列などの方式で回転翼３０２に組立てられる。各回転翼３０２ａ、３０２ｂの形状とサイズは、回転翼３０２と同じである。

また、ハブ３０４ａ、３０４ｂは、互いに位置合せした接合の方式、例えば、互いに対応した接合部３０６ａ、３０６ｂを係合、接着、嵌合などの方式を用いて完全なハブ３０４に接合する。具体的に言えば、接合部３０６ａ、３０６ｂの形状は、図５Ｂに示すような周縁が互いに対応したどの形状からもなることができ、図５Ｃに示すような周縁が互いに対応した凹凸形状の接合部３０６ａ、３０６ｂに変えることもでき、またはその他の互いに対応に位置合せした接合の構造からなることもできる。

本実施例は、製造時の金型製造の難度が第一実施例より低いため、更に製造コストを下げることができる。

図６Ａは、本発明の第三実施例の遮光ファン４００を示す概略図である。図６Ｂは、遮光ファン４００の分解図である。図５Ｂ、６Ａと、６Ｂを参照する。本実施例と、第二実施例の差異は、本実施例の回転翼４０２ａ、４０２ｂは、互いに対応する位置のハブ４０４ａ、４０４ｂの上に位置される。ハブ４０４ａ、４０４ｂがハブ４０４に対応して接合された時、各回転翼４０２ａ、４０２ｂは、上下に対応して接合し、完全な回転翼４０２となる。各回転翼４０２ａ、４０２の接合部４０６ａ、４０６ｂは、互いに対応した局面形状、凹凸形状、その他の形状である。また、回転翼４０２ａ、４０２ｂの各回転翼４０２の比例は、同じ、または異なることができる。

図７Ａ本発明の第四実施例の遮光ファン５００を示す概略図である。図７Ｂは、遮光ファン５００の分解図である。本実施例と、第一実施例の差異は、本実施例の遮光ファン５００は、３つに容易に分解組立てできるハブ５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃで一つのハブ５０４を構成しており、回転翼５０２ａ、５０２ｂ、５０４ｃがそれぞれ特定間隔でハブ５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃの上を囲んで設置している。ハブ５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃが互いに接合する時、回転翼５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃは、交互配列、バルク（Ｂｕｌｋ）配列などの方式で回転翼５０２に組立てられる。各回転翼３０２ａ、３０２ｂ、５０４ｃの形状とサイズは、回転翼５０２と同じである。

また、ハブ５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃは、互いに位置合せした接合の方式、例えば、互いに対応した接合部５０６ａ、５０６ｂ、５０６ｃを係合、接着、嵌合などの方式を用いて完全なハブ５０４に接合する。接合部５０６ａ、５０６ｂ、５０６ｃの形状は、例えば、互いに対応した凹凸形状、またはその他の形状からなることもできる。

本発明の遮光ファンの回転翼を上述の実施例を用いて説明を行ったが、これを限定するものでなく、回転翼は、回転翼の入風面の遮蔽面積が回転翼の入風面の遮蔽面積が回転翼の出風面の遮蔽面積より大きい形態に変えることもできる。

散熱開口１１０の所にも、導流板（未表示）を増設し、導流板の導流作用によって遮光ファンが排出した気流をその他の場所に導くことができる。また、この導流板は、遮蔽効果の補助を提供し、遮光ファンの気流の流れを妨げない状態で、遮光効果を更に高めることができる。導流板の型式は、例えば曲面、傾斜板である。

以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。

本発明の実施例の投影光学モジュールを示す前面図である。 図１の投影光学モジュールを示す側面図である。 図１の投影光学モジュールを示す上面図である。 本発明の第一実施例の遮光ファンを示す概略図である。 図４Ａの遮光ファンを示す概略図である。 図４Ａの遮光ファンを示す斜視図である。 本発明の第二実施例の遮光ファンを示す概略図である。 図５Ａの遮光ファンを示す分解図である。 図５Ａの遮光ファンを示すもう一つの実施例の分解図である。 本発明の第三実施例の遮光ファンを示す概略図である。 図６Ａの遮光ファンを示す分解図である。 本発明の第四実施例の遮光ファンを示す概略図である。 図７Ａの遮光ファンを示す分解図である。

符号の説明

１００ 投影光学モジュール
１０２ 光源
１０４、２００、３００、４００、５００ 遮光ファン
１０６ 投影モジュール
１０８ ハウジング
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ 散熱開口
１１２ 導流構造
１１２ａ 導流壁
１１４、２０２、３０２、３０２ａ、３０２ｂ、４０２、４０２ａ、４０２ｂ、５０ａ、５０２ｂ、５０２ｃ 回転翼
１１６、２０４、３０４、 ３０４ａ、３０４ｂ、４０４、４０４ａ、４０４ｂ、５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ ハブ
１１８ ベース
１２０ 光学モジュール
１２２ 投影レンズ
１２４ 支持材
１２６ フレーム
２０６ 開口
３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃ、３０６ｄ、４０６ａ、４０６ｂ、５０６ａ、５０６ｂ、５０６ｃ 接合部

Claims (7)

1. ハウジングと、
   前記ハウジング内に位置され、影像を提供する投影モジュールと、
   前記ハウジング内に位置され、前記投影モジュールの光線を提供する光源と、
   前記ハウジングの前記散熱開口の所に位置され、ハブと複数の回転翼によって構成され、前記回転翼は、ハブの上に取り囲んで設置され、且つ、軸方向で隣接の回転翼と接触せずに一部重なり、前記回転翼と前記ハブによって構成された領域は、前記散熱開口を遮蔽する少なくとも一つのフレームなしファンとを含み、前記散熱開口は、光の進出がなく、または、前記光線の進出を防ぐ投影光学モジュール。
2. 前記回転翼は、少なくとも一層の重なった方式で互いに重なる請求項１に記載の投影光学モジュール。
3. 前記フレームなしファンは、それによって前記ハウジングに固定接続されるベースを更に含む請求項１に記載の投影光学モジュール。
4. その設置位置は、前記ハウジングの上に取り囲んで設置される前記散熱開口周縁、前記ハウジングの上に取り囲んで設置される前記フレームなしファン周縁から選ばれ、前記回転翼を取り囲む方式で前記フレームなしファンの上に構成されたグループの中の一つに接合される少なくとも一つの導流構造を含む請求項１に記載の投影光学モジュール。
5. 前記散熱開口部に位置される導流板を更に含む請求項１に記載の投影光学モジュール。
6. 前記回転翼が構成した入風遮蔽面と出風遮蔽面のサイズは、同じ、または異なる請求項１に記載の投影光学モジュール。
7. 光源を有する投影光学モジュールに適用し、且つ、前記投影光学モジュールのハウジングの上は少なくとも一つの散熱開口を含む遮光ファンであって、
   ハウジングと、
   前記ハブの上に取り囲んで設置され、且つ、軸方向で隣接の回転翼の一部は重なり、前記回転翼と前記ハブによって構成された領域は、前記散熱開口を遮蔽する複数の回転翼とを含み、
   前記散熱開口は、光の進出がなく、または、前記光源が発する光線の進出を防ぐ遮光ファン。

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