JP2006208488A - リアプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】構成部品を清浄に冷却できるリアプロジェクタを提供する。
【解決手段】リアプロジェクタ1は、光源からの光束を変調して画像を形成する光変調装置を有する画像形成装置4と、反射ミラーを介して画像が投影されるスクリーンと、制御基板5と、電源装置6と、これらを収納する筐体とを備える。筐体は、反射ミラーおよびスクリーンを収納する第1筐体部と、第1筐体部を支持し、画像形成装置、制御基板および電源装置を収納する第2筐体部31とを備える。筐体内には、第1筐体部および第2筐体部の一部を含み、光変調装置を冷却する流路を有する第1密閉空間と、第2筐体部の第1密閉空間以外の空間を含み、光源、制御基板5および電源装置6のうち少なくともいずれか1つを冷却する流路82を有する第2密閉空間S2とが互いに区画して形成され、第2筐体部31には、第2密閉空間S2の空気を冷却する冷却ブロック7が設けられる。
【選択図】 図12
【解決手段】リアプロジェクタ1は、光源からの光束を変調して画像を形成する光変調装置を有する画像形成装置4と、反射ミラーを介して画像が投影されるスクリーンと、制御基板5と、電源装置6と、これらを収納する筐体とを備える。筐体は、反射ミラーおよびスクリーンを収納する第1筐体部と、第1筐体部を支持し、画像形成装置、制御基板および電源装置を収納する第2筐体部31とを備える。筐体内には、第1筐体部および第2筐体部の一部を含み、光変調装置を冷却する流路を有する第1密閉空間と、第2筐体部の第1密閉空間以外の空間を含み、光源、制御基板5および電源装置6のうち少なくともいずれか1つを冷却する流路82を有する第2密閉空間S2とが互いに区画して形成され、第2筐体部31には、第2密閉空間S2の空気を冷却する冷却ブロック7が設けられる。
【選択図】 図12
Description
本発明は、光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、この光変調装置で形成された画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、前記投射光学装置から射出された画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーで反射した光束が投影されるスクリーンと、装置全体の駆動を制御する制御基板と、装置全体に駆動電力を供給する電源装置と、これらを内部に収納する箱状の筐体とを備えたリアプロジェクタに関する。
近年、家庭内でのホームシアター等の用途として、プロジェクタが普及しつつある。この種のプロジェクタとして、光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する液晶パネル等の光変調素子、および、形成された画像を拡大投射する投射レンズを有する画像形成装置と、投射レンズからの投射画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーにより反射された画像が投影される透光性のスクリーンと、装置全体の駆動制御を行う制御基板と、装置全体に駆動電力を供給する電源装置と、これらを内部に収納する筐体とを備えたリアプロジェクタが知られている。
このようなリアプロジェクタは、画像形成装置により形成された画像が、反射ミラーを介して背面側からスクリーンに投影され、観察者が、スクリーンに投影された画像を、正面側から観察するように構成されている。
このようなリアプロジェクタは、画像形成装置により形成された画像が、反射ミラーを介して背面側からスクリーンに投影され、観察者が、スクリーンに投影された画像を、正面側から観察するように構成されている。
このようなリアプロジェクタの駆動時においては、当該リアプロジェクタの構成部品が高温状態となる一方で、これら構成部品は熱に弱いものが多い。このため、リアプロジェクタを安定して駆動するためには、これら構成部品を効率よく冷却する必要がある。
一方、これら構成部品の冷却に際しては、リアプロジェクタの筐体外部から空気を導入し、当該空気を筐体内部の構成部品に送風して冷却する構成が考案されているが、このような場合、画像を形成する光変調装置や、画像が投影されるスクリーン等に、外部から導入した空気に含まれる塵埃等が付着する可能性がある。このため、投射画像中に塵埃等が影となって現れ、表示される画像が劣化するという問題がある。
一方、これら構成部品の冷却に際しては、リアプロジェクタの筐体外部から空気を導入し、当該空気を筐体内部の構成部品に送風して冷却する構成が考案されているが、このような場合、画像を形成する光変調装置や、画像が投影されるスクリーン等に、外部から導入した空気に含まれる塵埃等が付着する可能性がある。このため、投射画像中に塵埃等が影となって現れ、表示される画像が劣化するという問題がある。
このような問題に対して、光変調装置およびスクリーン等が収納される空間を密閉空間とし、当該密閉空間内で空気を循環させて、光変調装置を冷却するリアプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載のリアプロジェクタには、筐体内に上部空間および下部空間からなる略T字状の密閉空間が形成され、下部空間内には、光変調装置としての液晶パネル等を備えた電気光学装置、循環ファン、および、電気光学装置を覆うダクトが配置されている。そして、循環ファンから吐出された密閉空間内の空気は、電気光学装置に送風されて、当該電気光学装置を冷却し、ダクトを介して上部空間の左側端縁に流れる。この空気は、押し出されるようにして上部空間の右側端縁に流れ、再び下部空間の循環ファンに吸引される。このような密閉空間内を循環する空気によって電気光学装置を冷却することにより、筐体外部から空気を導入する必要性を無くすことができる。従って、塵埃等が侵入することがなくなり、液晶パネル等を効果的に冷却できるだけでなく、画像の劣化を防ぐことができる。
この特許文献1に記載のリアプロジェクタには、筐体内に上部空間および下部空間からなる略T字状の密閉空間が形成され、下部空間内には、光変調装置としての液晶パネル等を備えた電気光学装置、循環ファン、および、電気光学装置を覆うダクトが配置されている。そして、循環ファンから吐出された密閉空間内の空気は、電気光学装置に送風されて、当該電気光学装置を冷却し、ダクトを介して上部空間の左側端縁に流れる。この空気は、押し出されるようにして上部空間の右側端縁に流れ、再び下部空間の循環ファンに吸引される。このような密閉空間内を循環する空気によって電気光学装置を冷却することにより、筐体外部から空気を導入する必要性を無くすことができる。従って、塵埃等が侵入することがなくなり、液晶パネル等を効果的に冷却できるだけでなく、画像の劣化を防ぐことができる。
しかしながら、特許文献1に記載のリアプロジェクタでは、制御基板および電源装置は、外部から導入した空気を送風して冷却する構成とされているので、依然として、これらに塵埃や砂等が付着する可能性がある。特に、回路基板である制御基板および電源装置に塵埃や砂等が付着すると、当該回路基板がショートする可能性があり、リアプロジェクタの駆動に支障をきたす場合がある。このため、外部から空気を導入する際に、エアフィルタを介して塵埃や砂等を除去する必要があるが、このようなエアフィルタは、適度に交換や洗浄を行わないと目詰まりを生じる場合があり、このような場合では、制御基板や電源装置の冷却効率が低下することが考えられる。
このため、内部を清浄な状態で冷却可能なリアプロジェクタが要望されてきた。
このため、内部を清浄な状態で冷却可能なリアプロジェクタが要望されてきた。
本発明の目的は、構成部品を清浄な状態で冷却できるリアプロジェクタを提供することである。
前記した目的を達するために、本発明のリアプロジェクタは、光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、この光変調装置で形成された画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、前記投射光学装置から射出された画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーで反射した光束が投影されるスクリーンと、装置全体の駆動を制御する制御基板と、装置全体に駆動電力を供給する電源装置と、これらを内部に収納する箱状の筐体とを備えたリアプロジェクタであって、前記筐体は、前記反射ミラーおよび前記スクリーンを収納する第1筐体部と、前記第1筐体部を支持し、前記画像形成装置、前記制御基板および前記電源装置を収納する第2筐体部とを備え、前記筐体内には、前記第1筐体部の内部空間、および、前記第2筐体部の内部空間の一部を含み、内部の空気が循環して前記光変調装置を冷却する冷却流路を有する第1密閉空間と、前記第2筐体部の前記第1密閉空間以外の空間を含み、内部の空気が循環して、前記光源、前記制御基板および前記電源装置のうち少なくともいずれか1つを冷却する冷却流路を有する第2密閉空間とが、互いに区画して形成され、前記第2筐体部には、前記第2密閉空間を流通する空気を冷却する冷却ブロックが設けられることを特徴とする。
本発明によれば、光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つと、光変調装置とが、互いに区画された密閉空間内に配置され、それぞれの密閉空間内には、光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つと、光変調装置とを冷却する空気の流路が形成されている。これによれば、光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つと、光変調装置とが、筐体外部から導入された空気ではなく、筐体内部の空気によって冷却されるので、これらに塵埃や砂等が付着することを防ぐことができる。従って、塵埃等の付着による画像劣化を防ぐことができ、これら光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つと、光変調装置とを、清浄な状態で冷却することができる。
また、画像形成装置、制御基板および電源装置が収納される第2筐体部には、当該第2筐体部内に形成された第2密閉空間を流通する空気を冷却する冷却ブロックが設けられる。これによれば、第2密閉空間内の空気を冷却ブロックに流通させることにより、当該第2密閉空間内の空気が冷却されるので、第2密閉空間内の温度を低く保つことができる。従って、第2密閉空間内を流通する空気により冷却される光源、制御基板および電源装置うち少なくともいずれか1つの冷却効率を一層向上することができる。
本発明では、前記冷却ブロックは、前記第2密閉空間内を流通する空気の流路が内部に形成され、当該空気から吸熱する吸熱手段を備え、前記吸熱手段には、吸熱した熱を、外部に放熱する放熱フィンが形成されていることが好ましい。
本発明によれば、第2密閉空間を循環する空気を効果的に冷却することができる。すなわち、第2密閉空間を循環する空気は、冷却装置を構成する吸熱手段の内部を流通することとなり、吸熱手段によって吸熱された空気の熱を放熱フィンにより、外部に放熱することができる。従って、吸熱手段により、第2密閉空間を循環する空気を効果的に冷却することができ、光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つの冷却効率を一層向上することができる。
本発明によれば、第2密閉空間を循環する空気を効果的に冷却することができる。すなわち、第2密閉空間を循環する空気は、冷却装置を構成する吸熱手段の内部を流通することとなり、吸熱手段によって吸熱された空気の熱を放熱フィンにより、外部に放熱することができる。従って、吸熱手段により、第2密閉空間を循環する空気を効果的に冷却することができ、光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つの冷却効率を一層向上することができる。
本発明では、前記吸熱手段の内部には、当該吸熱手段を冷却する液状の冷却媒体が封入されていることが好ましい。
本発明によれば、吸熱手段の内部に封入された冷却媒体により、内部を流通する空気によって熱せられる吸熱手段を効率よく冷却することができる。すなわち、冷却媒体を内部に封入したことにより、吸熱手段の温度上昇を抑えることができる。これによれば、吸熱手段内部を流通する空気を効果的に冷却することができ、第2密閉空間内の空気の温度を低温に保つことができる。従って、当該第2密閉空間内の空気により冷却される光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つの冷却効率を、より一層向上することができる。
本発明によれば、吸熱手段の内部に封入された冷却媒体により、内部を流通する空気によって熱せられる吸熱手段を効率よく冷却することができる。すなわち、冷却媒体を内部に封入したことにより、吸熱手段の温度上昇を抑えることができる。これによれば、吸熱手段内部を流通する空気を効果的に冷却することができ、第2密閉空間内の空気の温度を低温に保つことができる。従って、当該第2密閉空間内の空気により冷却される光源、制御基板および電源装置のうち少なくともいずれか1つの冷却効率を、より一層向上することができる。
本発明では、前記冷却ブロックは、前記第2密閉空間内の空気の熱を移送する熱移送手段と、当該熱移送手段により移送された熱を放熱する放熱手段とを備えることが好ましい。
本発明によれば、熱移送手段により、第2密閉空間内を流通する空気の熱が、放熱手段に移送され、当該放熱手段によって放熱することができる。これによれば、第2密閉空間内の空気の熱を、当該第2密閉空間外に放熱することができるので、第2密閉空間内を低温化することができ、第2密閉空間内に配置された光源、制御基板および電源装置うち少なくともいずれか1つの冷却効率を向上することができる。
また、冷却ブロックが、吸熱手段を備える場合には、熱移送手段によって、吸熱側と放熱側とを離間して配置することができ、放熱手段によって放熱される熱が、吸熱手段に影響し、当該吸熱手段による空気からの吸熱効率が低下することを防ぐことができる。
本発明によれば、熱移送手段により、第2密閉空間内を流通する空気の熱が、放熱手段に移送され、当該放熱手段によって放熱することができる。これによれば、第2密閉空間内の空気の熱を、当該第2密閉空間外に放熱することができるので、第2密閉空間内を低温化することができ、第2密閉空間内に配置された光源、制御基板および電源装置うち少なくともいずれか1つの冷却効率を向上することができる。
また、冷却ブロックが、吸熱手段を備える場合には、熱移送手段によって、吸熱側と放熱側とを離間して配置することができ、放熱手段によって放熱される熱が、吸熱手段に影響し、当該吸熱手段による空気からの吸熱効率が低下することを防ぐことができる。
本発明では、前記放熱手段は、前記第1筐体部の前記反射ミラーの反射方向とは反対側に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、放熱手段が、第1筐体部に設けられる反射ミラーの反射方向とは反対側に設けられている。ここで、反射ミラーはリアプロジェクタを構成する部材の中で比較的大きい部材であるので、放熱手段を配置する面積を広くすることができる。従って、広い放熱手段の放熱面積を確保することができ、第2密閉空間内の空気の冷却効率を向上することができる。
さらに、反射ミラーの反射方向とは反対側に、当該反射ミラーと同等の面積となるように、放熱手段を設けることにより、吸熱手段によって吸熱された熱を放熱するのに十分な面積を確保することができ、放熱手段を筐体から突出して放熱面積を広げる等の処置を行う必要を無くすことができる。従って、冷却ブロックを設けたことによるリアプロジェクタの大型化を抑えることができる。
本発明によれば、放熱手段が、第1筐体部に設けられる反射ミラーの反射方向とは反対側に設けられている。ここで、反射ミラーはリアプロジェクタを構成する部材の中で比較的大きい部材であるので、放熱手段を配置する面積を広くすることができる。従って、広い放熱手段の放熱面積を確保することができ、第2密閉空間内の空気の冷却効率を向上することができる。
さらに、反射ミラーの反射方向とは反対側に、当該反射ミラーと同等の面積となるように、放熱手段を設けることにより、吸熱手段によって吸熱された熱を放熱するのに十分な面積を確保することができ、放熱手段を筐体から突出して放熱面積を広げる等の処置を行う必要を無くすことができる。従って、冷却ブロックを設けたことによるリアプロジェクタの大型化を抑えることができる。
〔1.第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、第1実施形態に係るリアプロジェクタ1を正面側から見た斜視図である。また、図2は、リアプロジェクタ1を背面側から見た斜視図である。
リアプロジェクタ1は、光源から射出された光束を、入力する画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーン14に拡大投射するものである。
このリアプロジェクタ1は、図1および図2に示すように、筐体としての上部キャビネット11および下部キャビネット31を備え、これらは互いにねじ等により固定され、リアプロジェクタ1の外観が形成されている。
また、下部キャビネット31には、図2に示すように、当該下部キャビネット31の背面側を覆うように、冷却ブロック7が着脱自在に設けられている。なお、冷却ブロック7の構成は、後に詳述する。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、第1実施形態に係るリアプロジェクタ1を正面側から見た斜視図である。また、図2は、リアプロジェクタ1を背面側から見た斜視図である。
リアプロジェクタ1は、光源から射出された光束を、入力する画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーン14に拡大投射するものである。
このリアプロジェクタ1は、図1および図2に示すように、筐体としての上部キャビネット11および下部キャビネット31を備え、これらは互いにねじ等により固定され、リアプロジェクタ1の外観が形成されている。
また、下部キャビネット31には、図2に示すように、当該下部キャビネット31の背面側を覆うように、冷却ブロック7が着脱自在に設けられている。なお、冷却ブロック7の構成は、後に詳述する。
上部キャビネット11は、本発明の第1筐体部に相当し、図1および図2に示すように、フレーム枠12およびミラーケース13が対向するようにして構成され、これらによって、光学像が投影されるスクリーン14と、当該スクリーン14に向かって光学像としての光束を反射する反射ミラー15(図4)とが内部に収納される。
また、下部キャビネット31は、本発明の第2筐体部に相当し、詳しくは後述するが、画像を形成する光学ユニット4(図4)、リアプロジェクタ1の装置全体の駆動制御を行う制御基板5(図4)、および、リアプロジェクタ1の装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット6(図4)を内部に収納する。
また、下部キャビネット31は、本発明の第2筐体部に相当し、詳しくは後述するが、画像を形成する光学ユニット4(図4)、リアプロジェクタ1の装置全体の駆動制御を行う制御基板5(図4)、および、リアプロジェクタ1の装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット6(図4)を内部に収納する。
(1)外観構成
(1-1)正面側構成
上部キャビネット11の正面側には、フレーム枠12が配置される。このフレーム枠12は、後述するミラーケース13の正面側形状と略一致する正面視略矩形状に形成されている。このフレーム枠12の略中央には、略矩形状の開口部12Aが形成され、当該開口部12Aから、後述する光学ユニット4により形成された光学像が投影される透光性のスクリーン14が露出している。
スクリーン14は、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等にて構成でき、前記投射レンズから射出され反射ミラー15(図4)で反射された光束は、フレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートによって拡散され、表示画像が得られる。
(1-1)正面側構成
上部キャビネット11の正面側には、フレーム枠12が配置される。このフレーム枠12は、後述するミラーケース13の正面側形状と略一致する正面視略矩形状に形成されている。このフレーム枠12の略中央には、略矩形状の開口部12Aが形成され、当該開口部12Aから、後述する光学ユニット4により形成された光学像が投影される透光性のスクリーン14が露出している。
スクリーン14は、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板等にて構成でき、前記投射レンズから射出され反射ミラー15(図4)で反射された光束は、フレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートによって拡散され、表示画像が得られる。
下部キャビネット31の正面部32には、略中央に操作パネル32Aが配置され、水平方向の両端に、それぞれ略円形状の開口部32Bが形成されている。
このうち、操作パネル32Aは、詳しい図示を省略するが、音量調節や画質調整等を行う各種操作スイッチ、PC(Personal Computer)接続端子としてのD−Sub端子、ステレオ音声入力端子、ビデオ入力端子、S端子等が設けられている。このような操作パネル32Aは、後述する制御基板5(図4)に電気的に接続されており、当該操作パネル32Aを介して入力する情報は、制御基板5(図4)で処理される。
また、開口部32B内部には、図示を略すが、フルレンジのスピーカが配置されている。
このうち、操作パネル32Aは、詳しい図示を省略するが、音量調節や画質調整等を行う各種操作スイッチ、PC(Personal Computer)接続端子としてのD−Sub端子、ステレオ音声入力端子、ビデオ入力端子、S端子等が設けられている。このような操作パネル32Aは、後述する制御基板5(図4)に電気的に接続されており、当該操作パネル32Aを介して入力する情報は、制御基板5(図4)で処理される。
また、開口部32B内部には、図示を略すが、フルレンジのスピーカが配置されている。
(1-2)背面側構成
図3は、上部キャビネット11および下部キャビネット31を背面側から見た斜視図である。すなわち、図3は、図2の状態から冷却ブロック7を取り外した状態の斜視図である。
上部キャビネット11の背面側には、縦断面略三角形状を有するミラーケース13が配置される。このミラーケース13は、リアプロジェクタ1の背面を構成する背面壁21と、この背面壁21の下方端部と接続される底面壁22(図5)と、これら背面壁21および底面壁22の左右両側に位置する一対の側壁23,24とから構成されている。
このうち、背面壁21は、長辺が上方に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成されている。この背面壁21の内側の面には、後述する反射ミラー15(図4)が所定角度で支持されている。
一対の側壁23,24は、背面壁21および底面壁22の左右両端を接続するように形成されており、後方に向かうにしたがって内側に傾斜するように形成されている。
なお、底面壁22の構成については、後に詳述する。
図3は、上部キャビネット11および下部キャビネット31を背面側から見た斜視図である。すなわち、図3は、図2の状態から冷却ブロック7を取り外した状態の斜視図である。
上部キャビネット11の背面側には、縦断面略三角形状を有するミラーケース13が配置される。このミラーケース13は、リアプロジェクタ1の背面を構成する背面壁21と、この背面壁21の下方端部と接続される底面壁22(図5)と、これら背面壁21および底面壁22の左右両側に位置する一対の側壁23,24とから構成されている。
このうち、背面壁21は、長辺が上方に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成されている。この背面壁21の内側の面には、後述する反射ミラー15(図4)が所定角度で支持されている。
一対の側壁23,24は、背面壁21および底面壁22の左右両端を接続するように形成されており、後方に向かうにしたがって内側に傾斜するように形成されている。
なお、底面壁22の構成については、後に詳述する。
下部キャビネット31の背面部33は、正面部32(図1)に対向し、上部キャビネット11の背面壁21に連続するように形成されている。この背面部33の図3における左右側には、当該背面部33に連続して形成され、上部キャビネット11の側壁23,24と面一となる側面部34,35が形成されている。
背面部33の図3における右側に位置する側面部34には、背面部33寄りの位置に、外部の空気を内部に導入するスリット状の吸気口341が形成されている。また、背面部33の図3における左側に位置する側面部35には、背面部33寄りの位置に、下部キャビネット31内部を流通した空気を排出するスリット状の排気口351が形成されている。これら吸気口341および排気口351は、冷却ブロック7が取り付けられた際には、当該冷却ブロック7内に形成されたダクト75,71(図9)と接続され、下部キャビネット31内部が密閉空間とされる。
背面部33の図3における右側に位置する側面部34には、背面部33寄りの位置に、外部の空気を内部に導入するスリット状の吸気口341が形成されている。また、背面部33の図3における左側に位置する側面部35には、背面部33寄りの位置に、下部キャビネット31内部を流通した空気を排出するスリット状の排気口351が形成されている。これら吸気口341および排気口351は、冷却ブロック7が取り付けられた際には、当該冷却ブロック7内に形成されたダクト75,71(図9)と接続され、下部キャビネット31内部が密閉空間とされる。
(2)内部構成
図4は、リアプロジェクタ1の内部構成を示す図である。この図4では、上部キャビネット11および下部キャビネット31を図示せず、リアプロジェクタ1を構成する装置の配置位置を示している。
リアプロジェクタ1内部には、図4に示すように、スクリーン14にして所定の角度で傾斜した反射ミラー15が設けられている。また、この反射ミラー15に、入力した画像情報に応じた光学像を形成し、当該光学像を射出する光学ユニット4と、この光学ユニット4を含む装置全体の駆動制御を行う制御基板5と、装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット6とが設けられている。このうち、光学ユニット4、制御基板5および電源ユニット6は、前述のように、下部キャビネット31(図1および図3)内部に収納されている。
このうち、光学ユニット4は、下部キャビネット31(図1および図3)を背面側から見た場合に、中央から左側に配置され、後述する投射レンズ46が、下部キャビネット31の略中央に位置する。また、後述する光源装置411は、光学ユニット4の左端に配置されている。さらに、制御基板5は、光学ユニット4の右側に配置され、電源ユニット6は、光学ユニット4の下方に配置されている。
図4は、リアプロジェクタ1の内部構成を示す図である。この図4では、上部キャビネット11および下部キャビネット31を図示せず、リアプロジェクタ1を構成する装置の配置位置を示している。
リアプロジェクタ1内部には、図4に示すように、スクリーン14にして所定の角度で傾斜した反射ミラー15が設けられている。また、この反射ミラー15に、入力した画像情報に応じた光学像を形成し、当該光学像を射出する光学ユニット4と、この光学ユニット4を含む装置全体の駆動制御を行う制御基板5と、装置全体に駆動電力を供給する電源ユニット6とが設けられている。このうち、光学ユニット4、制御基板5および電源ユニット6は、前述のように、下部キャビネット31(図1および図3)内部に収納されている。
このうち、光学ユニット4は、下部キャビネット31(図1および図3)を背面側から見た場合に、中央から左側に配置され、後述する投射レンズ46が、下部キャビネット31の略中央に位置する。また、後述する光源装置411は、光学ユニット4の左端に配置されている。さらに、制御基板5は、光学ユニット4の右側に配置され、電源ユニット6は、光学ユニット4の下方に配置されている。
(2-1)ミラーケース13の内部構成
図5は、ミラーケース13の内部構成を示す正面側斜視図である。
前述のように、ミラーケース13は、背面壁21、底面壁22および側壁23,24から構成されている。
このうち、背面壁21には、反射ミラー15(図4)が取り付けられる。この反射ミラー15(図4)は、背面壁21の形状と略同じ平面視略台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット11の背面壁21の正面側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。この反射ミラー15の傾斜角は、正面側に取り付けられるスクリーン14(図4)と後述する光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)による映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。また、背面壁21および側壁23,24には、補強用のリブが縦横に形成されている。
底面壁22は、図5に示すように、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有し、背面方向の上側に向かって傾斜するように形成されている。この底面壁22には、正面側略中央部分に切欠22Aと、正面側から見て左側に切欠22Bとが形成されている。このうち、切欠22Aには、後述する光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)が露出する。
図5は、ミラーケース13の内部構成を示す正面側斜視図である。
前述のように、ミラーケース13は、背面壁21、底面壁22および側壁23,24から構成されている。
このうち、背面壁21には、反射ミラー15(図4)が取り付けられる。この反射ミラー15(図4)は、背面壁21の形状と略同じ平面視略台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット11の背面壁21の正面側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。この反射ミラー15の傾斜角は、正面側に取り付けられるスクリーン14(図4)と後述する光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)による映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。また、背面壁21および側壁23,24には、補強用のリブが縦横に形成されている。
底面壁22は、図5に示すように、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有し、背面方向の上側に向かって傾斜するように形成されている。この底面壁22には、正面側略中央部分に切欠22Aと、正面側から見て左側に切欠22Bとが形成されている。このうち、切欠22Aには、後述する光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)が露出する。
(2-2)下部キャビネット31の内部構成
図6は、下部キャビネット31の内部構成を示す正面側斜視図である。
下部キャビネット31は、前述のように、正面部32(図1)、背面部33(図3)および側面部34,35を備えている。また、下部キャビネット31は、これらのほかに、図6に示すように、底面部36と、当該底面部36上に取り付けられ、図4において示した光学ユニット4、制御基板5および電源ユニット6等を下部キャビネット31の所定位置に設置する設置部37とを備えて構成されている。このうち、底面部36は、平面視略台形形状を有し、リアプロジェクタ1を支持する。
図6は、下部キャビネット31の内部構成を示す正面側斜視図である。
下部キャビネット31は、前述のように、正面部32(図1)、背面部33(図3)および側面部34,35を備えている。また、下部キャビネット31は、これらのほかに、図6に示すように、底面部36と、当該底面部36上に取り付けられ、図4において示した光学ユニット4、制御基板5および電源ユニット6等を下部キャビネット31の所定位置に設置する設置部37とを備えて構成されている。このうち、底面部36は、平面視略台形形状を有し、リアプロジェクタ1を支持する。
設置部37は、下部キャビネット31に設置される各装置を囲うように形成され、各装置を適宜、区画する。
この設置部37の上面部371は、上部キャビネット11の底面壁22に対応して背面方向の上側に向かって傾斜するように形成されている。また、この上面部371は、正面側から見て略中央から左側および右側には、それぞれ段付状の段差部371A,371Bが形成されている。
段差部371Aの正面から見て右側には、切欠371A1が形成されている。この切欠371A1は、後述する光学ユニット4の電気光学装置44の上方に対応するように形成され、光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)が臨むように形成されている。
段差部371Bの底面部分には、切欠371B1が形成され、当該切欠371B1から、光学ユニット4(図4)の光源装置411(図4)の上方に配置される排気ファン84が露出する。
また、段差部371Bにおいて、正面から見て右側には、側面部35に形成された排気口351(図3)と接続するダクト372の吸気側が接続する。
この設置部37の上面部371は、上部キャビネット11の底面壁22に対応して背面方向の上側に向かって傾斜するように形成されている。また、この上面部371は、正面側から見て略中央から左側および右側には、それぞれ段付状の段差部371A,371Bが形成されている。
段差部371Aの正面から見て右側には、切欠371A1が形成されている。この切欠371A1は、後述する光学ユニット4の電気光学装置44の上方に対応するように形成され、光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)が臨むように形成されている。
段差部371Bの底面部分には、切欠371B1が形成され、当該切欠371B1から、光学ユニット4(図4)の光源装置411(図4)の上方に配置される排気ファン84が露出する。
また、段差部371Bにおいて、正面から見て右側には、側面部35に形成された排気口351(図3)と接続するダクト372の吸気側が接続する。
設置部37の正面から見て左側には、設置部37内部に空気を流通させるための孔373が形成され、この孔373と、側面部34に形成された吸気口341とを接続するダクト374が設けられている。このため、吸気口341から導入された空気は、ダクト374内を流通し、孔373を介して、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却した後、ダクト372を介して、排気口351から排出される。なお、このような冷却空気の流路については、後に詳述する。
図7は、上部キャビネット11のミラーケース13と下部キャビネット31とを組み合わせて正面側から見た斜視図である。
上部キャビネット11のミラーケース13と下部キャビネット31とを組み合わせると、図7に示すように、ミラーケース13の底面壁22と、下部キャビネット31の設置部37の上面部371に形成された段差部371A(図6)によりダクト25が形成され、底面壁22および段差部371B(図6)によりダクト26が形成される。
このうち、ダクト25は、設置部37(図6)の上面部371(図6)に形成された切欠371A1と接続され、後述する光学ユニット4(図8)の電気光学装置44(図8)を冷却した空気を上部キャビネット11内に流通させる。
また、ダクト26は、上面部371に形成された切欠371B1(図6)を介して、光源装置411(図4)を冷却し排気ファン84(図4および図6)により吸引された空気をダクト372(図6)に導く。
さらに、上部キャビネット11と下部キャビネット31とを組み合わせると、上部キャビネット11の切欠22Aと下部キャビネット31の切欠371A1とが重なり合い、光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)から反射ミラー15(図4)に向けて投射される光学像としての光束の光路が確保される。
上部キャビネット11のミラーケース13と下部キャビネット31とを組み合わせると、図7に示すように、ミラーケース13の底面壁22と、下部キャビネット31の設置部37の上面部371に形成された段差部371A(図6)によりダクト25が形成され、底面壁22および段差部371B(図6)によりダクト26が形成される。
このうち、ダクト25は、設置部37(図6)の上面部371(図6)に形成された切欠371A1と接続され、後述する光学ユニット4(図8)の電気光学装置44(図8)を冷却した空気を上部キャビネット11内に流通させる。
また、ダクト26は、上面部371に形成された切欠371B1(図6)を介して、光源装置411(図4)を冷却し排気ファン84(図4および図6)により吸引された空気をダクト372(図6)に導く。
さらに、上部キャビネット11と下部キャビネット31とを組み合わせると、上部キャビネット11の切欠22Aと下部キャビネット31の切欠371A1とが重なり合い、光学ユニット4(図4)の投射レンズ46(図4)から反射ミラー15(図4)に向けて投射される光学像としての光束の光路が確保される。
(3)光学系の構成
図8は、光学ユニット4の光学系を示す模式図である。
光学ユニット4は、本発明の画像形成装置に相当し、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット4は、図8に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、電気光学装置44と、投射光学装置としての投射レンズ46と、光学部品用筐体47とを備えて構成されている。
図8は、光学ユニット4の光学系を示す模式図である。
光学ユニット4は、本発明の画像形成装置に相当し、光源装置を構成する光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大投射するユニットである。この光学ユニット4は、図8に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、電気光学装置44と、投射光学装置としての投射レンズ46と、光学部品用筐体47とを備えて構成されている。
インテグレータ照明光学系41は、電気光学装置44を構成する後述する3つの光変調装置の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備える。
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416と、リフレクタ417とを備え、光源ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
なお、本実施形態では、光源ランプ416として、高圧水銀ランプを採用しているが、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することも可能である。また、リフレクタ417としては、放物面鏡を採用しているが、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416と、リフレクタ417とを備え、光源ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
なお、本実施形態では、光源ランプ416として、高圧水銀ランプを採用しているが、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することも可能である。また、リフレクタ417としては、放物面鏡を採用しているが、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有し、各小レンズは、光源ランプ416から射出された光束を複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を後述する光変調装置上に結像させる機能を有する。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を後述する光変調装置上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413と重畳レンズ415との間に配置される。このような偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を略1種類の直線偏光に変換するものであり、これにより、電気光学装置44での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の直線偏光に変換された各部分光束は、重畳レンズ415によって最終的に電気光学装置44の後述する光変調装置上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの光変調装置では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を略1種類の直線偏光に変換し、電気光学装置44での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子414は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の直線偏光に変換された各部分光束は、重畳レンズ415によって最終的に電気光学装置44の後述する光変調装置上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの光変調装置では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を略1種類の直線偏光に変換し、電気光学装置44での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子414は、例えば特開平8−304739号公報に紹介されている。
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421,422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432,434とを備え、色分離光学系42で分離された色光である赤色光を電気光学装置44の後述する赤色光用の光変調装置まで導く機能を有している。
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432,434とを備え、色分離光学系42で分離された色光である赤色光を電気光学装置44の後述する赤色光用の光変調装置まで導く機能を有している。
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ418を通って、電気光学装置44の後述する青色光用の光変調装置に到達する。このフィールドレンズ418は、第2レンズアレイ413から
射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
また、ダイクロイックミラー421を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ418を通って、緑色光用の光変調装置に到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ418を通って、赤色光用の光変調装置に到達する。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光または緑色光を通す構成としてもよい。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光または緑色光を通す構成としてもよい。
電気光学装置44は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系42で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の光路後段に配置される光変調素子としての3つの液晶パネル441(赤色光用の液晶パネルを441R、緑色光用の液晶パネルを441G、青色光用の液晶パネルを441Bとする)と、各液晶パネル441の光路後段に配置される3つの射出側偏光板443と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム444とを備えて構成されている。そして、これら入射側偏光板442、液晶パネル441、射出側偏光板443、およびクロスダイクロイックプリズム444は、一体的にユニット化されている。なお、詳しい図示は省略するが、入射側偏光板442、液晶パネル441、および、射出側偏光板443は、所定の間隔を空けて配置され、この電気光学装置44の上方には、冷却ファン83(図11)が設けられている。
入射側偏光板442は、偏光変換素子413で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子413で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板442は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
液晶パネル441は、本発明の光変調装置に相当し、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、後述する制御基板から出力される駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板442から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板443は、入射側偏光板442と略同様の構成であり、液晶パネル441の画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板442における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム444は、射出側偏光板443から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム444は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル441R,441Bから射出され射出側偏光板443を介した各色光を反射し、液晶パネル441Gから射出され射出側偏光板443を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル441R,441G,441Bにて変調された各色光が合成され、カラー画像が形成される。
投射レンズ46は、本発明の投射光学装置に相当し、鏡筒内に複数のレンズ、および、入射光束を偏向するミラーが収納された構成を有し、電気光学装置44から射出されたカラー画像を拡大して、反射ミラー15(図4)に向けて、すなわち、正面に向かって射出されたカラー画像を上方向へと折り曲げて投射するものである。この投射レンズ46は、電気光学装置44の光束射出側に配置、固定されている。
光学部品用筐体47は、合成樹脂から構成され、上述した各光学系41〜43を収納保持するものであり、具体的な図示は省略するが、各光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された断面視略U字状の部品収納部材と、当該部品収納部材の上部の開口を閉塞する蓋状部材とを備えて構成されている。
(4)制御基板5の構成
制御基板5は、前述のように、リアプロジェクタ1を背面側から見て光学ユニット4の右側に配置され、図4に示すように、EMI(Electromagnetic Interference,電磁障害)を防止するため、複数の孔が形成された金属製のシールド部材で全体が覆われている。この制御基板5は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等を実装した回路基板として構成され、操作パネル32A(図1)から入力する画像情報および操作信号を処理して、光学ユニット4の液晶パネル441を含むリアプロジェクタ1全体の駆動制御を行う。
制御基板5は、前述のように、リアプロジェクタ1を背面側から見て光学ユニット4の右側に配置され、図4に示すように、EMI(Electromagnetic Interference,電磁障害)を防止するため、複数の孔が形成された金属製のシールド部材で全体が覆われている。この制御基板5は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等を実装した回路基板として構成され、操作パネル32A(図1)から入力する画像情報および操作信号を処理して、光学ユニット4の液晶パネル441を含むリアプロジェクタ1全体の駆動制御を行う。
(5)電源ユニット6の構成
電源ユニット6は、本発明の電源装置に相当し、図4に示すように、光学ユニット4の下方に配置され、外部から入力する交流電流を直流変換して、リアプロジェクタ1を構成する各電子部品に、駆動電力を供給する。
この電源ユニット6は、詳しい図示を省略するが、電源ケーブル(図示省略)と接続される電源ブロックと、光源装置411の光源ランプ416(図8)を駆動する光源駆動ブロックとから構成されている。
このうち、電源ブロックは、入力する商用交流電流を直流変換し、各電子部品に応じた電圧に昇圧および減圧した後に、光源駆動ブロックおよび制御基板5等の電子部品に供給する。光源駆動ブロックは、電源ブロックから供給される直流電流を整流、変圧して、交流矩形波電流を発生させ、この交流矩形波電流を光源装置411の光源ランプ416(図8)に供給する。この光源駆動ブロックは、前述の制御基板5に電気的に接続され、当該制御基板5により、光源駆動ブロックを介して、光源ランプ416(図8)の点灯制御がなされている。
電源ユニット6は、本発明の電源装置に相当し、図4に示すように、光学ユニット4の下方に配置され、外部から入力する交流電流を直流変換して、リアプロジェクタ1を構成する各電子部品に、駆動電力を供給する。
この電源ユニット6は、詳しい図示を省略するが、電源ケーブル(図示省略)と接続される電源ブロックと、光源装置411の光源ランプ416(図8)を駆動する光源駆動ブロックとから構成されている。
このうち、電源ブロックは、入力する商用交流電流を直流変換し、各電子部品に応じた電圧に昇圧および減圧した後に、光源駆動ブロックおよび制御基板5等の電子部品に供給する。光源駆動ブロックは、電源ブロックから供給される直流電流を整流、変圧して、交流矩形波電流を発生させ、この交流矩形波電流を光源装置411の光源ランプ416(図8)に供給する。この光源駆動ブロックは、前述の制御基板5に電気的に接続され、当該制御基板5により、光源駆動ブロックを介して、光源ランプ416(図8)の点灯制御がなされている。
(6)冷却ブロック7の構造
図9は、冷却ブロック7の構成を模式的に示す図である。
冷却ブロック7は、前述のように、下部キャビネット31の背面側を覆うように着脱自在に取り付けられる。この冷却ブロック7は、下部キャビネット31内部を流通する空気を冷却するものであり、下部キャビネット31の側面部35に形成された排気口351から排出される空気を冷却ブロック7内部に導入し、当該空気を冷却した後、側面部34に形成された吸気口341を介して、再び、下部キャビネット31に戻すものである。
この冷却ブロック7は、図9に示すように、3つのダクト71,73,75と、ファン72と、冷却装置であるヒートシンク74と、これらを内部に収納する外装筐体76とを備えて構成されている。
図9は、冷却ブロック7の構成を模式的に示す図である。
冷却ブロック7は、前述のように、下部キャビネット31の背面側を覆うように着脱自在に取り付けられる。この冷却ブロック7は、下部キャビネット31内部を流通する空気を冷却するものであり、下部キャビネット31の側面部35に形成された排気口351から排出される空気を冷却ブロック7内部に導入し、当該空気を冷却した後、側面部34に形成された吸気口341を介して、再び、下部キャビネット31に戻すものである。
この冷却ブロック7は、図9に示すように、3つのダクト71,73,75と、ファン72と、冷却装置であるヒートシンク74と、これらを内部に収納する外装筐体76とを備えて構成されている。
外装筐体76は、図2および図9に示すように、平面視略U字状に形成された合成樹脂製の箱状筐体である。この外装筐体76には、背面および上面にスリット状の開口部761,762が形成され、図示を略したが、底面にも同様のスリット状の開口部が形成されている。これら開口部761,762、および、図示を略した底面の開口部は、外装筐体76内に収納されたヒートシンク74から放射される熱を、冷却ブロック7外部に排気するためのものであり、背面の下方に形成された開口部761、および、図示を略した底面の開口部から外装筐体76内に空気が流通し、ヒートシンク74から放射された熱を帯びた空気が、上面に形成された開口部762から排出されるように構成されている。
ダクト71は、図9に示すように、下部キャビネット31内部を流通し、当該下部キャビネット31から排出される空気を冷却ブロック7内部に導入するものである。このダクト71の一端は、下部キャビネット31の排気口351を覆うように、当該排気口351に接続され、他端は、ファン72の吸気面と接続される。このダクト71の両端には、図示を省略するが、ゴム等のパッキン材が取り付けられており、排気口351およびファン72に接続される際に、当該パッキン材により機密性が保持されている。
ファン72は、回転軸を中心としてファンを回転させることにより、回転軸方向に沿って空気を取り込み、排出する軸流ファンであり、吸気面がダクト71と接続され、排気面がダクト73と接続されている。このファン72を駆動することにより、吸気側が陰圧となり、排気口351から排出される空気が、ダクト71を介して冷却ブロック7内部に導入される。
ダクト73は、ファン72から送出された空気を、ヒートシンク74内部に流通させるためのものであり、一端がファン72の排気面と接続され、他端がヒートシンク74と接続されている。このダクト73の両端は、ダクト71と同様に、ゴム等のパッキン材が取り付けられており、ダクト73外部に対する内部の機密性が確保されている。
ダクト73は、ファン72から送出された空気を、ヒートシンク74内部に流通させるためのものであり、一端がファン72の排気面と接続され、他端がヒートシンク74と接続されている。このダクト73の両端は、ダクト71と同様に、ゴム等のパッキン材が取り付けられており、ダクト73外部に対する内部の機密性が確保されている。
図10は、ヒートシンク74の概要斜視図である。
ヒートシンク74は、本発明の吸熱手段に相当し、冷却ブロック7(図9)に導入された空気を冷却する略直方体形状のアルミニウム製のブロックである。このヒートシンク74には、図10に示すように、内部に、ダクト73(図9)が接続される端部から、ダクト75(図9)が接続される端部に向かって空気が流通する複数の流路741が形成されている。また、ヒートシンク74の外面には、当該外面から放熱フィン742が突設されている。
そして、このヒートシンク74は、流路741を空気が流通する過程で、空気が帯びた熱を吸熱して当該空気を冷却し、吸熱した熱を放熱フィン742により放射する構成とされている。
ヒートシンク74は、本発明の吸熱手段に相当し、冷却ブロック7(図9)に導入された空気を冷却する略直方体形状のアルミニウム製のブロックである。このヒートシンク74には、図10に示すように、内部に、ダクト73(図9)が接続される端部から、ダクト75(図9)が接続される端部に向かって空気が流通する複数の流路741が形成されている。また、ヒートシンク74の外面には、当該外面から放熱フィン742が突設されている。
そして、このヒートシンク74は、流路741を空気が流通する過程で、空気が帯びた熱を吸熱して当該空気を冷却し、吸熱した熱を放熱フィン742により放射する構成とされている。
ここで、放熱フィン742は、背面側が上下方向に延出するように形成されている。これによれば、図2および図9において示した外装筐体76の背面の開口部761、および、当該外装筐体76の図示しない底面に形成された開口部から導入した空気が、放熱フィン742からの熱を帯びて上昇する際に、放熱フィン742が空気の流れを妨げることなく、円滑な上昇気流を形成することができる。
従って、放熱フィン742周辺で、当該放熱フィン742からの熱を帯びた空気が滞留することなく、外装筐体76の上面に形成された開口部762から排出することができるので、ヒートシンク74を効果的に冷却することができ、ひいては、ヒートシンク74内部を流通する空気の冷却効率を向上することができる。
従って、放熱フィン742周辺で、当該放熱フィン742からの熱を帯びた空気が滞留することなく、外装筐体76の上面に形成された開口部762から排出することができるので、ヒートシンク74を効果的に冷却することができ、ひいては、ヒートシンク74内部を流通する空気の冷却効率を向上することができる。
ダクト75は、図9に示すように、一端がヒートシンク74の排出側と接続され、他端が、下部キャビネット31の吸気口341と接続される。すなわち、ダクト75は、ヒートシンク74で冷却した空気を、吸気口341を介して、下部キャビネット31内部に流通させるものである。このダクト75の両端は、ダクト71,73と同様に、ゴム等のパッキン材が取り付けられており、ダクト75外部に対する内部の機密性が確保されている。すなわち、下部キャビネット31と、ダクト71,73,75、ファン72およびヒートシンク74とを流通する空気の流れは、外部の空気と一切接触しないこととなる。
(7)冷却流路
(7-1)第1冷却流路81
リアプロジェクタ1の内部には、後述する図11に示すように、リアプロジェクタ1を構成する電気光学装置44を冷却する第1冷却流路81と、後述する図12に示すように、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する第2冷却流路82とが形成されている。ここで、まず、第1冷却流路81について説明する。
図11は、第1冷却流路81を模式的に示す図である。具体的に、図11(A)は、リアプロジェクタ1の側方から第1冷却流路81を見た図であり、図11(B)は、リアプロジェクタ1の正面側から第1冷却流路81を見た図である。
第1冷却流路81では、図11に示すように、電気光学装置44の上方に位置し、ダクト25の吸気側に設けられた冷却ファン83が用いられる。そして、この第1冷却流路81は、上部キャビネット11内部の空間、および、下部キャビネット31の設置部37(図6)によって区画された電気光学装置44周辺の空間によって形成される第1密閉空間S1内の空気が、冷却ファン83の駆動により循環して、電気光学装置44を冷却する空気の流路である。
(7-1)第1冷却流路81
リアプロジェクタ1の内部には、後述する図11に示すように、リアプロジェクタ1を構成する電気光学装置44を冷却する第1冷却流路81と、後述する図12に示すように、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する第2冷却流路82とが形成されている。ここで、まず、第1冷却流路81について説明する。
図11は、第1冷却流路81を模式的に示す図である。具体的に、図11(A)は、リアプロジェクタ1の側方から第1冷却流路81を見た図であり、図11(B)は、リアプロジェクタ1の正面側から第1冷却流路81を見た図である。
第1冷却流路81では、図11に示すように、電気光学装置44の上方に位置し、ダクト25の吸気側に設けられた冷却ファン83が用いられる。そして、この第1冷却流路81は、上部キャビネット11内部の空間、および、下部キャビネット31の設置部37(図6)によって区画された電気光学装置44周辺の空間によって形成される第1密閉空間S1内の空気が、冷却ファン83の駆動により循環して、電気光学装置44を冷却する空気の流路である。
ここで、冷却ファン83は、軸流ファンで構成され、電気光学装置44の上方の空気を吸い込んで、ダクト25に向けて吐出する。そして、この冷却ファン83が駆動することにより、図11(A)に示すように、電気光学装置44の上方の空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が、下部キャビネット31の切欠371A1およびミラーケース13の切欠22Aを介して、ダクト25に吐出される。
ダクト25に吐出された空気は、ミラーケース13の切欠22Bから流出し、ミラーケース13の側壁23、背面壁21、および側壁24に沿って流通し、再度、冷却ファン83に吸い込まれる。このように冷却ファン83により、ミラーケース13およびスクリーン14等により形成される第1密閉空間S1内部を循環する第1冷却流路81が形成される。このような流通過程において、電気光学装置44に沿って第1密閉空間内の空気が流通し、当該電気光学装置44が冷却される。
ダクト25に吐出された空気は、ミラーケース13の切欠22Bから流出し、ミラーケース13の側壁23、背面壁21、および側壁24に沿って流通し、再度、冷却ファン83に吸い込まれる。このように冷却ファン83により、ミラーケース13およびスクリーン14等により形成される第1密閉空間S1内部を循環する第1冷却流路81が形成される。このような流通過程において、電気光学装置44に沿って第1密閉空間内の空気が流通し、当該電気光学装置44が冷却される。
(7-2)第2冷却流路82
次に、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する第2冷却流路82について説明する。
図12は、第2冷却流路82を模式的に示す図である。
第2冷却流路82は、図12に示すように、電気光学装置44(図8)周辺を除く下部キャビネット31の内部空間と、冷却ブロック7の内部空間とから構成される第2密閉空間S2内部を流通し、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する空気の流路である。
この第2冷却流路82では、下部キャビネット31の側面部34に形成された吸気口341から導入した空気が、ダクト374内を流通し、孔373を介して、下部キャビネット31を背面側から見て右から左に向かって流通する。この空気は、制御基板5に沿って流通し、当該制御基板5を冷却した後、光学ユニット4の下方に位置する電源ユニット6に沿って流通する。
ここで、図4に示すように、電源ユニット6と、光学ユニット4の電気光学装置44とは、光学ユニット4を構成する光学部品用筐体47によって区画されているので、前述の第1密閉空間S1内の空気と、電源ユニット6を冷却する空気とは接触しないように構成されている。
次に、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する第2冷却流路82について説明する。
図12は、第2冷却流路82を模式的に示す図である。
第2冷却流路82は、図12に示すように、電気光学装置44(図8)周辺を除く下部キャビネット31の内部空間と、冷却ブロック7の内部空間とから構成される第2密閉空間S2内部を流通し、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する空気の流路である。
この第2冷却流路82では、下部キャビネット31の側面部34に形成された吸気口341から導入した空気が、ダクト374内を流通し、孔373を介して、下部キャビネット31を背面側から見て右から左に向かって流通する。この空気は、制御基板5に沿って流通し、当該制御基板5を冷却した後、光学ユニット4の下方に位置する電源ユニット6に沿って流通する。
ここで、図4に示すように、電源ユニット6と、光学ユニット4の電気光学装置44とは、光学ユニット4を構成する光学部品用筐体47によって区画されているので、前述の第1密閉空間S1内の空気と、電源ユニット6を冷却する空気とは接触しないように構成されている。
電源ユニット6を冷却した空気は、図12に示すように、当該電源ユニット6から光源装置411の下方に向かって流通し、当該光源装置411の上方に配置された排気ファン84によって吸引され、光源装置411を冷却しつつ、当該光源装置411に沿って上方に流通する。
ここで、排気ファン84の吸気面には、電源ユニット6を冷却した空気が集約することとなり、この排気ファン84の吸気側に位置し、リアプロジェクタ1の駆動時に特に高温となる光源装置411に、確実に冷却空気を送風することができる。また、この光源装置411に送風される空気は、制御基板5および電源ユニット6を冷却した後の空気であるので、光源装置411が急冷されることがなく、光源装置411の破損を防ぐことができる。
ここで、排気ファン84の吸気面には、電源ユニット6を冷却した空気が集約することとなり、この排気ファン84の吸気側に位置し、リアプロジェクタ1の駆動時に特に高温となる光源装置411に、確実に冷却空気を送風することができる。また、この光源装置411に送風される空気は、制御基板5および電源ユニット6を冷却した後の空気であるので、光源装置411が急冷されることがなく、光源装置411の破損を防ぐことができる。
光源装置411を冷却した空気は、ダクト26およびダクト372を流通して、下部キャビネット31の側面部35に形成された排気口351から、冷却ブロック7のダクト71内に流通する。ここで、前述のように、排気口351に対向するダクト71の端部にはパッキン材が取り付けられているので、排気口351から冷却ブロック7のダクト71に流通する際に、下部キャビネット31および冷却ブロック7外部の空気が、ダクト71内に侵入することがない。従って、排気口351における下部キャビネット31と冷却ブロック7との接続における第2密閉空間S2の機密性は、維持されている。
冷却ブロック7のダクト71に導入された空気は、ファン72によって吸引され、ダクト73を介して、吸熱手段であるヒートシンク74の流路741(図10)内部を流通する。この空気は、流路741(図10)を流通する過程で、ヒートシンク74により吸熱され、冷却される。一方、この熱は、ヒートシンク74の放熱フィン742(図10)により外部に放熱される。
ヒートシンク74内を流通して冷却された空気は、ダクト75を介して、下部キャビネット31の側面部34に形成された吸気口341から、当該下部キャビネット31内に導入される。このような第2冷却流路82、すなわち、下部キャビネット31および冷却ブロック7から構成される第2密閉空間S2内を循環する空気の流路である第2冷却流路82により、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を密閉した状態で冷却することが可能となる。
ここで、前述にように、ダクト75の吸気口341側の端部には、パッキン材が取り付けられているので、吸気口341における下部キャビネット31と冷却ブロック7との接続においても、第2密閉空間S2の機密性を維持することができる。
ヒートシンク74内を流通して冷却された空気は、ダクト75を介して、下部キャビネット31の側面部34に形成された吸気口341から、当該下部キャビネット31内に導入される。このような第2冷却流路82、すなわち、下部キャビネット31および冷却ブロック7から構成される第2密閉空間S2内を循環する空気の流路である第2冷却流路82により、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を密閉した状態で冷却することが可能となる。
ここで、前述にように、ダクト75の吸気口341側の端部には、パッキン材が取り付けられているので、吸気口341における下部キャビネット31と冷却ブロック7との接続においても、第2密閉空間S2の機密性を維持することができる。
以上のような、本発明にリアプロジェクタ1により、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、リアプロジェクタ1には、上部キャビネット11および下部キャビネット31の一部から構成される第1密閉空間S1と、下部キャビネット31の残りの一部および冷却ブロック7から構成される第2密閉空間S2とが、互いに区画されて形成されている。このうち、第1密閉空間S1には、当該第1密閉空間S1内を循環し、内部に収納された電気光学装置44を冷却する第1冷却流路81が形成されている。また、第2密閉空間S2には、当該第2密閉空間内を循環し、内部に収納された制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する第2冷却流路82が形成されている。
これによれば、電気光学装置44だけでなく、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を、密閉空間(第2密閉空間S2)内を循環する空気で冷却することができる。従って、外部から導入した空気を送風して冷却する場合のように、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411に、外部の空気中に含まれる塵埃や砂等が付着することを防ぐことができ、清浄な状態で冷却することができる。
すなわち、リアプロジェクタ1には、上部キャビネット11および下部キャビネット31の一部から構成される第1密閉空間S1と、下部キャビネット31の残りの一部および冷却ブロック7から構成される第2密閉空間S2とが、互いに区画されて形成されている。このうち、第1密閉空間S1には、当該第1密閉空間S1内を循環し、内部に収納された電気光学装置44を冷却する第1冷却流路81が形成されている。また、第2密閉空間S2には、当該第2密閉空間内を循環し、内部に収納された制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却する第2冷却流路82が形成されている。
これによれば、電気光学装置44だけでなく、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を、密閉空間(第2密閉空間S2)内を循環する空気で冷却することができる。従って、外部から導入した空気を送風して冷却する場合のように、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411に、外部の空気中に含まれる塵埃や砂等が付着することを防ぐことができ、清浄な状態で冷却することができる。
また、第2密閉空間S2内の空気は、冷却ブロック7を流通する過程で、当該冷却ブロック7に設けられたヒートシンク74によって冷却される。これによれば、第2密閉空間S2内の温度を低減できる。従って、第2密閉空間S2内を循環する空気を用いて冷却される制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却効率を向上することができる。
さらに、冷却ブロック7のヒートシンク74には、当該ヒートシンク74内部に形成された流路741を流通する第2密閉空間S2内の空気から吸熱した熱を放射する放熱フィン742が設けられている。これによれば、第2密閉空間S2内の空気の熱を、効果的に外部に放熱することができる。従って、第2密閉空間S2内部を一層低温化することができるとともに、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却効率を、一層向上することができる。
冷却ブロック7は、下部キャビネット31に着脱自在に設けられる。これによれば、必要に応じて冷却ブロック7をリアプロジェクタ1に装着することにより、第2密閉空間S2が形成され、清浄な状態での制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却が可能となる。また、このような冷却ブロック7を既存のリアプロジェクタの下部キャビネットに装着することで、当該リアプロジェクタに密閉空間を形成することができる。
〔2.第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態に係るリアプロジェクタについて説明する。
第2実施形態に係るリアプロジェクタは、前述の第1実施形態に係るリアプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、冷却ブロックのヒートシンク内に、第2密閉空間S2の空気が流通する流路のほかに、冷却媒体が流通する流路が形成され、当該冷却媒体を循環する媒体循環装置が設けられている点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第2実施形態に係るリアプロジェクタについて説明する。
第2実施形態に係るリアプロジェクタは、前述の第1実施形態に係るリアプロジェクタ1と同様の構成を備えるが、冷却ブロックのヒートシンク内に、第2密閉空間S2の空気が流通する流路のほかに、冷却媒体が流通する流路が形成され、当該冷却媒体を循環する媒体循環装置が設けられている点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図13は、第2実施形態に係る冷却ブロック7Aの構成を示す模式図である。また、図14は、冷却ブロック7Aを構成するヒートシンク74Aを示す縦断面図である。
冷却ブロック7Aは、図13に示すように、外装筐体76Aによって、上部および下部に区画され、下部には、ダクト71,73,75、ファン72およびヒートシンク74Aが設けられている。
このうち、ヒートシンク74Aは、図14に示すように、内部にファン72から送風された第2密閉空間S2内部の空気が流通する空気用流路74A1と、当該ヒートシンク74Aを冷却する冷却媒体が流通する媒体用流路74A2とが形成されている。また、ヒートシンク74Aの外面には、放熱フィン742が形成されている。
冷却ブロック7Aは、図13に示すように、外装筐体76Aによって、上部および下部に区画され、下部には、ダクト71,73,75、ファン72およびヒートシンク74Aが設けられている。
このうち、ヒートシンク74Aは、図14に示すように、内部にファン72から送風された第2密閉空間S2内部の空気が流通する空気用流路74A1と、当該ヒートシンク74Aを冷却する冷却媒体が流通する媒体用流路74A2とが形成されている。また、ヒートシンク74Aの外面には、放熱フィン742が形成されている。
また、図13に示すように、冷却ブロック7Aの上部には、ヒートシンク74Aを冷却する冷却媒体を循環させる媒体循環装置77が設けられている。この媒体循環装置77は、ヒートシンク74Aに冷却媒体を圧送するポンプ771と、ヒートシンク74Aを冷却した冷却媒体を、冷却ファン775から送風された空気によって冷却するラジエタ772と、冷却媒体を一時的に貯蔵するタンク773と、これらを接続するパイプ774とを備えて構成されている。
ここで、冷却媒体として、本実施形態では、非揮発性液体であるエチレングリコールを採用したが、他の液体、気体およびゲル状の流体等を採用してもよい。
ここで、冷却媒体として、本実施形態では、非揮発性液体であるエチレングリコールを採用したが、他の液体、気体およびゲル状の流体等を採用してもよい。
媒体循環装置77では、ポンプ771によって圧送された冷却媒体が、ヒートシンク74Aに形成された媒体用流路74A2を流通する過程で、空気用流路74A1を流通する空気によって熱せられたヒートシンク74Aを冷却する。
このヒートシンク74Aの冷却に供された冷却媒体は、ラジエタ772に流通し、冷却ファン775によって当該ラジエタ772に送風される空気によって冷却される。この際、冷却ファン775は、下方から上方に向かってラジエタ772に空気を送風するので、ラジエタ772の冷却に供され、熱せられた空気の流通を妨げることなく、ラジエタ772に、確実に空気を送風することができる。
ラジエタ772によって冷却された冷却媒体は、タンク773に一時的に貯蔵され、再び、ポンプ771によって、ヒートシンク74Aに圧送される。
このヒートシンク74Aの冷却に供された冷却媒体は、ラジエタ772に流通し、冷却ファン775によって当該ラジエタ772に送風される空気によって冷却される。この際、冷却ファン775は、下方から上方に向かってラジエタ772に空気を送風するので、ラジエタ772の冷却に供され、熱せられた空気の流通を妨げることなく、ラジエタ772に、確実に空気を送風することができる。
ラジエタ772によって冷却された冷却媒体は、タンク773に一時的に貯蔵され、再び、ポンプ771によって、ヒートシンク74Aに圧送される。
以上のような冷却ブロック7Aを備えた第2実施形態のリアプロジェクタによれば、前述の第1実施形態で示したリアプロジェクタ1と同様の効果を奏することができるほか、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、冷却ブロック7Aを構成するヒートシンク74A内部には、第2密閉空間S2の空気が流通する空気用流路74A1とともに、冷却媒体が流通する媒体用流路74A2が形成されている。このうち、媒体用流路74A2には、媒体循環装置77を構成するポンプ771によって冷却媒体が圧送され、媒体用流路74A2を流通してヒートシンク74Aを冷却した冷却媒体は、ラジエタ772を流通する際に冷却され、タンク773を介して、再び、ポンプ771によってヒートシンク74Aに送られる。
これによれば、ヒートシンク74Aを液状の冷却媒体によって冷却することにより、当該ヒートシンク74Aを効果的に冷却することができ、ヒートシンク74Aの空気用流路74A1を流通する空気の冷却効率を向上することができる。従って、第2密閉空間S2内を一層低温化でき、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却効率を一層向上することができる。
すなわち、冷却ブロック7Aを構成するヒートシンク74A内部には、第2密閉空間S2の空気が流通する空気用流路74A1とともに、冷却媒体が流通する媒体用流路74A2が形成されている。このうち、媒体用流路74A2には、媒体循環装置77を構成するポンプ771によって冷却媒体が圧送され、媒体用流路74A2を流通してヒートシンク74Aを冷却した冷却媒体は、ラジエタ772を流通する際に冷却され、タンク773を介して、再び、ポンプ771によってヒートシンク74Aに送られる。
これによれば、ヒートシンク74Aを液状の冷却媒体によって冷却することにより、当該ヒートシンク74Aを効果的に冷却することができ、ヒートシンク74Aの空気用流路74A1を流通する空気の冷却効率を向上することができる。従って、第2密閉空間S2内を一層低温化でき、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却効率を一層向上することができる。
〔3.第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態に係るリアプロジェクタ1Bについて説明する。
第3実施形態に係るリアプロジェクタ1Bは、冷却ブロックの構造が異なる点を除いて、前述の第1実施形態に係るリアプロジェクタ1と同様の構成を備える。
次に、本発明の第3実施形態に係るリアプロジェクタ1Bについて説明する。
第3実施形態に係るリアプロジェクタ1Bは、冷却ブロックの構造が異なる点を除いて、前述の第1実施形態に係るリアプロジェクタ1と同様の構成を備える。
図15は、第3実施形態に係るリアプロジェクタ1Bを示す図である。詳述すると、図15(A)は、リアプロジェクタ1Bの縦断面図であり、図15(B)は、当該リアプロジェクタ1Bの背面図である。また、図16は、リアプロジェクタ1Bの背面側斜視図である。
リアプロジェクタ1Bの冷却ブロック7Bは、下部キャビネット31および上部キャビネット11の背面を覆うように着脱自在に取り付けられており、前述の冷却ブロック7の構成要素に加えて、熱移送手段としてのヒートパイプ78と、放熱手段としてのアルミ製のヒートシンク79とを備えている。また、上部キャビネット11のミラーケース13の背面壁21に対応する冷却ブロック7Bの部分には、スリット状の開口部763が形成されている。
このうち、ヒートパイプ78は、複数設けられ、吸熱側の端部が、内部を流通する空気から吸熱するヒートシンク74に接続され、放熱側の端部が、ヒートシンク79に接続されている。なお、このヒートパイプ78のミラーケース13の背面に位置する部分は、ヒートシンク79内に埋め込まれている。
ヒートシンク79は、上部キャビネット11の背面壁21の反射ミラー15とは反対側の面に、当該背面壁21を覆うように取り付けられる。このヒートシンク79は、背面壁21の形状に合わせて平面視略台形形状に形成され、これにより、広い表面積を確保して、ヒートパイプ78から移送される熱を、十分に放熱することができる。
リアプロジェクタ1Bの冷却ブロック7Bは、下部キャビネット31および上部キャビネット11の背面を覆うように着脱自在に取り付けられており、前述の冷却ブロック7の構成要素に加えて、熱移送手段としてのヒートパイプ78と、放熱手段としてのアルミ製のヒートシンク79とを備えている。また、上部キャビネット11のミラーケース13の背面壁21に対応する冷却ブロック7Bの部分には、スリット状の開口部763が形成されている。
このうち、ヒートパイプ78は、複数設けられ、吸熱側の端部が、内部を流通する空気から吸熱するヒートシンク74に接続され、放熱側の端部が、ヒートシンク79に接続されている。なお、このヒートパイプ78のミラーケース13の背面に位置する部分は、ヒートシンク79内に埋め込まれている。
ヒートシンク79は、上部キャビネット11の背面壁21の反射ミラー15とは反対側の面に、当該背面壁21を覆うように取り付けられる。このヒートシンク79は、背面壁21の形状に合わせて平面視略台形形状に形成され、これにより、広い表面積を確保して、ヒートパイプ78から移送される熱を、十分に放熱することができる。
この冷却ブロック7Bでは、下部キャビネット31の排気口351から密閉状態で導入される空気は、ヒートシンク74内を流通する過程で冷却され、吸気口341に密閉状態で送風される。この空気の冷却に供され熱せられたヒートシンク74の熱は、ヒートパイプ78によって、背面壁21に取り付けられたヒートシンク79に移送され、当該ヒートシンク79によって放熱される。このヒートシンク79によって放射された熱は、リアプロジェクタ1Bの背面の上部、すなわち、ミラーケース31の背面壁21に対応する位置に形成されたスリット状の開口部763を介して、冷却ブロック7Bの外部に排出される。
以上のような第3実施形態のリアプロジェクタ1Bによれば、第1実施形態で示したリアプロジェクタ1と同様の効果を奏することができるほか、以下の効果を奏することができる。
すなわち、第2密閉空間S2の空気が内部を流通し、当該空気から吸熱することにより熱せられるヒートシンク74の熱を、当該ヒートシンク74に接続されたヒートパイプ78により、上部キャビネット11の背面壁21に取り付けられたヒートシンク79に移送して、当該ヒートシンク79により放熱する。
これによれば、第2密閉空間S2内を流通し、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却し、熱せられた空気の熱を、ヒートシンク74、ヒートパイプ78およびヒートシンク79へと移送して放熱することができるので、第2密閉空間S2の温度上昇を低減することができる。従って、当該空気により冷却される制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却効率を向上することができる。
すなわち、第2密閉空間S2の空気が内部を流通し、当該空気から吸熱することにより熱せられるヒートシンク74の熱を、当該ヒートシンク74に接続されたヒートパイプ78により、上部キャビネット11の背面壁21に取り付けられたヒートシンク79に移送して、当該ヒートシンク79により放熱する。
これによれば、第2密閉空間S2内を流通し、制御基板5、電源ユニット6および光源装置411を冷却し、熱せられた空気の熱を、ヒートシンク74、ヒートパイプ78およびヒートシンク79へと移送して放熱することができるので、第2密閉空間S2の温度上昇を低減することができる。従って、当該空気により冷却される制御基板5、電源ユニット6および光源装置411の冷却効率を向上することができる。
また、第2密閉空間S2を流通する空気から吸熱するヒートシンク74と、当該ヒートシンク74の熱がヒートパイプ78を介して移送され、当該熱を放射するヒートシンク79との距離が離れていることにより、ヒートシンク79で放射した熱が、ヒートシンク74に影響することを防ぐことができる。従って、空気から吸熱する側のヒートシンク74が不要に熱せられることを防ぐことができ、当該ヒートシンク74による吸熱効率の低下を抑えることができる。
さらに、放熱手段であるヒートシンク79は、上部キャビネット11の背面壁21を覆うように取り付けられている。これによれば、ヒートシンク79の表面積、すなわち放熱面積を広くすることができ、ヒートシンク79による放熱効率を向上することができる。また、このような構成により、ヒートシンク79の十分な放熱面積を確保することができるので、当該ヒートシンク79の厚さ寸法を小さくすることができる。従って、十分な放熱効率を確保しつつ、リアプロジェクタ1Bの不要な大型化を抑えることができる。
〔4.実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、第2密閉空間S2内に形成された第2冷却流路82に沿って、当該第2密閉空間S2内を循環する空気により、光源装置411、制御基板5および電源ユニット6が冷却されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第2冷却流路82に沿って流通する空気により、これら光源装置411、制御基板5および電源ユニット6のうち、少なくともいずれか1つが冷却される構成であればよい。従って、本発明のリアプロジェクタは、光源装置411、制御基板5および電源ユニット6のうちの1つ、もしくは2つのみが、第2冷却流路82に沿って流れる空気により冷却される構成としてもよい。
前記第1および第2実施形態では、冷却ブロック7,7Aは、ダクト71,73,75およびファン72を備えるとしたが、本発明はこれに限らず、吸熱手段としてのヒートシンク74,74Aが設けられていればよい。
また、冷却ブロック7,7A,7Bの外装筐体76自体が、アルミ製のヒートシンク様に構成され、当該外装筐体76が吸熱手段とされる構成としてもよい。
すなわち、冷却ブロックおよび下部キャビネット31により第2密閉空間S2が、主に上部キャビネット11により形成される第1密閉空間S1とは区画されて形成され、冷却ブロック内を第2密閉空間S2の空気が流通する際に、当該空気が冷却ブロックにより冷却される構成であれば、他の構成であってもよい。
また、冷却ブロック7,7A,7Bの外装筐体76自体が、アルミ製のヒートシンク様に構成され、当該外装筐体76が吸熱手段とされる構成としてもよい。
すなわち、冷却ブロックおよび下部キャビネット31により第2密閉空間S2が、主に上部キャビネット11により形成される第1密閉空間S1とは区画されて形成され、冷却ブロック内を第2密閉空間S2の空気が流通する際に、当該空気が冷却ブロックにより冷却される構成であれば、他の構成であってもよい。
前記各実施形態では、冷却ブロック7,7A,7B内にヒートシンク74,74Aを設け、当該ヒートシンク74,74Aを介して、第2密閉空間S2の空気を冷却するとしたが、本発明はこれに限らず、第2密閉空間S2の機密性を保持した上で、冷却ブロック内にペルチェ素子等の電気冷却装置を設け、これにより、第2密閉空間S2の空気を冷却する構成としてもよい。
前記第3実施形態では、熱移送手段としてのヒートパイプ78の吸熱側端部が、ヒートシンク74に接続されるとしたが、冷却ブロック7B内を流通する空気から直接吸熱するように構成してもよい。なお、冷却ブロック7B内にヒートシンク74を設け、当該ヒートシンク74内を第2密閉空間S2の空気が流通するように構成した上で、ヒートシンク74にヒートパイプ78の吸熱側端部を接続する構成とすれば、ヒートパイプ78の吸熱側端部に比べて、ヒートシンク74の方が空気との接触面積が大きいので、空気からの吸熱効果を高めることができ、これにより、当該空気の冷却効率を向上することができる。
前記第3実施形態では、放熱手段としてのヒートシンク79を、上部キャビネット11の背面壁21に取り付けるとしたが、本発明はこれに限らず、上部キャビネット11の側壁23,24および下部キャビネット31の側面部34,35に取り付ける構成としてもよい。
なお、ヒートシンク79を背面壁21に取り付ける構成とすれば、リアプロジェクタにおいて大きな部材である反射ミラー15と同等の大きさのヒートシンク79を取り付けることが可能であり、これにより広い放熱面積を確保することができるので、第2密閉空間の空気の冷却効率を向上することができる。
なお、ヒートシンク79を背面壁21に取り付ける構成とすれば、リアプロジェクタにおいて大きな部材である反射ミラー15と同等の大きさのヒートシンク79を取り付けることが可能であり、これにより広い放熱面積を確保することができるので、第2密閉空間の空気の冷却効率を向上することができる。
前記各実施形態では、冷却ブロック7,7A,7Bは、リアプロジェクタ1の下部キャビネット31に対して着脱自在であるとしたが、本発明はこれに限らず、下部キャビネット31と冷却ブロック7,7A,7Bとを一体的に形成してもよい。
前記各実施形態では、3つの光変調素子を用いたリアプロジェクタを採用したが、これに限らず、例えば、1つの光変調素子のみを用いたリアプロジェクタ、2つの光変調素子を用いたリアプロジェクタ、または4つ以上の光変調素子を用いたリアプロジェクタとしてもよい。また、光変調素子として液晶パネル441を採用したが、これに限らず、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の光変調素子を採用してもよい。さらに、透過型の光変調素子ではなく、反射型の光変調素子を用いてもよい。
加えて、前記各実施形態では、光学ユニット4が平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
加えて、前記各実施形態では、光学ユニット4が平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
本発明は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置を備えた画像形成装置と、光変調装置を含む装置全体を駆動制御する制御基板と、これらに駆動電力を供給する電源装置を有するリアプロジェクタに利用でき、特に、塵埃等が空気中に多く含まれる場所で利用されるリアプロジェクタに、好適に利用することができる。
1,1B…リアプロジェクタ、4…画像形成装置、5…制御基板、6…電源ユニット(電源装置)、7,7A,7B…冷却ブロック、11…上部キャビネット(筐体、第1筐体部)、14…スクリーン、15…反射ミラー、31…下部キャビネット(筐体、第2筐体部)、411…光源装置、441(441R,441G,441B)…液晶パネル(光変調装置)、46…投射レンズ(投射光学装置)、74,74A…ヒートシンク(吸熱手段)、742…放熱フィン、78…ヒートパイプ(熱移送手段)、79…ヒートシンク(放熱手段)S1…第1密閉空間、S2…第2密閉空間。
Claims (5)
- 光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、この光変調装置で形成された画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、前記投射光学装置から射出された画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーで反射した光束が投影されるスクリーンと、装置全体の駆動を制御する制御基板と、装置全体に駆動電力を供給する電源装置と、これらを内部に収納する箱状の筐体とを備えたリアプロジェクタであって、
前記筐体は、前記反射ミラーおよび前記スクリーンを収納する第1筐体部と、前記第1筐体部を支持し、前記画像形成装置、前記制御基板および前記電源装置を収納する第2筐体部とを備え、
前記筐体内には、前記第1筐体部の内部空間、および、前記第2筐体部の内部空間の一部を含み、内部の空気が循環して前記光変調装置を冷却する冷却流路を有する第1密閉空間と、
前記第2筐体部の前記第1密閉空間以外の空間を含み、内部の空気が循環して、前記光源、前記制御基板および前記電源装置のうち少なくともいずれか1つを冷却する冷却流路を有する第2密閉空間とが、互いに区画して形成され、
前記第2筐体部には、前記第2密閉空間を流通する空気を冷却する冷却ブロックが設けられることを特徴とするリアプロエジェクタ。 - 請求項1に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記冷却ブロックは、前記第2密閉空間内を流通する空気の流路が内部に形成され、当該空気から吸熱する吸熱手段を備え、
前記吸熱手段には、吸熱した熱を、外部に放熱する放熱フィンが形成されていることを特徴とするリアプロジェクタ。 - 請求項2に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記吸熱手段の内部には、当該吸熱手段を冷却する液状の冷却媒体が封入されていることを特徴とするリアプロジェクタ。 - 請求項1または請求項2に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記冷却ブロックは、前記第2密閉空間内の空気の熱を移送する熱移送手段と、当該熱移送手段により移送された熱を放熱する放熱手段とを備えることを特徴とするリアプロジェクタ。 - 請求項4に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記放熱手段は、前記第1筐体部の前記反射ミラーの反射方向とは反対側に設けられていることを特徴とするリアプロジェクタ。
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-
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