JP2006195359A

JP2006195359A - 投射型表示装置

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Publication number: JP2006195359A
Application number: JP2005009121A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Hirobe; 俊典廣部
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-01-17
Filing date: 2005-01-17
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】投射型表示装置における、投射ランプの冷却構造を提供する。
【解決手段】投射ランプおよび前記投射ランプを冷却する為の冷却ファンを備えたライトバルブを用いる投射型表示装置において、該表示装置には前記投射ランプを冷却する為の吸気口および排気口を備えた流路を備え、また、前記流路における前記吸気口または前記排気口とは別に、前記投射ランプを冷却する為に外気を導入する開口部を設置し、さらに前記開口部を開閉自在とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射ランプおよび前記投射ランプを冷却する為の冷却ファンを備え、前記投射ランプからの投射光をライトバルブによって変調し、拡大投射を行う投射型表示装置に関する。

従来より、投射ランプおよび前記投射ランプを冷却する為の冷却ファンを備え、前記投射ランプからの投射光をライトバルブによって変調し、拡大投射を行う投射型表示装置において、前記投射ランプが点灯時に、その性能を安定して発揮し、かつ長期間に渡ってその性能を維持する為に、前記投射ランプに対して適切な冷却を行う必要があり、前記冷却ファンによる冷却が行われている。

図６は、第一の従来例、投射型表示装置Ｄ５を示した概略図である。

Ｄ５において、１は投射ランプ、２は投射ランプを冷却する冷却ファン、３はライトバルブ、４は投射レンズ、２００は装置筐体を示している。

投射ランプ２から投射された投射光Ｌ１は、ライトバルブ３に入射し、前記ライトバルブ３によって表示される映像信号に応じて変調され、さらに変調された変調光Ｌ２は、投射レンズ４へと入射し、投射光Ｌ３としてスクリーン（不図示）へと拡大投射される。

前記装置筐体２００には、前記冷却ファン２の為の吸気口２０１及び排気口２０２が形成されている。

また、前記冷却ファン２は、前記投射ランプ１および前記排気口２０２の間に配置されている。

ここで前記冷却ファン２はシロッコファンである。

前記冷却ファン２によって前記吸気口２０１から吸気された外気は、冷却風Ｗ２１として、前記投射ランプ１を冷却し、これにより温度が上昇した冷却風Ｗ２２は、前記排気口２０２から前記筐体２００の外へと排出される。

その他に、低騒音で、かつ冷却能力に優れた投射型表示装置として特許文献１などがある。
特開２００１−５１３４９号公報

近年、投射型表示装置には、動作時における静粛性の向上が求められている。

図６に示した第一の従来例、投射型表示装置Ｄ５においては、前記冷却ファン２の為の吸気口２０１及び排気口２０２が形成され、さらに前記冷却ファン２が、前記投射ランプ２および前記排気口２０２の間に配置されている。

ここで、前記冷却ファン２は、排気時の効率を考慮して、前記排気口２０２に近接して配置されるので、前記冷却ファン２の動作時に発する騒音は、該表示装置Ｄ５外へと、直接放射されることとなり、該表示装置Ｄ５の動作中における静粛性の面で問題となっていた。

この問題を解消する為に、装置筐体内に投射ランプを冷却する冷却ファンの吸気口および排気口を備えた流路を形成し、前記流路上に前記投射ランプおよび前記冷却ファンを配置することで、前記冷却ファンを前記吸気口または排気口から離れた位置に配置し、前記冷却ファンの発する騒音が該装置外へ直接放射されないようにすることで、騒音を低減する方法がある。

図７は、第二の従来例、投射型表示装置Ｄ６を示した概略図である。

ここでは、前記第一の従来例、投射型表示装置Ｄ５と共通の構成要素については、第一の従来例と同符号を付与し、説明を省略する。

該表示装置Ｄ６の装置筐体３００には、投射ランプ１を冷却する為の吸気口３０１および排気口３０２が形成されている。

また、冷却ファン２が前記投射ランプ１と前記排気口３０２の間に配置されている。

さらに前記装置筐体３００内には、前記吸気口３０１から、前記投射ランプ１及び前記冷却ファン２を経由し、前記排気口３０２へと続く流路４１０および流路４１１が形成されている。

前記冷却ファン２によって、前記吸気口３０１から吸気された外気は、冷却風Ｗ３１となり、前記流路４１０を通って前記投射ランプ１を冷却し、これにより温度が上昇した冷却風Ｗ３２は、さらに前記流路４１１を通って前記排気口３０２から該装置筐体３００の外へと排出される。

前記流路４１０および４１１によって、前記冷却ファン２は、前記吸気口３０１及び排気口３０２から離れた位置に配置することができるので、該表示装置Ｄ６の使用者から騒音源である前記冷却ファン２を遠ざけることになり、前記冷却ファン２が該表示装置Ｄ６外部へ発する騒音を低減させることができる。

また、前記冷却ファン２を前記吸気口３０１及び排気口３０２から離れた位置に配置させても、前記流路４１０および４１１によって、前記冷却ファン２が前記投射ランプ１を効率的に冷却できるので、冷却効果の低下を最小限にすることができる。

ところで、上記で説明している投射型表示装置において、投射ランプは点灯中、非常に高温となっているため、消灯後も一定時間、冷却ファンを動作させ、前記投射ランプを一定の温度まで冷却する必要があり、一定温度まで冷却した後は自然冷却を行っている。

その為、前記投射型表示装置は、前記投射ランプを消灯後も一定時間、前記冷却ファンを動作させる必要があり、該表示装置の電源は前記投射ランプ消灯後、すぐにオフにすることは出来ない。

前述の第二の従来例に示した、投射ランプ１を冷却する為に、外気を導入する吸気口３０１および排気口３０２を備えた流路４１０および４１１を形成した前述の投射型表示装置Ｄ２においても、前記投射ランプ１を消灯後も、前記冷却ファン２を動作させ、前記投射ランプ１を一定の温度まで冷却し、その後は自然冷却を行うが、前記流路４１０および４１１を形成している為、前記投射ランプ１から前記吸気口３０１及び排気口３０２までの距離が、前記流路を形成しない前述の第一の実施例と較べ長くなり、前記自然冷却の際の冷却効率が悪い。

その為、前記第二の従来例を示した投射型表示装置Ｄ６は、前述の流路を形成していない第一の従来例を示した投射型表示装置Ｄ５と比較すると、前記投射ランプ１の消灯後、同じ時間、前記冷却ファン２を動作させ、前記ランプ１を冷却した後、停止した時、その後、前記投射ランプ１を自然冷却によって、その温度を低下させるのに必要な時間は長くなる。

これにより投射型表示装置Ｄ６は、前記投射ランプ１の消灯後、前記流路を形成しない投射型表示装置Ｄ５と同じ時間、前記冷却ファンを動作させたのでは、前記投射型表示装置Ｄ５と較べ、前記投射ランプ１が消灯後も長時間、その温度が高く維持されてしまう為、前記投射ランプ１の性能が早く劣化したり、寿命が短くなる等の問題が生じる可能性があった。

これを防ぐには、投射型表示装置Ｄ６においては、前記投射型表示装置Ｄ５に対し、前記投射ランプ１消灯後の前記冷却ファン２の動作時間を長くし、必要とされる温度まで前記冷却ファン２によって冷却を行い、前述の自然冷却における冷却効率の悪さを補う方法があるが、この場合、前記投射ランプ１の消灯後、前記表示装置Ｄ６の電源をオフにすることが出来るまでの時間が長くなり、操作性が悪くなるという問題があった。

本発明は、以上の点に着目して成されたもので、投射ランプの点灯中において冷却ファンが該表示装置外へと発する騒音を低減することができ、さらに、前記冷却ファンを吸気口及び排気口から離れた位置に配置させても、流路によって前記投射ランプを効率的に冷却できる投射型表示装置を提供することを目的とする。

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

投射ランプおよび前記投射ランプを冷却する為の冷却ファンを備え、前記投射ランプからの投射光をライトバルブによって変調し、拡大投射を行う投射型表示装置であって、該表示装置には前記投射ランプを冷却する為の、吸気口および排気口を備えた流路及び、前記流路における前記吸気口または前記排気口とは別に、前記投射ランプを冷却する為に外気を導入する開口部を設置し、さらに前記開口部を開閉自在としたことを特徴とする。

本発明によると、前記投射ランプを冷却する為の吸気口および排気口を備えた流路および、前記吸気口または前記排気口とは別に、前記投射ランプを冷却する為に外気を導入する開口部を設置し、さらに前記開口部を開閉自在とすることで、前記投射ランプの消灯後に、前述の投射ランプ用の冷却ファンが発する騒音の低減を目的とした冷却用の流路を形成していない従来の投射型表示装置と比較して、前記冷却ファンの停止後、前記投射ランプが自然冷却される場合に、前記投射ランプ近傍に配置した前記開口部を前記開閉機構によって開口することで、前記吸気口及び前記排気口から入る外気に加えて、前記開口部から入る外気が加わることによって、前記投射ランプがさらに冷却される為、前記流路による、自然冷却における冷却効率の低下を補うことができ、前記投射ランプ消灯後に前記冷却ファンを動作させる時間を延長させることがない為、該表示装置の操作性を悪化させることがない。

また、前記流路によって、前記冷却ファンが前記吸気口および前記排気口から離れた位置に配置されることで、該表示装置の使用者から騒音源である前記冷却ファンを遠ざけることになり、前記投射ランプの点灯中において前記冷却ファンが該表示装置外へと発する騒音を低減することができる。

さらに、前記冷却ファンを前記吸気口及び排気口から離れた位置に配置させても、前記流路によって前記投射ランプを効率的に冷却できるため、前記冷却ファンによる前記投射ランプの冷却効率の低下を最小限にすることができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。

以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第一の実施例について説明する。

図１は、本発明の第一の実施例における投射型表示装置Ｄ１の構造を示した概略図である。

図１において、１は投射ランプ、２は投射ランプを冷却する冷却ファン、３はライトバルブ、４は投射レンズ、１０は装置筐体を示している。

投射ランプ１から投射された投射光Ｌ１は、ライトバルブ３に入射し、前記ライトバルブ３によって表示される映像信号に応じて変調され、さらに変調された変調光Ｌ２は、投射レンズ４へと入射し、投射光Ｌ３としてスクリーン（不図示）へと拡大投射される。

該表示装置Ｄ１の装置筐体１０には、前記投射ランプ１を冷却する為に吸気口１１および排気口１２が形成されている。

また、前記冷却ファン２が前記投射ランプ１と前記排気口１２の間に配置されている。

ここでは、前記冷却ファン２は前記投射ランプ側より吸気し、前記排気口１２側へと排気するシロッコファンを用いて説明を行う。

前記装置筐体１０内には、前記冷却ファン２によって、前記吸気口１１から吸気した外気を、冷却風Ｗ１として前記投射ランプ１へと導く為の流路４０が形成されている。

さらに、前記投射ランプ１を冷却し、温度が上昇した冷却風Ｗ２を前記排気口１２から該装置筐体１０外へと排出する流路４１が形成されている。

ここで、前記装置筐体１０には、前記吸気口１１及び排気口１２とは別に、開口部５０が備えられ、開閉機構５１がＳ１方向へとスライドすることによって開閉される。

本実施例においては、前記開口部５０は、前記流路４０の経路上かつ、前記投射ランプ１と前記吸気口１１の間に配置されている。

また、前記開閉機構５１の開閉は、該表示装置Ｄ１の各機能を制御する制御部（不図示）によって制御されている。

本発明においては、該表示装置Ｄ１の各機能を制御する制御部（不図示）によって、前記投射ランプ１を消灯後、前記冷却ファン２を停止した時点で、前記開閉機構５１によって前記開口部５０を開口させ、該表示装置Ｄ１の電源をオフにする時は、前記開口部５０を開口させたままとする。

さらに、該表示装置Ｄ１の使用開始時には、該表示装置Ｄ１の各機能を制御する制御部（不図示）によって、前記投射ランプ１の点灯前かつ前記冷却ファン２の動作前に、前記開口部５０を閉鎖する。

これにより、図２は、前記表示装置Ｄ１において、前記開口部５０を、前記開閉機構５１によって開口させた場合を示す概略図であるが、前記冷却ファン２停止後に、図２に示す様に、前記開口部５０を前記開閉機構５１によって開口させた場合、前述の第一の従来例を示した投射型表示装置Ｄ５同様に、前記開口部５０が投射ランプ１近傍に配置されているので、前記投射ランプ１の自然冷却において、前記吸気口１１及び前記排気口１２に加え、開口部５０から外気による冷却が追加される為、前記流路４０および４１による、自然冷却における冷却効率の低下を補うことができる。

また、前記開口部５０を前記開閉機構５１によって閉鎖した場合は、前述の第二の従来例を示した投射型表示装置Ｄ６同様に、前記流路４０および４１によって、前記冷却ファン２が前記吸気口１１および前記排気口１２から離れた位置に配置されることになり、該表示装置Ｄ１の使用者から騒音源である前記冷却ファン２を遠ざけることになり、前記投射ランプ１の点灯中において前記冷却ファン２が該表示装置Ｄ１外へと発する騒音を低減することができる。

尚、前記冷却ファン２が動作中に、前記開口部５０を開口させると、前記冷却ファン２が該表示装置Ｄ１外へと発する騒音は増大するが、前記冷却ファン２が外気を吸気する開口部の面積が大きくなる為、前記冷却ファンの冷却効率は向上するので、前記前記開閉機構５１による、前記開口部５０の開口は、前記冷却ファン２の停止中に限定されるものではない。

また、本実施例においては、開口部５０は、開閉機構５１がＳ１方向へとスライドすることによって開閉されるが、この方法に限定されるものではなく、前記開閉機構をルーバー形状等にしても良い。

ここで、前記流路４０および４１内部に吸音材を貼り付けると、騒音低減の面でさらに良い。

図３は、投射型表示装置Ｄ１の前記流路４０および４１に吸音材を貼り付けた投射型表示装置Ｄ２の構造を示した概略図であり、前記投射型表示装置Ｄ１と共通の構成要素については、Ｄ１と同符号を付与し、説明を省略する。

投射型表示装置Ｄ２において、前記流路４０の、前記吸気口１１と前記投射ランプ１間において、コーナー部４０１、同４０２が、前記冷却ファン２と前記排気口１２の間にはコーナー部４１１、同４１２が形成され、前記冷却ファン２が発する騒音が、前記吸気口１１及び前記排気口１２から直接、装置筐体１０外へ出ないようにすることで、前記騒音を低減している。

さらに前記流路４０内部には、吸音材４７０、同４７１、同４７２が貼り付けると、前記冷却ファン２の発生した騒音は前記吸音材で、その一部が吸音されることになり、騒音低減に効果的である。

同様に、前記流路４１内部にも吸音材４７３、同４７４が貼り付けると、前記冷却ファン２の発生した騒音は前記吸音材で、さらにその一部が吸音されることになり、騒音低減に効果的である。

また、前記流路４０または同４１上に、吸音材を貼り付けたチャンバー（膨張室）を形成して、前記冷却ファン２が発生した騒音の低減を行っても良い。

また、本実施例においては、前記冷却ファン２、前記投射ランプ１と排気口の間に配置した例を説明しているが、前記投射ランプ１と吸気口の間に配置しても良い。

図４は、前記投射ランプ１冷却用の冷却ファン２０を、前記投射ランプ１と吸気口の間に配置した投射型表示装置Ｄ３の構造を示した概略図であり、前記投射型表示装置Ｄ１、同Ｄ２と共通の構成要素については、Ｄ１、Ｄ２と同符号を付与し、説明を省略している。

Ｄ３において、前記冷却ファン２０は、前記吸気口１１側から冷却風Ｗ１を吸気し、冷却風Ｗ２を前記投射ランプ１に吹き付ける様、配置された軸流ファンである。

ここで、前記冷却ファン２０は軸流ファンとしている。

この場合、前記冷却ファン２０で発生させる風量を、前述のシロッコファンに対して大きくすることができるので、冷却ファンによる前記投射ランプの冷却効果を高めたい時等に有効である。

以上、本発明の第一の実施例によれば、前記投射ランプ１の消灯後に、前述の投射ランプ用の冷却ファンが発する騒音の低減を目的とした冷却用の流路を形成していない第一の従来例を示した投射型表示装置Ｄ５と比較して、投射ランプ冷却用の冷却ファン２の停止後、前記投射ランプ１を自然冷却される場合に、前記投射ランプ１近傍に配置した前記開口部５０を前記開閉機構５１によって開口することで、前記投射ランプ１の自然冷却において、前記吸気口１１及び前記排気口１２に加え、開口部５０から外気による冷却が追加される為、前記流路４０および４１による、自然冷却における冷却効率の低下を補うことができ、前記投射ランプ１消灯後に前記冷却ファン２を動作させる時間を延長させることがない為、該表示装置の操作性を悪化させることがない。

また、前記流路４０および４１によって、前記冷却ファン２が前記吸気口１１および前記排気口１２から離れた位置に配置されることで、該表示装置の使用者から騒音源である前記冷却ファン２を遠ざけることになり、前記投射ランプ１の点灯中において前記冷却ファン２が該表示装置外へと発する騒音を低減することができる。

さらに、前記冷却ファン２を前記吸気口１１及び排気口１２から離れた位置に配置させても、前記流路４０および４１によって前記投射ランプ１を効率的に冷却できるため、前記冷却ファン２による前記投射ランプ１の冷却効率の低下を最小限にすることができる。

図５は、本発明の第二の実施例を示す、投射型表示装置Ｄ４の概略図である。

尚、本実施例の構成は、第一の実施例とほぼ同等であり、共通の構成要素については、第一の実施例と同符号を付与し、説明を省略する。

本実施例において、該表示装置Ｄ４の装置筐体１００の内部には、ライトバルブ３を冷却する為の吸気口１０１が形成され、前記ライトバルブ３冷却用の冷却ファン２２が前記吸気口１０１と前記ライトバルブ３の間に配置されている。

ここでは、前記冷却ファン２２は前記吸気口１０１側より吸気し、前記ライトバルブ３側へと排気するシロッコファンを用いて説明を行う。

また、前記装置筐体１００内には、前記冷却ファン２１によって、前記吸気口１０１から吸気した外気を、冷却風Ｗ１１として前記ライトバルブ３へと導く為の流路４２が形成されている。

さらに、前記ライトバルブ３を冷却し、温度が上昇した冷却風Ｗ１２を前記投射ランプ１へと導く流路４３が形成されている。

さらに、前記投射ランプ１を冷却し、温度が上昇した冷却風Ｗ１３を該装置筐体１００外へと排出する流路４４と、排気口１０２が形成され、前記排気口１０２と、前記投射ランプ１の間には前記投射ランプ１を冷却する為の冷却ファン２が配置されている。

ここでは、前記冷却ファン２は前記投射ランプ１側より吸気し、前記排気口１０２側へと排気するシロッコファンを用いて説明を行う。

前記冷却ファン２は、前記ライトバルブ３を冷却する為に吸気口１０３から吸気され、前記ライトバルブ３を冷却した後、温度が上昇した冷却風Ｗ１２を吸気し、前記ライトバルブ３よりも温度が高い前記投射ランプ１の冷却を行った後、冷却風Ｗ１３として前記排気口１０２から排出する。

ここで、前記冷却ファン２は、前記ライトバルブ３の冷却よって温度が上昇した前記冷却風Ｗ１２の吸気及び、前記前記投射ランプ１の冷却を行った後の冷却風Ｗ１３の排気を兼用している。

尚、本実施例においては、前記ライトバルブ３の冷却後の前記冷却風Ｗ１２を前記投射ランプ１の冷却用として兼用しているが、ライトバルブの冷却後の冷却風に限定されるものではない。

前記装置筐体１００には、前述の第一の実施例と同様に、排気口１０２とは別に開口部５００が備えられ、開閉機構５０１によって開閉される。

ここで、前記開口部５００は前記投射ランプ１に対し、前記吸気口１０１側かつ前記流路４０１上に配置されている。

これにより、前記投射ランプ１を自然冷却する場合に、前記開口部５００を開口させることで、前記開口部５００から前記投射ランプ１を通り前記排気口１０２へとつながる流路を形成し、前記投射ランプ１の自然冷却を行う場合に、前述の第一の実施例における効果と同等の効果を得る。

本実施例においては、前記投射ランプ１と前記吸気口１０１との距離は、前記排気口１０２との距離と比較して、その距離が長くなる為、前記開口部５００は、前記投射ランプ１に対して、前記吸気口１０１側に配置したほうが効果的である。

以上、第二の実施例によると、上記第一の実施例での効果に加えて、投射ランプ冷却用の冷却ファンを該表示装置内の他部品の冷却用としても兼用することができ、該表示装置内の構造を簡略化することが可能となる。

尚、本発明における投射型表示装置とは、前面投射型表示装置を例として説明を行っているが、背面投射型表示装置に適用しても良い。

本発明における第一の実施例を示した投射型表示装置Ｄ１の概略図本発明における第一の実施例を示した投射型表示装置Ｄ１の一形態を示した概略図本発明における第一の実施例を示した投射型表示装置Ｄ２の概略図本発明における第一の実施例を示した投射型表示装置Ｄ３の概略図本発明における第二の実施例を示した投射型表示装置Ｄ４の概略図第一の従来例を示した投射型表示装置Ｄ５の概略図第二の従来例を示した投射型表示装置Ｄ６の概略図

符号の説明

１投射ランプ
２冷却ファン
３ライトバルブ
４投射レンズ
１０装置筐体
１１吸気口
１２排気口
２０冷却ファン
２１冷却ファン
４０流路
４１流路
４２流路
４３流路
４４流路
５０開口部
５１開閉機構
１００装置筐体
１０１吸気口
１０２排気口
２００装置筐体
２０１吸気口
２０２排気口
３００装置筐体
３０１吸気口
３０２排気口
４０１流路４０のコーナー部
４０２流路４０のコーナー部
４１１流路４１のコーナー部
４１２流路４１のコーナー部
４７０吸音材
４７１吸音材
４７２吸音材
４７３吸音材
５００開口部
５０１開閉機構
Ｌ１投射光
Ｌ２変調光
Ｌ３投射光
Ｓ１開口部５０の開閉方向
Ｗ１冷却風
Ｗ２冷却風
Ｗ１１冷却風
Ｗ１２冷却風
Ｗ１３冷却風
Ｗ２１冷却風
Ｗ２２冷却風
Ｗ３１冷却風
Ｗ３２冷却風

Claims

投射ランプおよび前記投射ランプを冷却する為の冷却ファンを備え、前記投射ランプからの投射光をライトバルブによって変調し、拡大投射を行う投射型表示装置であって、該表示装置には前記投射ランプを冷却する為の、吸気口および排気口を備えた流路及び、前記流路における前記吸気口または前記排気口とは別に、前記投射ランプを冷却する為に外気を導入する開口部を設置し、さらに前記開口部を開閉自在としたことを特徴とする投射型表示装置。
前記開口部が前記投射ランプに対し、前記流路の前記吸気口側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。