JP2006119288A - 投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用時における冷却性能を確保しつつ非使用時における筐体内部への塵埃の侵入を防止するとともに筐体の美観を向上させる。
【解決手段】各冷却風用窓２０は、筐体１０の開口２２に設けられた複数の羽根体２４と、連結機構２６と、駆動手段２８と、ばね手段３０とを備えている。連結機構２６は、複数の羽根体２４が並べられた方向に延在する細長形状のスライダ２６０２を備え、スライダ２６０２がその延在方向に往復直線移動することで複数の羽根体２４が軸２４０６を支点に揺動し、開口２２が開閉される。駆動手段２８は形状記憶合金製の部材２８０２で構成され連結機構２６を動かし複数の羽根体２４を開口２２を開放する開放位置と開口２２を閉塞する閉塞位置との間で揺動させる。
【選択図】 図２

Description

本発明は投射型表示装置に関する。

スクリーン上に光束を投影して画像を形成する投射型表示装置（プロジェクター）がある。このような投射型表示装置は、例えば、光源と、光源から出射された光束を波長が異なる複数の光束に分離する光学系と、分離された各光束を画像形成用の１つの光束に合成して出射する画像形成部と、これら光源、光学系、画像形成部を収容する筐体とを備えている。
そして、投射型表示装置では、多くの場合、明るい画像を得るために光源として用いられるランプには大きな光量の高圧ランプ（ウルトラハイプレッシャーランプ）などが用いられている。
このような高圧ランプは、点灯時にその表面温度が３００度近くになり、発熱量が大きいことから、筐体の内部に対して冷却用ファンを用いた強制冷却が行なわれている（例えば特許文献１参照）。
このような強制冷却は、筐体に複数の冷却風用窓を設けるとともに、筐体の内部に冷却用ファンを設け、冷却風用窓および冷却用ファンを介して筐体の内部に外気を取り込むとともに、筐体内部の空気を冷却風用窓および冷却用ファンを介して筐体の外部に排出することでなされている。
特開２００３−２５４２９４号公報

このような投射型表示装置は、非使用時に、机の上や棚の上にむき出しで載置される場合が多い。そのため、冷却風用窓から筐体内部へ塵埃が侵入し、塵埃が筐体内部に収容されている光学系や画像形成部などに付着するおそれがある。そして、塵埃が光学系や画像形成部に付着するとスクリーン上に投影される画像が劣化する。
また、冷却風用窓は筐体の表面の一部を構成しているため、筐体の美観を損ね勝ちでデザイン性の自由度を確保する上で不利であった。
本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、本発明の目的は、使用時における冷却性能を確保しつつ非使用時における筐体内部への塵埃の侵入を防止するとともに筐体の美観を向上させる上で有利な投射型表示装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、筐体と、前記筐体の内部に収容された投影部と、前記筐体の内部に設けられた複数の冷却用ファンと、前記筐体に設けられた複数の冷却風用窓とを備え、前記冷却用ファンおよび前記冷却風用窓を介して前記筐体の内部に外気を取り込み前記投影部に冷却風を当接させて前記投影部を冷却し前記投影部に当接された冷却風を前記筐体の外部に排出する投射型表示装置であって、前記複数の冷却風用窓のうちの少なくとも１つの冷却風用窓は、前記筐体に設けられた開口と、前記開口に揺動可能に配設され揺動することで前記開口を開閉する複数の羽根体と、前記複数の羽根体を連結する連結機構と、前記連結機構に接続され前記複数の羽根体を前記開口を開放する開放位置と前記開口を閉塞する閉塞位置との間で揺動させる駆動手段と、前記連結機構を、前記複数の羽根体が前記閉塞位置に位置するように付勢するばね手段とを備え、前記駆動手段は、前記投影部の発熱により前記筐体内部の温度が上昇した際に、形状が復帰し前記ばね手段の弾性力に抗して伸張し前記連結機構を介して前記複数の羽根体を前記閉塞位置から前記開放位置に揺動させる形状記憶合金製の部材で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、投射型表示装置の使用時には各冷却風用窓の各羽根体が開放されるため、各冷却風用窓を通して筐体の外部から内部に外気を円滑に取り込むとともに、筐体の内部から外部に空気を円滑に排出することができるので使用時における冷却性能を確保できることは無論のこと、投射型表示装置の非使用時には各冷却風用窓が各羽根体によって閉塞されているため、冷却風用窓から筐体内部への塵埃の侵入を阻止でき、塵埃が光学系や画像形成部に付着してスクリーン上に投影される画像が劣化することを防止する上で有利である。
また、投射型表示装置の非使用時には筐体の表面の一部を構成する冷却風用窓が各羽根体によって閉塞されているため、筐体の美観を損ねることが少なく、デザイン性の自由度を確保する上で有利となる。
また、駆動手段として形状記憶合金からなる部材を用いたので、モータやソレノイドなどのアクチュエータを用いて冷却風用窓を開閉する場合に比較して、構成および制御を簡素化できるとともに、占有スペースが少なくて済み、投射型表示装置の小型化および低コスト化を図る上で有利となる。

本発明は、使用時における冷却性能を確保しつつ非使用時における筐体内部への塵埃の侵入を防止するとともに筐体の美観を向上させるという目的を、筐体に設けられた開口に揺動可能に配設され揺動することで開口を開閉する複数の羽根体と、複数の羽根体を連結する連結機構と、連結機構に接続され複数の羽根体を開口を開放する開放位置と開口を閉塞する閉塞位置との間で揺動させる駆動手段と、連結機構を、複数の羽根体が閉塞位置に位置するように付勢するばね手段とを設け、駆動手段を、投影部の発熱により筐体内部の温度が上昇した際に、形状が復帰しばね手段の弾性力に抗して伸張し連結機構を動かし複数の羽根体を閉塞位置から開放位置に揺動させる形状記憶合金製の部材で構成することで達成した。

次に、本発明の実施例について図面にしたがって説明する。
図１は本実施例における投射型表示装置の構成を示す平面図、図２は羽根体が閉塞位置に位置した状態を示す説明図、図３は羽根体が開放位置に位置した状態を示す説明図、図４（Ａ）は羽根体が閉塞位置に位置した状態を示す斜視図、（Ｂ）は羽根体が開放位置に位置した状態を示す斜視図である。

図１に示すように、投射型表示装置１００は筐体１０を備え、筐体１０の内部に、光源１２、ハウジング１３、複数の冷却用ファン１８、基板１９が設けられ、筐体１０に複数の冷却風用窓２０が設けられている。
筐体１０は、左右方向の幅と、前後方向の長さと、上下方向の高さを有する矩形板状に形成されている。なお、筐体１０の前後方向は投射レンズ１７の光軸方向のスクリーン側を前方、反対側を後方とし、筐体１０の左右方向は、筐体１０を前方から見た状態の左右方向とする。
光源１２は例えばウルトラハイプレッシャーランプによって構成されている。
光源１２は、筐体１０の左右方向のほぼ中央で後部寄りの箇所に配置されている。
ハウジング１３には、照明光学系１４、色分離光学系１５、画像形成部１６、投射レンズ１７が収容保持されている。
光源１２から出射された白色光は複数のレンズおよび光学部品を含む照明光学系１４によって色分離光学系１５に導かれ、色分離光学系１５によって赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の光束に分離され、これら３色の光束は対応する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の画像情報をそれぞれ表示する３つの液晶パネル（不図示）を通過した後、クロスダイクロイックプリズム（不図示）によって１つの光束に合成され、投射レンズ１７を介してスクリーン上にカラー画像として投影される。
前記３つの液晶パネルおよびクロスダイクロイックプリズムを含んで画像形成部１６が構成されており、この画像形成部１６も光源１２からの白色光が３つの液晶パネルに照射されることで発熱する。
基板１９は、光源１２や冷却用ファン１８への電源の供給を行う電源回路、画像形成部１６の前記各液晶パネルの駆動を行う駆動回路などが設けられている。
本実施例では、光源１２、照明光学系１４、色分離光学系１５、画像形成部１６、投射レンズ１７によって特許請求の範囲の投影部が構成されている。

筐体１０は平面視矩形板状の底壁１００２と、底壁１００２の４辺から起立された前壁１００４と、後壁１００６と、左右の側壁１００８，１０１０と、これら前壁１００４、後壁１００６、側壁１００８，１０１０の上辺を接続する不図示の上壁とを有している。
前壁１００４には開口が設けられ、この開口を介して投射レンズ１７が前方に臨ませて配置されている。

本実施例では、冷却風用窓２０は５つ設けられ、そのうちの２つは、右の側壁１０１０の後部寄り箇所に並べて設けられ、他の２つは、左の側壁１００８の後部寄り箇所に並べて設けられ、残りの１つは不図示であるが、画像形成部１６の下方に位置する筐体１０の底壁１００２箇所に設けられている。
また、本実施例では、冷却用ファン１８は２つ設けられ、そのうちの１つは、右の側壁１０１０に設けられた１つの冷却風用窓２０に臨む筐体１０の内部箇所に設けられている。また、残りの１つの冷却用ファン１８は、不図示ではあるが、画像形成部１６とこの画像形成部１６の下方に位置する冷却風用窓２０との間に設けられている。
そして、これら冷却用ファン１８の駆動により、画像形成部１６の下方の冷却風用窓２０および左の側壁１００８に配置された２つの冷却風用窓２０から外気を筐体の内部に取り入れ、外気により画像形成部１６箇所および光源１２並びに基板１９などを冷却し、その後、右の側壁１０１０の２つの冷却風用窓２０を通して筐体１０の外部に排出するようにしている。

図２乃至図４に示すように、各冷却風用窓２０は、筐体１０に設けられた矩形状の開口２２と、開口２２に設けられた複数の羽根体２４と、連結機構２６と、駆動手段２８と、ばね手段３０とを備えている。なお、図１では省略されているが、左右の側面１０１０の開口２２には、図２乃至図４に示すようにそれぞれ複数の羽根体２４が設けられている。
各羽根体２４は、羽根部２４０２と、羽根部２４０２の基部から突設されたアーム部２４０４とで構成されている。
各羽根体２４は、それらの羽根部２４０２の基部が軸２４０６を介して開口２２の縁で支持されている。
連結機構２６は、開口２２の内側に臨む筐体１０箇所に配設され、複数の羽根体２４が並べられた方向に延在する細長形状のスライダ２６０２を備え、スライダ２６０２の延在方向の端部には係止片２６０６が設けられている。
スライダ２６０２は不図示の支持手段により筐体１０側でその延在方向に往復直線移動可能に支持されている。
スライダ２６０２と複数の羽根体２４の各アーム部２４０４はそれぞれピン２４０８と長溝２６０４を介して連結され、スライダ２６０２がその延在方向に往復直線移動することで複数の羽根体２４が軸２４０６を支点に揺動し、開口２２が開閉されるように構成されている。すなわち、複数の羽根体２４は、図２に示すように、それら羽根部２４０４が筐体１０の表面と同一面上を延在し開口２２を閉塞する閉塞位置と、図３に示すように開口２２を開放する開放位置との間で揺動可能に配設されている。なお、本実施例では、連結機構２６はスライダ２６０２とピン２４０８と長溝２６０４などで構成されている。

駆動手段２８は、連結機構２６に接続され複数の羽根体２４を開口２２を開放する開放位置と開口２２を閉塞する閉塞位置との間で揺動させるもので、駆動手段２８は、前記投影部の発熱により筐体１０内部の温度が上昇した際に、形状が復帰しばね手段３０の弾性力に抗して伸張し連結機構２６を介して複数の羽根体２４を閉塞位置から開放位置に揺動させる形状記憶合金製の部材で構成されている。
本実施例では、形状記憶合金製の部材は、形状記憶合金からなる線材がコイル状に巻回されることでコイル２８０２として構成されている。
ばね手段３０は、連結機構２６を、複数の羽根体２４が閉塞位置に位置するように付勢するもので、コイルスプリング３００２により構成されている。
コイルスプリング３００２とコイル２８０２は、スライダ２６０２の延在方向に対してそれらの軸心を平行させて並べられ、スライダ２６０２に沿わせて配設されている。そして、コイルスプリング３００２およびコイル２８０２の一方の端部はスライダ２６０２の係止片２６０６に連結され、他方の端部は筐体の箇所１０２０に連結されている。

次に、作用について説明する。
まず、投射型表示装置１００の電源が切断されており、光源１２が点灯されていない状態では、図２、図４（Ａ）に示すように、コイルスプリング３００２（ばね手段３０）の弾性力（引っ張り力）によってコイル２８０２（駆動手段２８）が短縮された状態となることで、スライダ２６０２に連結された各羽根体２４が閉塞位置に位置し、各冷却風用窓２０（開口２２）は各羽根体２４の羽根部２４０２によって閉塞されている。
投射型表示装置１００の電源が投入されると、各冷却用ファン１８が動作を開始するとともに光源１２が点灯され筐体１０内部の温度が上昇する。
すると、図３、図４（Ｂ）に示すように、コイル２８０２（駆動手段２８）がコイルスプリング３００２（ばね手段３０）の弾性力に抗して伸張することでスライダ２６０２が直線移動し、これにより各羽根体２４が開放位置に揺動され、各冷却風用窓２０（開口２２）が開放される。
これにより、画像形成部１６の下方に位置する冷却風用窓２０から取り込まれた外気と、左の側壁１００８に設けられた２つの冷却用窓２０から取り込まれた外気が、ハウジング１３および光源１２並びに基板１９に十分に当接され、ハウジング１３および光源１２並びに基板１９を十分に冷却した後、右の側壁１０１０に設けられた２つの冷却用窓２０を通して筐体１０外に排出される。
また、投射型表示装置１００の使用後、電源が切断されると、光源１２が消灯されることで筐体１０内部の温度が低下する。
筐体１０内部の温度低下に伴い、コイル２８０２（駆動手段２８）の伸張が解除されると、図２、図４（Ａ）に示すように、コイルスプリング３００２（ばね手段３０）の弾性力によってコイル２８０２が短縮された状態となることで、スライダ２６０２が反対方向に直線移動し、各羽根体２４が開放位置から閉塞位置に揺動され、各冷却風用窓２０は各羽根体２４の羽根部２４０２によって閉塞された状態に戻る。

本実施例によれば、投射型表示装置１００の使用時には各冷却風用窓２０の各羽根体２４が開放されるため、各冷却風用窓２０を通して筐体１０の外部から内部に外気を円滑に取り込むとともに、筐体１０の内部から外部に空気を円滑に排出することができるので使用時における冷却性能を確保できることは無論のこと、投射型表示装置１００の非使用時には各冷却風用窓２０が各羽根体２４によって閉塞されているため、冷却風用窓２０から筐体内部への塵埃の侵入を阻止することができる。したがって、塵埃が光学系や画像形成部に付着してスクリーン上に投影される画像が劣化することを防止する上で有利である。
また、投射型表示装置１００の非使用時には筐体１０の表面の一部を構成する冷却風用窓２０が各羽根体２４によって閉塞されているため、筐体１０の美観を損ねることが少なく、デザイン性の自由度を確保する上で有利となる。
また、形状記憶合金からなるコイル２８０２と、コイルスプリング３００２とにより複数の羽根体２４を揺動させ、冷却風用窓２０を開閉する構成としたので、モータやソレノイドなどのアクチュエータを用いて冷却風用窓２０を開閉する場合に比較して、構成および制御を簡素化できるとともに、占有スペースが少なくて済み、投射型表示装置１００の小型化および低コスト化を図る上で有利となる。

次に実施例２について説明する。
実施例２が実施例１と異なるのは、スライダ２６０２に対するコイル２８０２およびコイルスプリング３００２の配置である。
図５は実施例２において羽根体が閉塞位置に位置した状態を示す説明図、図６は実施例２において羽根体が開放位置に位置した状態を示す説明図である。なお、以下では、実施例１と同様の部分および部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施例２では、コイルスプリング３００２が、スライダ２６０２の延在方向の一方の端部２６１０と筐体１０の箇所１０２１との間に設けられ、また、コイル２８０２が、スライダ２６０２の延在方向の他方の端部２６１２と筐体１０の箇所１０２２との間に設けられている。
すなわち、実施例２では、コイルスプリング３００２とコイル２８０２が、スライダ２６０２の延在方向の両端に配置され、コイルスプリング３００２およびスライダ２６０２ならびにコイル２８０２が同一直線上に並べられている。
実施例２においても実施例１と同様に、図６に示すように、コイル２８０２（駆動手段２８）がスプリング３００２（ばね手段３０）の弾性力に抗して伸張することでスライダ２６０２が直線移動し、これにより各羽根体２４が開放位置に揺動され、各冷却風用窓２０（開口２２）が開放される。
また、図５に示すように、コイル２８０２（駆動手段２８）の伸張が解除されると、コイルスプリング３００２（ばね手段３０）の弾性力によってコイル２８０２が短縮された状態となることで、スライダ２６０２が反対方向に直線移動し、各羽根体２４が開放位置から閉塞位置に揺動され、各冷却風用窓２０は各羽根体２４の羽根部２４０２によって閉塞された状態に戻る。

実施例２においても実施例１と同様に、使用時における冷却性能を確保できることは無論のこと、冷却風用窓２０から筐体内部への塵埃の侵入を阻止してスクリーン上に投影される画像が劣化することを防止する上で有利であり、投射型表示装置１００の非使用時には筐体１０の表面の一部を構成する冷却風用窓２０が各羽根体２４によって閉塞されているためデザイン性の自由度を確保する上で有利である。
また、形状記憶合金からなるコイル２８０２と、コイルスプリング３００２とにより複数の羽根体２４を揺動させ、冷却風用窓２０を開閉するための構成および制御を簡素化できるとともに、占有スペースが少なくて済み、投射型表示装置１００の小型化および低コスト化を図る上で有利となる。

なお、本発明では、複数の羽根体２４を連結する連結機構２６としては従来公知の様々な構成が採用可能であり、それら採用される構成に伴い、ばね手段３０や形状記憶合金製の部材の形状、構造、配置関係が適宜変更される。

実施例１における投射型表示装置の構成を示す平面図である。 羽根体が閉塞位置に位置した状態を示す説明図である。 羽根体が開放位置に位置した状態を示す説明図である。 （Ａ）は羽根体が閉塞位置に位置した状態を示す斜視図、（Ｂ）は羽根体が開放位置に位置した状態を示す斜視図である。 実施例２において羽根体が閉塞位置に位置した状態を示す説明図である。 実施例２において羽根体が開放位置に位置した状態を示す説明図である。

符号の説明

１００……投射型表示装置、１０……筐体、１２……光源、１３……ハウジング、１８……冷却用ファン、２０……冷却風用窓、２２……開口、２４……羽根体、２６……連結機構、２８……駆動手段、２８０２……形状記憶合金製の部材、３０……ばね手段。

Claims (6)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に収容された投影部と、
   前記筐体の内部に設けられた複数の冷却用ファンと、
   前記筐体に設けられた複数の冷却風用窓とを備え、
   前記冷却用ファンおよび前記冷却風用窓を介して前記筐体の内部に外気を取り込み前記投影部に冷却風を当接させて前記投影部を冷却し前記投影部に当接された冷却風を前記筐体の外部に排出する投射型表示装置であって、
   前記複数の冷却風用窓のうちの少なくとも１つの冷却風用窓は、
   前記筐体に設けられた開口と、
   前記開口に揺動可能に配設され揺動することで前記開口を開閉する複数の羽根体と、
   前記複数の羽根体を連結する連結機構と、
   前記連結機構に接続され前記複数の羽根体を前記開口を開放する開放位置と前記開口を閉塞する閉塞位置との間で揺動させる駆動手段と、
   前記連結機構を、前記複数の羽根体が前記閉塞位置に位置するように付勢するばね手段とを備え、
   前記駆動手段は、前記投影部の発熱により前記筐体内部の温度が上昇した際に、形状が復帰し前記ばね手段の弾性力に抗して伸張し前記連結機構を介して前記複数の羽根体を前記閉塞位置から前記開放位置に揺動させる形状記憶合金製の部材で構成されている、
   ことを特徴とする投射型表示装置。
2. 前記形状記憶合金製の部材は、前記筐体の内部の温度が下降した際に、前記伸張が解除されるように構成され、前記ばね手段は、前記形状記憶合金製の部材の前記伸張が解除された状態で前記連結機構を介し前記複数の羽根体を前記閉塞位置に復帰させるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
3. 前記連結機構は、前記複数の羽根体が並べられた方向に延在する細長形状のスライダを備え、前記スライダは筐体側でその延在方向に往復直線移動可能に支持され、前記スライダと前記複数の羽根体はそれぞれピンと長溝を介して連結され前記スライダが往復直線移動することで前記複数の羽根体が開閉するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
4. 前記ばね手段はコイルスプリングから構成され、前記形状記憶合金製の部材は、形状記憶合金からなる線材がコイル状に巻回されることでコイルとして構成されており、前記コイルスプリングおよび前記コイルは前記連結機構と前記筐体との間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
5. 前記連結機構は、前記複数の羽根体が並べられた方向に延在する細長形状のスライダを備え、前記スライダは筐体側でその延在方向に往復直線移動可能に支持され、前記スライダと前記複数の羽根体はそれぞれピンと長溝を介して連結され前記スライダが往復直線移動することで前記複数の羽根体が開閉するように構成され、前記ばね手段はコイルスプリングから構成され、前記形状記憶合金製の部材は、形状記憶合金からなる線材がコイル状に巻回されることでコイルとして構成されており、前記コイルスプリングと前記コイルはそれらの軸心を前記スライダの延在方向と平行させて並べられ、前記コイルスプリングおよび前記コイルの一方の端部は前記スライダに連結され他方の端部は前記筐体に連結されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
6. 前記連結機構は、前記複数の羽根体が並べられた方向に延在する細長形状のスライダを備え、前記スライダは筐体側でその延在方向に往復直線移動可能に支持され、前記スライダと前記複数の羽根体はそれぞれピンと長溝を介して連結され前記スライダが往復直線移動することで前記複数の羽根体が開閉するように構成され、前記ばね手段はコイルスプリングから構成され、前記形状記憶合金製の部材は、形状記憶合金からなる線材がコイル状に巻回されることでコイルとして構成されており、前記コイルスプリングは前記スライダの延在方向の一方の端部と筐体との間に設けられ、前記コイルは前記スライダの延在方向の他方の端部と筐体との間に設けられ、前記コイルスプリングおよびスライダならびにコイルは同一直線上に並べられていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。

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