JP2006084781A - Heating element holding unit, optical device and image projection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像投射装置(プロジェクタ)に関し、詳しくは、画像投射装置内の排熱に関するものである。 The present invention relates to an image projection apparatus (projector), and more particularly to exhaust heat in the image projection apparatus.
従来、液晶プロジェクタでは、光源として超高圧水銀ランプ、UHB(Ultra High Brightness)ランプ等が用いられ、高出力の光源を構成している。そして、該ランプでは光とともに熱が発生するので、該熱を液晶プロジェクタ内から排熱するための手段が種々提案されている。 Conventionally, in a liquid crystal projector, an ultra-high pressure mercury lamp, a UHB (Ultra High Brightness) lamp, or the like is used as a light source, and a high-output light source is configured. Since the lamp generates heat with light, various means for exhausting the heat from the liquid crystal projector have been proposed.
特に近年、液晶プロジェクタの高輝度化、小型化が進み、液晶プロジェクタ内部で発生した熱による性能劣化等の影響を受け易い。このため、液晶プロジェクタ内の熱を効率良く外部に排出する機構の開発が望まれている。 Particularly in recent years, liquid crystal projectors have become increasingly brighter and smaller, and are easily affected by performance degradation due to heat generated inside the liquid crystal projector. Therefore, it is desired to develop a mechanism for efficiently discharging the heat in the liquid crystal projector to the outside.
具体的には特許文献1に記載のように、光源が収納されているランプハウスと筐体内冷却用ファンとの間に所定の空間を設け、さらにこの空間にランプハウスからファンに至る風路と筐体内からファンに至る風路とを仕切る仕切版を設けることで、ランプ内の冷却と筐体内の冷却を同時に1つのファンで行い、プロジェクタ内部の放熱性を高めている。
しかしながら、上記実施例では、排熱を行うファンに流れ込む空気は光源を通るようになっている、すなわち風路が光源→ファンとなっているため、光源によって熱せられた高い温度の空気がそのまま排気されることになり、外装部材等の光源以外の部材を加熱してしまうことになる。このため、冷却効率が低減してしまう。さらには高温の空気又は該高温の空気により熱せられた外装部材によりユーザが不快感を感じる可能性も有している。 However, in the above embodiment, the air flowing into the fan that exhausts heat passes through the light source, that is, the air path is changed from the light source to the fan, so the high-temperature air heated by the light source is exhausted as it is. As a result, members other than the light source such as the exterior member are heated. For this reason, the cooling efficiency is reduced. Furthermore, there is a possibility that the user feels uncomfortable due to the high-temperature air or the exterior member heated by the high-temperature air.
また、冷却効率を向上させるために、排気ファンの大型化したり、若しくは出力を上げたりすると、モータ駆動音やファン羽根の振動による騒音が発生してしまう。 Further, when the exhaust fan is increased in size or the output is increased in order to improve the cooling efficiency, noise due to motor drive noise or fan blade vibration is generated.
特に、ファンに流れ込む空気の風路が1つである場合には、ファンの動作圧力が上昇し、ファン羽根が振動することによる騒音が発生する問題がある。 In particular, when there is one air path for air flowing into the fan, there is a problem that the operating pressure of the fan increases and noise is generated due to vibration of the fan blades.
本発明の例示的な目的の1つは、冷却効率がよく、かつ騒音を低減させた発熱体保持ユニット、光学装置及画像投射装置を実現することにある。 An exemplary object of the present invention is to realize a heating element holding unit, an optical device, and an image projection device that have good cooling efficiency and reduced noise.
本発明の1つの観点としての発熱体保持ユニットは、発熱体を収容する保持部材と、該保持部材により保持され、発熱体を冷却した第1の空気を保持部材の内部から吸い出すファンとを有する発熱体保持ユニットであって、該ユニットにおけるファンの吸い込み口側の部分に、保持部材の外部から第2の空気を吸い込むための開口が形成されていることを特徴する。 A heating element holding unit as one aspect of the present invention includes a holding member that houses a heating element, and a fan that sucks the first air that is held by the holding member and cools the heating element from the inside of the holding member. The heating element holding unit is characterized in that an opening for sucking the second air from the outside of the holding member is formed in a portion of the unit on the side of the fan suction port.
本発明によれば、発熱体保持ユニットのファンの吸い込み口側の部分に、保持部材の外部から第2の空気を吸い込むための開口が形成されているので、該第2の空気により第1の空気が冷却される。このため、ファンの排気温度が低下する。また、ファンからの排気を他の部位の冷却に使用することが可能となる。よって冷却効果が向上するとともに、ファンの動作圧力が適切に維持できるため、騒音が低減される。 According to the present invention, the opening for sucking the second air from the outside of the holding member is formed in the portion of the heating element holding unit on the suction port side of the fan. Air is cooled. For this reason, the exhaust temperature of the fan decreases. Further, the exhaust from the fan can be used for cooling other parts. Therefore, the cooling effect is improved and the operating pressure of the fan can be appropriately maintained, so that noise is reduced.
以下に本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図1には、本発明の実施例1である画像投射装置(プロジェクタ)の構成を示している。図1において、1はランプユニット、2はランプユニット1を保持するランプホルダー、3は防爆ガラス、4はガラス押さえである。
FIG. 1 shows the configuration of an image projection apparatus (projector) that is
αはランプユニット1からの光が入射する照明光学系、βは照明光学系αからの射出光を色分解してRGB3色用の液晶パネル(画像形成素子)に導く色分解合成光学系である。
α is an illumination optical system in which light from the
5は色分解合成光学系βからの射出光を図示しないスクリーン(被投射面)に投射する投射レンズ鏡筒である。投射レンズ鏡筒5内には、後述する投射レンズ光学系が収納されている。 Reference numeral 5 denotes a projection lens barrel that projects light emitted from the color separation / synthesis optical system β onto a screen (projected surface) (not shown). A projection lens optical system, which will be described later, is accommodated in the projection lens barrel 5.
6はランプユニット1、照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納するとともに、投射レンズ鏡筒5が固定される光学ボックスである。該光学ボックス6には、ランプユニット1の周囲を囲むランプケース部6aが形成されている。
7は光学ボックス6内に照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。8は電源、9は電源フィルタ、10はランプユニット1を点灯させるバラスト電源、11は電源8からの電力により、液晶パネルの駆動やランプユニット1の点灯を制御する回路基板である。
12は後述する外装キャビネット21の吸気口21aから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する光学系冷却ファン、13は光学系冷却ファン12により発生した冷却風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送るファンダクトである。
An optical
14はランプユニット1に対して冷却風を吹き付け、ランプユニット1を冷却するランプ冷却ファンであり、ランプユニット1と投射レンズ鏡筒5との間に配置されている。
A
15はランプ冷却ファン14を保持するファン保持部材である。16はファン押さえ板、17は後述する外装キャビネット21に設けられた吸気口21bから空気を吸い込むことで、電源8内に冷却風を流通させ、かつバラスト電源10に吹き付け風を流通させることで電源8およびバラスト電源10を同時に冷却する電源冷却ファンである。
A
18は排気ファンである。この排気ファン18は、ランプ冷却ファン14から吹き出されてランプユニット1を通過した熱風およびバラスト電源10を冷却した熱風を、後述する外装側板24に設けられた排気口24aから画像投射装置外に排出する。
19はランプ放熱板である。20はランプ排気/遮光マスクであり、ランプユニット1の放熱機能およびランプユニット1を冷却した熱風を通過させる通風ダクトの機能を有し、さらにランプユニット1からの光が装置外に漏れないようにする遮光機能を有している。
21は光学ボックス6等を収納する外装キャビネット(外装下部ケース)であり、この外装キャビネット21には、上述した吸気口21a,21bが形成されている。22は外装キャビネット21に光学ボックス6等を収納した状態で蓋をするための外装キャビネット蓋(外装上部ケース)である。23は投射レンズ鏡筒5の前方から見て左側に配置される外装側板であり、24は同右側に配置される外装側板である。外装側板24には、上述した排気口24aが形成されている。
25は色分解合成光学系βを構成する偏光素子等の光学素子を冷却するための素子冷却ファンである。この素子冷却ファン25は、外装キャビネット21の図示しない吸気口からの空気を、外装キャビネット21に形成された図示しないダクト部を通して上記光学素子に吹き付ける。
26は外装側板23の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。27は外装放熱板であり、ランプケース6aに取り付けられて、ランプユニット1からの熱を放熱する。
28はランプ蓋である。このランプ蓋28は、外装キャビネット21の底面に着脱自在に設けられており、図示しないビスにより固定される。また、29は外装キャビネット21に固定されたセット調整脚であり、このセット調整脚29は、その脚部29aの高さを調整可能となっている。脚部29aの高さ調整により、画像投射装置の傾斜角度を調整できる。
<光学構成>
次に、図2を用いて、前述したランプユニット1、照明光学系α、色分解合成光学系β、反射型液晶表示素子(液晶パネル)および投射レンズ鏡筒5内の投射レンズ光学系70により構成される画像表示光学系の構成について説明する。
<Optical configuration>
Next, referring to FIG. 2, the
図2において、41は連続スペクトルで白色光を発光する超高圧水銀ランプ等の発光管、42は発光管41からの光を反射して所定の方向に集光するリフレクタである。発光管41とリフレクタ42によりランプユニット1が構成される。γは画像投射光学系の光軸であり、ランプユニット1からの光の進行方向を示す。
In FIG. 2, 41 is an arc tube such as an ultra-high pressure mercury lamp that emits white light in a continuous spectrum, and 42 is a reflector that reflects light from the
43aは図2の紙面に対して垂直な方向(以下、単に垂直方向という)において屈折力を有するレンズアレイで構成された第1のシリンダアレイ、43bは第1のシリンダアレイ43aの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第2のシリンダアレイである。44は紫外線吸収フィルタ、45は無偏光光を所定の偏光方向の光に揃える偏光変換素子である。
43a is a first cylinder array composed of a lens array having a refractive power in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2 (hereinafter simply referred to as a vertical direction), and 43b is an individual lens of the
46は水平方向(図2の紙面の面内方向)において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサ、47は光軸γを90度方向変換するミラーである。48はコンデンサーレンズ、49は水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により照明光学系αが構成される。 46 is a front compressor composed of a cylindrical lens having a refractive power in the horizontal direction (in-plane direction of the paper surface of FIG. 2), and 47 is a mirror for changing the direction of the optical axis γ by 90 degrees. 48 is a condenser lens, and 49 is a rear compressor composed of a cylindrical lens having refractive power in the horizontal direction. The illumination optical system α is configured as described above.
58は青(B)と赤(R)の波長領域の光を反射し、緑(G)の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。59は透明基板に偏光素子を貼り付けた緑用の入射側偏光板であり、S偏光光のみを透過する。60はP偏光光を透過し、S偏光光を反射する第1の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面(偏光分離膜)を有する。
61R,61G,61Bはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。該液晶表示素子61R,61G,61Bには、これらを駆動する駆動回路110が接続されており、該駆動回路110には、パーソナルコンピュータ、DVDプレーヤー、ビデオデッキ、テレビチューナー等の画像情報供給装置120が接続されている。駆動回路110は、画像情報供給装置120からの映像(画像)情報を受け、該映像情報に応じて液晶表示素子61R,61G,61Bに原画を形成させる。62R,62G,62Bはそれぞれ、赤用の1/4波長板、緑用の1/4波長板、青用の1/4波長板である。64は透明基板に偏光素子を貼り付けた緑および青用の入射側偏光板であり、S偏光のみを透過する。
61R, 61G and 61B are a reflective liquid crystal display element for red, a reflective liquid crystal display element for green, and a reflective liquid crystal display element for blue, respectively, which reflect incident light and modulate the image. The liquid
65は青光の偏光方向を90度変換し、赤光の偏光方向は変換しない第1の色選択性位相差板である。66はP偏光光を透過し、S偏光光を反射する第2の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面(偏光分離膜)を有する。67は赤光の偏光方向を90度変換し、青光の偏光方向は変換しない第2の色選択性位相差板である。
68は赤および青用の射出側偏光板(偏光素子)であり、S偏光光のみを透過する。69はP偏光光を透過し、S偏光光を反射する色合成光学部材としての第3の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面(偏光分離膜)を有する。
以上説明したダイクロイックミラー58から第3の偏光ビームスプリッター69により色分解合成光学系βが構成される。
The above-described
<光学作用>
次に、上記画像表示光学系の光学的な作用について説明する。発光管41から発した光はリフレクタ42で反射して所定の方向に集光される。リフレクタ42は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に略平行な光束となる。但し、発光管41からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第1のシリンダアレイ43aに入射する。
<Optical action>
Next, the optical action of the image display optical system will be described. Light emitted from the
第1のシリンダアレイ43aに入射した光束は、それぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割および集光され、水平方向に延びる帯状の複数の光束となる。そして、該複数の光束は、紫外線吸収フィルタ44を介して第2のシリンダアレイ43bを経て、偏光変換素子45の近傍に焦点を形成する。
The light beam incident on the
偏光変換素子45は、偏光分離面と反射面と1/2波長板とからなり、上記複数の光束は、各光束の列に対応した偏光分離面に入射し、透過するP偏光成分と反射するS偏光成分とに分割される。反射したS偏光成分は反射面で反射し、P偏光成分と同じ方向に射出する。一方、透過したP偏光成分の光は、1/2波長板を透過してS偏光成分と同じ偏光成分に変換される。これにより、偏光方向が揃った光が偏光変換素子45から射出する。
The
偏光変換された複数の光束は、フロントコンプレッサ46を介してミラー47にて90度反射され、コンデンサーレンズ48およびリアコンプレッサ49に至る。フロントコンプレッサ46、コンデンサーレンズ48およびリアコンプレッサ49は、これらの光学的作用により、上記複数の光束の矩形像を相互に重ね、矩形の均一な照明エリアを形成する。この照明エリアに反射型液晶表示素子61R,61G,61Bが配置される。
The plurality of light beams that have undergone polarization conversion are reflected by a
偏光変換素子45によりS偏光とされた光は、ダイクロイックミラー58に入射する。ダイクロイックミラー58は、青(430〜495nm)と赤(590〜650nm)の光は反射し、緑(505〜580nm)の光は透過する。
The light converted to S-polarized light by the
次に、緑光(以下、G光という)の光路について説明する。ダイクロイックミラー58を透過したG光は入射側偏光板59に入射する。なお、G光はダイクロイックミラー58によって分解された後もS偏光となっている。そして、G光は、入射側偏光板59から射出した後、第1の偏光ビームスプリッター60に対してS偏光として入射し、該第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面で反射され、G用の反射型液晶表示素子61Gへと至る。
Next, the optical path of green light (hereinafter referred to as G light) will be described. The G light transmitted through the
G用の反射型液晶表示素子61Gにおいては、G光が画像変調されて反射される。画像変調されたG光(反射光)のうちS偏光成分は、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面で反射し、光源側に戻されて投射光から除去される。一方、画像変調されたG光のうちP偏光成分は、第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面を透過し、投射光として第3の偏光ビームスプリッター69に向かう。このとき、すべての偏光成分をS偏光に変換した状態(黒を表示した状態)において、第1の偏光ビームスプリッター60とG用の反射型液晶表示素子61Gとの間に設けられた1/4波長板62Gの遅相軸を所定の方向に調整することにより、第1の偏光ビームスプリッター60とG用の反射型液晶表示素子61Gで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。
In the reflective liquid
第1の偏光ビームスプリッター60から射出したG光は、第3の偏光ビームスプリッター69に対してP偏光として入射し、第3の偏光ビームスプリッター69の偏光分離面を透過して投射レンズ光学系70へと至る。
The G light emitted from the first
一方、ダイクロイックミラー58を反射した赤と青の光(以下、それぞれR光、B光という)は、入射側偏光板64に入射する。なお、R光とB光はダイクロイックミラー58によって分解された後もS偏光となっている。そして、R光とB光は、入射側偏光板64から射出した後、第1の色選択性位相差板65に入射する。第1の色選択性位相差板65は、B光の偏光方向を90度回転する作用を持っており、これによりB光はP偏光として、R光はS偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射する。S偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したR光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射され、R用の反射型液晶表示素子61Rへと至る。
On the other hand, red and blue light reflected by the dichroic mirror 58 (hereinafter, referred to as R light and B light, respectively) enter the incident-side
また、P偏光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したB光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過してB用の反射型液晶表示素子61Bへと至る。
Further, the B light incident on the second
R用の反射型液晶表示素子61Rに入射したR光は画像変調されて反射される。画像変調されたR光(反射光)のうちS偏光成分は、再び第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたR光のうちP偏光成分は第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過して投射光として第2の色選択性位相板67に向かう。
The R light incident on the reflective liquid
また、B用の反射型液晶表示素子61Bに入射したBの光は画像変調されて反射される。画像変調されたB光(反射光)のうちP偏光成分は、再び第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたBの反射光のうちS偏光成分は第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射して投射光として第2の色選択性位相板67に向かう。
The B light incident on the B reflective liquid crystal display element 61B is image-modulated and reflected. The P-polarized component of the image-modulated B light (reflected light) is transmitted again through the polarization separation surface of the second
このとき、第2の偏光ビームスプリッター66とR用,B用の反射型液晶表示素子61R,61Bの間に設けられた1/4波長板62R,62Bの遅相軸を調整することにより、G光の場合と同じようにR,B光のそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。
At this time, by adjusting the slow axes of the quarter-
こうして1つの光束に合成され、第2の偏光ビームスプリッター66から射出したRとBの投射光のうちR光は、第2の色選択性位相板67によって偏光方向が90度回転されてS偏光成分となり、さらに射出側偏光板68で検光されて第3の偏光ビームスプリッター69に入射する。また、B光はS偏光のまま第2の色選択性位相板67を透過し、さらに射出側偏光板68で検光されて第3の偏光ビームスプリッター69に入射する。射出側偏光板68で検光されることにより、RとBの投射光は第2の偏光ビームスプリッター66とR用,B用の反射型液晶表示素子61R,61B、1/4波長板62R,62Bを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。
Thus, the R light of the R and B projection lights emitted from the second
そして、第3の偏光ビームスプリッター69に入射したRとBの投射光は第3の偏光ビームスプリッター69の偏光分離面で反射し、前述した該偏光分離面にて反射したG光と合成されて投射レンズ光学系70に至る。これにより、合成されたR,G,Bの投射光は、投射レンズ光学系70によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
The R and B projection light incident on the third
以上説明した光路は、反射型液晶表示素子が白表示状態の場合であるため、以下に反射型液晶表示素子が黒表示状態の場合での光学的作用について説明する。 The optical path described above is for the case where the reflective liquid crystal display element is in the white display state, so the optical action when the reflective liquid crystal display element is in the black display state will be described below.
まず、G光の光路について説明する。ダイクロイックミラー58を透過したG光(S偏光光)は入射側偏光板59に入射し、その後、第1の偏光ビームスプリッター60に入射してその偏光分離面で反射され、G用の反射型液晶表示素子61Gへと至る。しかし、反射型液晶表示素子61Gが黒表示状態であるため、G光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子61Gで反射された後もG光はS偏光光のままであり、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面で反射し、入射側偏光板59を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
First, the optical path of G light will be described. The G light (S-polarized light) that has passed through the
次に、R光とB光の光路について説明する。ダイクロイックミラー58を反射したR光とB光(S偏光光)は入射側偏光板64に入射する。そしてR光とB光は、入射側偏光板64から射出した後、第1の色選択性位相差板65に入射する。第1の色選択性位相差板65は、B光のみその偏光方向を90度回転する作用を持っており、これによりB光はP偏光光として、R光はS偏光光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射する。
Next, the optical paths of R light and B light will be described. The R light and B light (S-polarized light) reflected by the
S偏光光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したR光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面で反射され、R用の反射型液晶表示素子61Rへと至る。また、P偏光光として第2の偏光ビームスプリッター66に入射したB光は、第2の偏光ビームスプリッター66の偏光分離面を透過してB用の反射型液晶表示素子61Bへと至る。
The R light incident on the second
ここで、R用の反射型液晶表示素子61Rは黒表示状態であるため、R用の反射型液晶表示素子61Rに入射したR光は画像変調されないまま反射される。従って、R用の反射型液晶表示素子61Rで反射された後もR光はS偏光光のままであり、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面で反射し、入射側偏光板64を通過して光源側に戻され、投射光から除去される。すなわち、被投射面上で黒表示となる。
Here, since the R reflective liquid
一方、B用の反射型液晶表示素子61Bに入射したB光は、B用の反射型液晶表示素子61Bが黒表示状態であるため、画像変調されないまま反射される。従って、B用の反射型液晶表示素子61Bで反射された後もB光はP偏光光のままであり、再び第1の偏光ビームスプリッター60の偏光分離面を透過し、第1の色選択性位相差板65によりS偏光光に変換され、入射側偏光板64を透過して光源側に戻されて投射光から除去される。
On the other hand, the B light incident on the B reflective liquid crystal display element 61B is reflected without being image-modulated because the B reflective liquid crystal display element 61B is in a black display state. Accordingly, even after being reflected by the reflective liquid crystal display element 61B for B, the B light remains as P-polarized light, passes through the polarization separation surface of the first
<光学装置>
以下、本実施例における液晶プロジェクタ装置の排気ファン18の保持機構について、図3から図5を用いて説明する。図3は液晶プロジェクタ装置内部で発生した熱を排気する排気ファン18の保持方法について示している。
<Optical device>
Hereinafter, the holding mechanism for the
光学ボックス6は、排気ファン18を保持する保持部6bが設けられ、該保持部6bによって排気ファン18はランプユニット1の排気口6cと数cmの間隔(間隙)を隔てて離間して配設されている。そして、この排気ファン18とランプユニット(発熱体)1の排気口6cとの間に排気ファン18の吸入口76、77、78が設けられている。さらに排気ファン18の4隅部に防振用エラストマーやゴム製のスペーサ部材(防振ゴム)100が配設され、光学ボックス6とファン押さえ板金19によって挟み込むように保持されている。
The
このように光学ボックス6に排気ファン18を取り付けることによって、液晶プロジェクタ装置の外装キャビネット21に直接ファンを取り付ける場合とは異なり、外装キャビネット21に直接振動が伝わり難くなる。さらに、光学ボックス6にスペーサ部材100を介して排気ファン18を取り付けることによって、排気ファン18のモータによる振動が光学ボックス6に伝わり難くなる。このため、排気ファン18の振動が液晶プロジェクタの外装キャビネット(外装部材)に伝わって発生する騒音を低減することができ、液晶プロジェクタ装置の静音化を図ることができる。
By attaching the
次に、排気ファン18とランプユニット1の排気口6cとの間の排気ファン18の吸入口76、77、78について説明する。本実施例における液晶プロジェクタ装置内部で暖められた空気(熱風)は、唯一の排気口である図1に示した外装側板24の排気口24aから排気される。この排気口24aには、例えば空気が通過できる鉄板に小穴が無数に空いたパンチングメタル24aが設けられている。
Next, the
図3は外装側板24及びバラスト電源10を外した状態について示したものである。排気ファン18はプロジェクタ装置内の熱風を光学ボックス6に設けられた開口76,77,78から吸い込む。さらに図5に示すように光学ボックス6の下部にも吸入用の開口79を設置し、主にランプホルダー2の下部からの熱気を吸い込む構成になっている。すなわち、開口76、77、78、79はランプユニット1からの直接の熱風(第1の空気)以外の外部からの熱風(第2の空気)71〜74を吸い込む。
FIG. 3 shows a state in which the
このように本実施例では、排気ファン18の吸入口を増やすことにより排気ファン18の動作圧力の上昇が抑え、該動作圧の上昇による排気ファン18のうなり音が低減される効果があり、液晶プロジェクタ装置の静音化を図ることができる。
As described above, in this embodiment, by increasing the number of intake ports of the
さらに、排気ファン18は同時にランプユニット1にて発生した熱風もランプユニット1の排気口6cから吸い込むように構成されている。このため、ランプユニット1内の冷却がより促進される。そして、この排気の際、光学ボックス6に設けられた開口76〜79から吸い込んだ熱風71〜74の温度とランプユニット1から吸い込んだ熱風との間には温度差があり、一般的にはランプユニット1から吸い込んだ熱風よりも開口76〜79から吸い込む熱風71〜74の方の温度が低い。このため、両方の熱風は排気ファン18に吸い込まれることによって混ぜられ、温度が平均化される。
Further, the
したがって、ランプユニット1からの排気のみをプロジェクタ装置外に排出した場合の排気温度より、光学ボックス6に設けられた開口76〜79から同時に吸入し、排気ファン18によって排気した方の排気温度が低くなり、外装側板24及びパンチングメタル24aが排気75により過剰に発熱することなく冷却される。
Accordingly, the exhaust temperature of the one that is simultaneously sucked from the
特に、パンチングメタル24aが排気熱で高温になると、液晶プロジェクタ装置の動作中に設置場所を移動する場合、排気部に触った場合にユーザが不快に感じる恐れがあるため、このようなに排気温度を下げることでユーザに対する不快感を解消することができる。
In particular, when the punching
さらに、パンチングメタル24aで構成される外装部品と排気ファン18の間にわずかな間隙を設けて保持した場合、排気ファン18の圧力が上昇し、パンチングメタル24aの開口穴から吹き出しきれなかった風がパンチングメタル24aに当たって跳ね返り、再び開口76,77,78から取り込まれ、循環してしまうことがある。この結果、排気温度を下げる効果が損なわれてしまうので、例えばわずかな間隙から漏れる風路をリブ90等を設けて塞ぎ、パンチングメタル24aから確実に排気するように構成することが望ましい。
Further, when a small gap is provided between the exterior component made of the punching
このように本実施例では、発熱源である光源も含めた複数の光学部品を保持する光学ボックス6に排気ファン18を保持する構造を設け、光源から発生する熱を排気するだけでなく、光学ボックス6において排気ファン18を光源より離間して設置し、離間した部分に新たに空気の取り込み口を設けている。このため、発熱部である光源からの空気(第1の空気)だけでなく、装置内の空気(第2の空気)を取り込むことにより排気ファン18の動作圧力上昇による騒音の増加を防止することができるとともに、排気する排気温度の低減を図ることができる。
Thus, in this embodiment, a structure for holding the
また、直接に光学ボックス6へ排気ファン18を取り付けるのではなく、排気ファン18を光学ボックス6にスペーサ部材100を介して取り付けて排気ファン18の振動が光学ボックス6へ伝わりにくくし、更なる静音化を実現している。
Further, the
さらには、ランプユニット1によって暖められた空気と開口76〜79より取り込んだ空気とが排気ファン18によって混合されることにより排気温度を低下させているので、排気を別の発熱部位、例えば回路等の冷却に用いることが可能となる。
Furthermore, since the exhaust air is lowered by the air heated by the
なお、ランプユニット1と排気ファン18との間に開口76〜79の4つの開口(4方向)を設けているが、排気ファン18の周囲における少なくとも2方向(2つの開口)に設ければよく、好ましくは、外装キャビネット21及び外装キャビネット蓋22に面する側にそれぞれ開口を設ける。これにより、光学ボックスと外装キャビネットの間に空気の流れ、すなわち風路が形成されるので、第2の空気の冷却効率を向上させ、さらに全体の冷却効率も向上させることができる。
In addition, although four openings (four directions) of the
本発明の実施例2は、上記実施例1の排気ファン18の保持方法を電源8の冷却ファン17に適用したものである。図4においてプロジェクタ装置の後部に取り付けられた電源8を取り出したものを図6に示す。
In the second embodiment of the present invention, the method for holding the
この電源8は、プロジェクタ装置の電源回路200が内包されたユニットであり、該電源回路200は不図示の絶縁シートで覆われ、アルミ製で筒状の電源ケース81、82内に設けられている。そして、図7に示すように、電源ケース82には冷却ファン17の取り付け穴が3箇所設けられ、これらの取り付け穴と冷却ファン17のフランジ部はスペーサ部材101によって保持されている。
The
このスペーサ部材101は、冷却ファン17と電源ケース82との間を離間させて該冷却ファンを電源ケース82に保持させるために設けられるとともに、このスペーサ部材101により冷却ファン17の回転による振動が電源ケース81,82に伝わるのを低減させるために設けられている。したがって、上記実施例1と同様に制振性能の高い例えばエラストマーや各種ゴムを用いているので、同様な防振効果を得ることができる。
The
また、電源ケース82と冷却ファン17との間に間隙を設けているため、冷却ファン17の動作圧力上昇を防ぐことができる。図6に示すように、冷却ファン17を回転することにより吸入口80から冷気を吸い込み、電源ケース81、82内の電源回路200が冷却される。そして、電源ケース81,82内で暖められた空気は冷却ファン17によって排気される。
In addition, since a gap is provided between the
このとき冷却ファン17と電源ケース81,82の間に設けられた隙間から電源ケース外の空気を冷却ファン17の4方向84,85,86,87から吸い込んでいる。電源ケースの内部は電源回路200により複雑な風路となっており、冷却ファン17の動作圧力が上昇しやすいため、電源冷却ファン17を電源ケース82に密着させて保持すると、ファンの動作圧力がさらに上がり、ファンのうなり音が発生してしまう。
At this time, air outside the power supply case is sucked from the four
したがって、冷却ファン17と電源ケース82の間に適当な間隔を設け、そこから冷気を同時に吸い込むことにより冷却ファン17の動作圧力が上昇してしまうことを防ぐことができる。
Therefore, it is possible to prevent the operating pressure of the cooling
このため、動作圧力の上昇による冷却ファン17のうなり音が低減し、プロジェクタ装置の静音化を図ることができる。さらに、電源ケース81,82の内部を通過してきた熱風と冷却ファン17と電源ケース82の間より吸い込んだ空気とが冷却ファン17によって混合されるので、冷却ファン17から排気される排気温度は平均化され、さらには、冷却ファン17から排気された風を冷却してプロジェクタ装置の別の部位を冷却する冷却風として利用することができる。
For this reason, the roaring sound of the cooling
具体的には、図6に示すように、例えばランプユニット1を点灯させる起動回路、駆動回路等を備えたバラスト電源10を冷却する冷却風として用いることができる。
Specifically, as shown in FIG. 6, for example, it can be used as cooling air for cooling a
なお、実施例1、2では、冷却ファン17、排気ファン等のファンを軸流ファンで構成しているが、本発明においてファンの種類は軸流ファンに限らず、シロッコファン、クロスフローファン等、他のファンを用いてもよい。
In the first and second embodiments, the fans such as the cooling
また、実施例1、2では画像投射装置を例に説明したが、ステッパー装置等に適用することも可能であり、光源、回路等の発熱源に対して空気による冷却(空冷)を行うその他の光学装置、例えば、露光装置、複写機等にも適用することができる。 In the first and second embodiments, the image projection apparatus has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a stepper apparatus or the like. The present invention can also be applied to an optical apparatus such as an exposure apparatus and a copying machine.
1 ランプユニット
2 ランプホルダー
8 電源
10 バラスト電源
17 冷却ファン
18 排気ファン
21 外装キャビネット(外装ケース下部)
22 外装キャビネット蓋(外装ケース上部)
23 外装側板
24 外装側板
71〜74 排気(第2の空気)
75 排気(第1の空気)
76〜79 開口
100 スペーサ部材
α 照明光学系
β 色分解合成光学系
DESCRIPTION OF
22 Exterior cabinet lid (upper case top)
23
75 Exhaust (first air)
76 to 79
Claims (13)
該保持部材により保持され、前記発熱体を冷却した第1の空気を前記保持部材の内部から吸い出すファンとを有する発熱体保持ユニットであって、
該ユニットにおける前記ファンの吸い込み口側の部分に、前記保持部材の外部から第2の空気を吸い込むための開口が形成されていることを特徴とする発熱体保持ユニット。 A holding member that houses the heating element;
A heating element holding unit having a fan held by the holding member and sucking out the first air that has cooled the heating element from the inside of the holding member,
An opening for sucking the second air from the outside of the holding member is formed in a portion of the unit on the suction port side of the fan.
前記発熱体とは別の発熱体とを有し、
前記発熱体保持ユニットのファンから吐き出された空気を前記別の発熱体の冷却に用いることを特徴とする光学装置。 A heating element holding unit according to any one of claims 1 to 9,
A heating element different from the heating element,
An optical apparatus, wherein air discharged from a fan of the heating element holding unit is used for cooling the another heating element.
前記発熱体保持ユニットの前記ファンから吐き出された空気の前記開口からの吸い込みを制限する部材を有することを特徴とする光学装置。 A heating element holding unit according to any one of claims 1 to 9,
An optical device comprising: a member that restricts suction of air discharged from the fan of the heating element holding unit from the opening.
該画像投射装置に画像情報を供給する画像情報供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。
An image projection apparatus according to claim 12,
An image display system comprising: an image information supply device that supplies image information to the image projection device.
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