JP2007240646A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内部に気体が封入された密閉空間とされ、該密閉空間内に光源を除く光学素子122,123,124が収納された収納体10と、内部に封入された液体により収納体10内の光学素子122,123,124の熱が伝達される熱伝達手段と、液体及び気体を冷却する冷却装置と、液体を熱伝達手段と冷却装置との間で循環させる液体循環手段と、収納体10内の気体を循環させる気体循環手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
また、発熱する光源,カラー液晶パネル等の冷却を空冷のみで行うため、相当な風量が必要である。したがって、ケーシング内の気体を循環させるために、循環ファンの大型化や回転数の上昇を招き、ケーシングの大型化や騒音の増大を引き起こすことになる。
本発明のプロジェクタは、光源を含む光学素子を備えたプロジェクタであって、内部に気体が封入された密閉空間とされ、該密閉空間内に前記光源を除く前記光学素子が収納された収納体と、内部に封入された液体により前記収納体内の光学素子の熱が伝達される熱伝達手段と、前記液体及び前記気体を冷却する冷却手段と、前記液体を前記熱伝達手段と前記冷却手段との間で循環させる液体循環手段と、前記収納体内の気体を循環させる気体循環手段とを備えることを特徴とする。
さらには、液体及び気体は共通の冷却手段により冷却されるため、プロジェクタ全体の小型化を図ることが可能となる。また、収納体は密閉されているため、収納体内を気体が循環する際、塵埃等の侵入がないので、収納体内の光学素子を良好な状態に保つことができる。
本発明に係るプロジェクタでは、収納体内に液体蓄積部が配置されているため、収納体の配置が容易になる。
本発明に係るプロジェクタでは、ヒートパイプにより、外部冷却装置の配置の自由度が増すため、よりプロジェクタ全体を小型化することが可能となる。また、より冷却効率の良い場所に、外部冷却装置を配置することができる。
本発明に係るプロジェクタでは、吸熱部材が拡散部を備えているため、収納体内の気体は拡散部により拡散される。したがって、この拡散部により、気体循環手段だけでなく、気体は循環されるので、気体循環手段の駆動を最小限に抑えることができるため、気体循環手段の駆動による騒音をさらに抑えることが可能となる。
本発明に係るプロジェクタでは、収納体の開口部に例えば、レンズ等の光学素子を嵌合させることにより、光学素子の配置が容易になるとともに、収納体内の気体により光学素子を冷却することが可能となる。
本発明に係るプロジェクタでは、気体が不活性ガスとして、例えば、窒素ガス,アルゴンガス等を用いることにより、収納体内の気体を循環させる際、収納体内の光学素子に対して影響を及ぼすことなく、光学素子を良好な状態に保ちつつ冷却することが可能となる。
図1は、プロジェクタ1の概略構成を模式的に示す図であり、図2は、収納体を示す平面図であり、図3は、図2のA−A線における矢視図であり、図4は、図2のB−B線における矢視図であり、図5は、図1の収納体内の吸熱部材を示す平面図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。
光源110は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等のランプ111と、ランプの光を反射するリフレクタ112とから構成されている。
また、冷却液としては、エチレングリコールあるいはプロピレングルコールの水溶液が用いられ、消泡剤や防錆剤である有機系の化合物などが添加されている。
また、液晶パネル122,123,124には、フレキシブルプリント基板122a,123a,124aがそれぞれ設けられている。
また、クロスフローファン17は、図4に示すように、収納体10の底面10aの投射レンズ5側に配置されている。
気体冷却フィン21は、収納体10内に配設されており、上面21aがクロスダイクロイックプリズム125の下面125aに接触して設けられている。また、リザーブタンク22は、一部が収納体10から露出するとともに上面22aが気体冷却フィン21の下面21bに接触して設けられている。また、ヒートシンク23は、収納体10の外部に設けられ、上面23aがリザーブタンク22の下面22bに接触している。
なお、気体冷却フィン21は、ろう付け,拡散接合といった直接接合または熱伝導グリス等を介した間接接合によって、リザーブタンク22と熱的に接続されている。
そして、この気体冷却フィン21の流路21dにより、収納体10内の窒素ガスを赤色光用の液晶パネル122、緑色光用の液晶パネル123、青色光用の液晶パネル124に送気するようになっている。
また、気体冷却フィン21は、収納体10内の熱を受けた窒素ガスをリザーブタンク22を介してヒートシンク23により放熱されるようになっている。
まず、冷却液による液晶パネル122,123,124の冷却について説明する。
ポンプ16を駆動させ、ポンプ16の送出部16aより冷却液が冷却管15に流れる。冷却管15内に流入した冷却液は、それぞれの液晶パネル122,123,124の熱を受けて暖められ、リザーブタンク22に流入する。暖められた冷却液は、ヒートシンク23により放熱され冷却された後、ポンプ16の吸引部16bよりポンプ16に流入する。そして、冷却液は、再びポンプ16の送出部16aより冷却管15に送出される。
収納体10内の窒素ガスは、クロスフローファン17により、気体冷却フィン21のそれぞれの流路21dに送られる。そして、窒素ガスは、図5の矢印で示すように、流路21dに沿って、側面10b,10c,後面10eに向かって送られ、それぞれの液晶パネル122,123,124に向かう。その後、窒素ガスは、それぞれの液晶パネル122,123,124を通過する際、熱を受けて暖められ、図4の矢印で示すように、収納体10の上面10fに向かう。収納体の上面10fに向かった窒素ガスは、収納体10の前面10dを通り、クロスフローファン17により再び気体冷却フィン21のそれぞれの流路21dに送られる。暖められた窒素ガスは、気体冷却フィン21に熱が伝達され、気体冷却フィン21の熱は、リザーブタンク22を介してヒートシンク23より外部に放熱される。そして、冷却された窒素ガスが、流路21dから各液晶パネル122,123,124に向かう。
さらには、冷却液及び窒素ガスは共通の冷却装置20により冷却されるため、プロジェクタ1全体の小型化を図ることが可能となる。また、収納体10は密閉されているため、収納体10内を窒素ガスが循環する際、塵埃等の侵入がないので、収納体内の光学素子を良好な状態に保つことができる。
次に、本発明に係る第2実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係るプロジェクタ1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係るプロジェクタでは、リザーブタンク22が収納体10内に配置されている点で第1実施形態と異なる。
リザーブタンク22と気体冷却フィン21との間には、ヒートパイプ51が設けられ、このヒートパイプ51は、リザーブタンク22と気体冷却フィン21とを熱的に接続している。さらに、ヒートパイプ51は、収納体10の外部に設けられたヒートシンク23と熱的に接続されている。
第1実施形態と同様にして、リザーブタンク22に流入した暖められた冷却液は、ヒートパイプ51を介してヒートシンク23より放熱される。
次に、窒素ガスによる液晶パネル122,123,124の冷却について説明する。
収納体10内の窒素ガスは、図7の矢印で示すように、流路21dに沿って、それぞれの液晶パネル122,123,124に向かい、暖められた窒素ガスは、第1実施形態と同様に、気体冷却フィン21に熱が伝達され、ヒートパイプ51を介してヒートシンク23より放熱される。
例えば光学素子として透過型の液晶パネルを用いて説明したが、光学素子として入射側偏光板及び射出側偏光板を冷却することも可能である。この場合も液晶パネル4と同様に、入射側偏光板及び射出側偏光板の周囲に冷却管を設け、冷却することも可能である。
また、冷却装置の配置に制約がある場合や液晶パネルの発熱が小さい場合には、気体冷却フィンとリザーブタンクとは少なくとも一部が熱的に接続されていれば良く、また、リザーブタンクとヒートシンクとは、少なくとも一部が熱的に接続されていれば良い。
さらに、液体として水溶液を用いたが、水溶液以外の液体を用いても良い。また、投射レンズ126が収納体10の内部にあっても良い。
Claims (8)
- 光源を含む光学素子を備えたプロジェクタであって、
内部に気体が封入された密閉空間とされ、該密閉空間内に前記光源を除く前記光学素子が収納された収納体と、
内部に封入された液体により前記収納体内の光学素子の熱が伝達される熱伝達手段と、
前記液体及び前記気体を冷却する冷却手段と、
前記液体を前記熱伝達手段と前記冷却手段との間で循環させる液体循環手段と、
前記収納体内の気体を循環させる気体循環手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記収納体内の光学素子が、透過型の液晶素子であり、
前記熱伝達手段が、前記液晶素子の画像形成領域の周囲に配置されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。 - 前記冷却手段が、前記収納体内に配置され前記収納体内の気体の熱を吸熱する吸熱部材と、前記吸熱部材の少なくとも一部と熱的に接続されるとともに前記液体を蓄積する液体蓄積部と、前記収納体の外部に配置されるとともに少なくとも一部が前記液体蓄積部と熱的に接続された外部冷却装置とを備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプロジェクタ。
- 前記液体蓄積部が、前記収納体内に配置されていることを特徴とする請求項3に記載のプロジェクタ。
- 前記冷媒蓄積部及び前記吸熱部材が、ヒートパイプにより前記外部冷却装置と熱的に接続されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のプロジェクタ。
- 前記吸熱部材が、前記収納体内の気体を前記光学素子周辺に拡散させる拡散部を備えることを特徴とする請求項3から請求項5のいずれか1項に記載のプロジェクタ。
- 前記収納体の一部に開口部が形成され、該開口部に前記光学素子が嵌合されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のプロジェクタ。
- 前記気体が、不活性ガスであることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のプロジェクタ。
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