JP2007256920A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プロジェクタ100は、光源部5の駆動電力(輝度)に応じて、分配部であるルーバ62における複数の羽板63の向きを変化させることにより、ファンF4による冷却風Waの風量を、電源部40の冷却風W1と、ランプ駆動部45の冷却風W2とに分配する。そして、電源部40の冷却風W1と、ランプ駆動部45の冷却風W2との風量のバランスは、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性に合わせて最適化されることから、ファンF4による冷却風Waの総風量を抑えることが可能となり、ファンF4の回転数を下げることができる。
【選択図】図2
Description
例えば、特許文献1における液晶3板式のプロジェクタは、光源、光変調素子、ランプ駆動部、および電源部それぞれに専用の冷却用のファンを備えている。特に、光変調素子については、赤、緑、青色光用の液晶ライトバルブごとに専用のファンがあり、計3つのファンが設けられていた。また、前記複数のファンが送風し各発熱部位で熱せられた空気をプロジェクタ外部に放出するための大型のファンを含めると、合計7つの冷却ファンが備えられていた。
しかし、1台のプロジェクタに7つものファンが備えられていると、部品点数が多く、コストが高いばかりでなく、騒音が大きく、また、消費電力が高くなってしまうという問題があった。図8のプロジェクタ200は、このような問題点を解決するために考案されたものである。
プロジェクタ200は、光源部5を冷却するファンF1と、3枚の液晶ライトバルブ23R,23G,23Bを含む光変調部30を冷却する2つのファンF2,F3と、電源部40とランプ駆動部45とをセットとして一緒に冷却するファンF4と、前記複数のファンが送風し各発熱部位で熱せられた空気をプロジェクタ外部に放出するためのファンF5との、合計5つのファンを備えていた。特に、電源部40とランプ駆動部45とについては、両部をセットとして隣接して設け、1つのファンF4により両部を一緒に冷却する構成を取っていた。具体的には、ファンF4が送風する冷却風Waを、電源部40に向かう冷却風W1と、ランプ駆動部45に向かう冷却風W2とに、略等分配していた。
これらの構成により、プロジェクタ200は、ファンの数量を減らしながらも必要な冷却を行い、さらに騒音および消費電力の削減を計っていた。
このように、カラーモードの選択に合わせて放電ランプ1への電力供給量が変化するため、電源部40およびランプ駆動部45の発熱度合いも変化していた。このため、ファンF4の回転数も、カラーモードに合わせて変化させ、電源部40およびランプ駆動部45を適切に冷却するようにしていた。
グラフgにおいて、横軸は放電ランプ1の駆動電力(輝度)、縦軸(左)は電源部40およびランプ駆動部45の温度、縦軸(右)はファンF4の駆動電圧をそれぞれ示している。また、実線および破線の折れ線グラフは、それぞれが電源部40およびランプ駆動部45の温度変化を示している。棒グラフは、ファンF4の駆動電圧を示している。なお、放電ランプ1の駆動電力は輝度と、ファンF4の駆動電圧は風量と、それぞれ比例関係にあるため、放電ランプ1の駆動電力を輝度として、ファンF4の駆動電圧を風量として捕らえることができる。
また、ファンF4は、外部から効率良く吸気するためにプロジェクタ200の外装面近くに設けられているため、プロジェクタ内部に位置するファンF2,F3などと比べて、防塵フィルタ(図示せず)を介してはいるものの、外部に動作音が漏れやすかった。
このように、従来のプロジェクタ200では、異なる温度特性を持つ電源部40と、ランプ駆動部45とを、温度の高い方を基準とした駆動電圧で冷却していたため、騒音が大きく、また、エネルギー利用効率が良くなかった。
この構成によれば、分配制御部は、光源部に供給される駆動電力に応じて分配部を駆動制御し、ランプ駆動部および電源部に分配される冷却風の風量を変更させることから、ファンによる冷却風の総風量を、電源部およびランプ駆動部の温度特性に合わせて最適に分配することができる。
よって、ファンの回転数を下げられることから、騒音レベルが低くなるとともに、消費電力を削減することができる。
従って、動作音が静かで、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
よって、ファンの回転数を下げても、総風量を有効に活用して必要な冷却能力を確保することができる。さらに、ファンの回転数を下げられることから、騒音レベルが低くなるとともに、消費電力を削減することができる。
従って、動作音が静かで、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
例えば、仕切り板の位置を、ランプ駆動部と対向するファンの通風口の部分を、電源部と対向するファンの通風口の部分よりも大きくした場合には、電源部に分配される冷却風の一部がランプ駆動部に分配される。これにより、ランプ駆動部に分配する冷却風の風量を増加させることができる。一方、仕切り板の位置を、電源部と対向するファンの通風口の部分を、ランプ駆動部と対向するファンの通風口の部分よりも大きくした場合には、ランプ駆動部に分配される冷却風の一部が電源部に分配される。これにより、電源部に分配する冷却風の風量を増加させることができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
この構成によれば、プロジェクタには、ランプ駆動部および電源部に冷却風を送風するファンと、光源部、光変調部という主な発熱部位に冷却風を送風するファンと、各部の熱量を奪った空気を外部に排出するファンとの、少なくとも合計4つのファンが備えられている。
よって、冷却ファンが7つ必要であった特許文献1のプロジェクタと異なり、本発明のプロジェクタは、4つのファンにより、主要な発熱部位を中心にプロジェクタ全体を効率良く冷却することができる。また、電源部と、ランプ駆動部とを冷却するファンは、分配部により両部に分配される風量を最適化することにより、回転数を抑えて騒音を低減している。
従って、動作音が静かで、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタを提供することができる。
《プロジェクタの概略構成》
図1は、本発明の実施形態1におけるプロジェクタの概略構成図である。ここでは、プロジェクタ100の概略構成について説明する。なお、比較のため、従来のプロジェクタ200と同一の部位については同一の番号を附して説明する。
プロジェクタ100は、光源部5が放射した光を、赤色光、緑色光、青色光の光3原色成分に分離し、色光ごとに光変調素子としての各色光用の液晶ライトバルブ23R,23G,23Bにより画像信号に応じて変調し、再度合成したフルカラーの変調光を投写レンズ50によりスクリーンSCに拡大投写する、いわゆる「液晶3板式プロジェクタ」である。なお、液晶ライトバルブ23R,23G,23Bは、それぞれが赤色光、緑色光、青色光用として設けられ、光学ユニット35の構成に含まれている。
光学ユニット35は、光源部5から射出される光を輝度分布の安定した光に変換するインテグレータ照明光学系と、輝度分布の安定した光を光の3原色である赤色、緑色、青色の各色光成分に分離して各色光用の液晶ライトバルブ23R,23G,23Bに供給する分離光学系と、当該液晶ライトバルブにて色光ごとに画像信号に応じて変調された各色光を、再度合成してフルカラーの変調光を生成する合成光学系などを含んで構成されている。なお、光学ユニット35の詳細については、後述するが、光学ユニット35内の液晶ライトバルブ23R,23G,23Bを含む光変調部30(図2)は、発熱部位となる。これは、当該部位には、光源部5からの光が照射されるため、光変調されなかった光が熱となるからである。
投写レンズ50は、ズームレンズを含んで構成され、光学ユニット35から射出されるフルカラーの変調光を拡大してスクリーンSCにフルカラー画像を投写する。
制御部51は、CPU(Central Processing Unit)であり、ファン駆動部60、および分配調整部61を含む各部とバスラインBusを介して信号のやり取りを行い、プロジェクタ100を制御する。
画像信号処理部52は、入力されるアナログRGB信号や、コンポーネント信号などのアナログ画像信号を画像コンバータによりAD変換した後、スケーリングなどの画像処理を施す。
画像信号処理部52は、画像信号により表される画像を当該画像信号の持つ解像度でRGBの色光ごとにフレームメモリに書き込み、液晶ライトバルブ23R,23G,23Bにて表示可能な解像度に変換して読み出すことにより、当該液晶ライトバルブに適した画像信号を生成する。また、スクリーンSCに投写された有効画像の形状を矩形に近づけるための台形補正処理も、スケーリングと合わせて行われる。
記憶部54は、例えば、マスクROMや、フラッシュメモリ、FeRAMなどの不揮発性のメモリにより構成されている。記憶部54には、プロジェクタ100を起動させるための順序と内容を規定した起動プログラムなどの当該プロジェクタの動作を制御するための様々なプログラムおよび付随するデータが記憶されている。
当該プログラムには、選択されたカラーモードに応じて放電ランプ1への駆動電力を調整する調光プログラムや、調光プログラムに同期して、ファンF4の駆動電圧およびルーバ62の向きを調整するファン制御プログラムなどが含まれている。また、付属するデータには、カラーモードごとに規定された放電ランプ1への駆動電力、各ファンの駆動電圧、およびルーバ62の駆動データ、パラメータなどが含まれている。
また、操作メニューには、投写環境に合わせて設けられた複数のカラーモードを選択するための「カラーモード設定」項目が含まれている。カラーモードには、明るい室内で視聴するのに適したダイナミックモードや、照明を暗くした環境で深みのある画像を楽しむシアターモードが含まれている。
シアターモードが選択された場合は、低輝度時の第1の駆動電力が放電ランプ1に印加される。また、ダイナミックモードが選択された場合は、第1の駆動電力より大きな高輝度時の第2の駆動電力が印加される。プロジェクタ100におけるカラーモードのイニシャル設定は、第2の駆動電力による高輝度のダイナミックモードである。
リモコン57は、プロジェクタ100を遠隔操作するためのリモコンであり、操作部56と同様のプロジェクタ100を操作するための複数の操作用ボタンを備えている。
電源部40は、外部電源351からの交流電力をインレットから導き、内蔵するAC/DC変換部(いずれも図示せず)にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた電力を、ランプ駆動部45を含むプロジェクタ100の各部に供給する。
また、電源部40は、発熱部位であり、これは電力変換効率の関係上、有効な出力電圧に変換されなかった電力が熱となるからである。
ランプ駆動部45は、放電ランプ1を点灯させるために高電圧を発生して放電経路を形成するイグナイタ回路と、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路(いずれも図示せず)とを含んで構成されている。ランプ駆動部45が放電ランプ1に供給する駆動電力の設定には、低輝度時の第1の駆動電力、および第1の駆動電力より大きい高輝度時の第2の駆動電力とがある。プロジェクタ100の場合、第1の駆動電力が約135W、第2の駆動電力が約170Wの設定となっている。
また、ランプ駆動部45も、電源部40と同様に、発熱部位である。また、放電ランプ1の特性上、当該ランプを調光した場合であっても、放電状態を維持するために損失電力を含めて一定の電力量が必要であるため、発熱量はさほど変らない。
ファンF1は、光源部5に冷却風を送風するためのシロッコファンである。ファンF2,F3は、光学ユニット35の光変調部30(図2)に冷却風を送風するためのシロッコファンである。なお、光変調部30の冷却ファンは、2つであることに限定するものではない。例えば、1つのファンによる構成であっても良いし、液晶ライトバルブ23R,23G,23Bごとに対応させた3つのファンを備えていても良い。
ファンF4は、電源部40およびランプ駆動部45に対向して配置され、電源部40およびランプ駆動部45に冷却風を送風するための軸流ファンである。
ファンF5は、各発熱部位の熱量を奪った空気を外部に排出するための軸流ファンである。なお、ファンF1〜F5の具体的な配置などについては後述する。
分配調整部61は、パワートランジスタなどのスイッチング素子を含んだソレノイドの駆動回路であり、制御部51からの駆動パルスに応じて、後述するロータリーソレノイド65を駆動する。
なお、本実施形態では、分配制御部は、制御部51と、分配調整部61とにより構成されている。
本発明の特徴点である分配部としてのルーバ62は、ファンF4の送風面に設けられ、複数の羽板63(図2)の向きを変えるためのロータリーソレノイド65(図3)が付属している。
図2は、本発明のプロジェクタにおける光学系および冷却構成を主体とした概略平面図である。ここでは、図2を用いて、プロジェクタ100の光学ユニット35を中心とした光学系について説明する。
光学ユニット35は、均一照明系10、分離光学系14、リレー光学系19、光変調部30などから構成されている。
均一照明系10は、2枚のフライアイレンズ6、偏光変換素子7と、2枚のコンデンサレンズ8、反射ミラー9などから構成されている。
フライアイレンズ6は、光源部5方向から見て略矩形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、2枚で対となっている。対となった各小レンズは、光源部5から射出された光束を部分光束に分割し、光軸方向に射出する。各小レンズから射出された複数の光源像は、2枚のコンデンサレンズ8を介することにより、それぞれが液晶ライトバルブ23R,23G,23B面にて結像される。これにより、液晶ライトバルブ23R,23G,23B面における輝度分布は、均一化される。
光源部5から射出された光は、2枚のフライアイレンズ6、偏光変換素子7、およびコンデンサレンズ8を通過した後、反射ミラー9で反射され、コンデンサレンズ8を介して分離光学系14側に射出される。また、均一照明系10は、熱源である光源部5に近いこともあり、一定の熱を発するため、光源部5とともに冷却することが望ましい。
ダイクロイックミラー12は、ガラス板等にR光を反射し、B光およびG光を透過する性質のダイクロイック膜を形成した光学素子であり、R光を反射ミラー15側に反射し、B光およびG光を透過する。反射ミラー15で反射したR光は、平行化レンズ20により平行化され液晶ライトバルブ23Rに入射する。ダイクロイックミラー12を透過したB光およびG光は、ダイクロイックミラー13に入射する。
ダイクロイックミラー13は、G光を反射しB光を透過する性質のダイクロイック膜を備えた光学素子であり、G光を液晶ライトバルブ23G側に反射しB光を透過する。ダイクロイックミラー13で反射したG光は、平行化レンズ20により平行化され液晶ライトバルブ23Gに入射する。ダイクロイックミラー13を透過したB光は、リレー光学系19に入射する。
ダイクロイックミラー13を透過したB光は、リレーレンズ17を介して反射ミラー18で反射され、さらにリレーレンズ17を介して反射ミラー18で反射された後、平行化レンズ20により平行化され液晶ライトバルブ23Bに入射する。2つのリレーレンズ17は、分離された3色光の中で最も長い光路を通過するB光の減衰を防ぐために設けられている。
液晶ライトバルブ23R,23G,23Bは、略立方体形状をなしたクロスダイクロイックプリズム29の3面に面して設けられている。各液晶ライトバルブにおける光の入射面には入射偏光板が、クロスダイクロイックプリズム29に面した光の射出面には出射偏光板(いずれも図示せず)が、それぞれ設けられている。なお、出射偏光板は、クロスダイクロイックプリズム29の各面にあらかじめ貼り付けられている構成であっても良い。
偏光変換素子7により偏光方向が揃えられているとは言え、光が略垂直に入射される入射偏光板は、透過できなかった光により発熱する。また、同様に、液晶ライトバルブ23R,23G,23Bや、出射偏光板においても熱を発生するため、出射偏光板と密着しているクロスダイクロイックプリズム29を含めた光変調部30は、発熱部位となる。
液晶ライトバルブ23R,23G,23Bは、解像度に応じた複数の画素を備えるアクティブマトリクス型の液晶表示素子である。
液晶ライトバルブ23R,23G,23Bに入射した各色光は、それぞれの色光ごとの光学像を内包した各色変調光に変調され、それぞれクロスダイクロイックプリズム29内に射出される。
クロスダイクロイックプリズム29は、液晶ライトバルブ23Gからの緑色の変調光を透過し、当該緑色の変調光に液晶ライトバルブ23Rからの赤色の変調光と、液晶ライトバルブ23Bからの青色の変調光とを反射して重畳し、三原色の変調光を合成したフルカラーの画像を内包した変調光を投写レンズ50に射出する。
クロスダイクロイックプリズム29から射出された変調光は、ガウスタイプなどの複数のレンズを組合せた広角ズームレンズである投写レンズ50により、スクリーンなどにフルカラーの画像として拡大投写される。
ここでは、引き続き図2を用いて、プロジェクタ100の冷却構成について説明する。
なお、図2における実線の矢印は、冷却風の流路を示している。
冷却用のファンF1〜 F4は、プロジェクタ100における主要な発熱部位ごとに設けられている。主要な発熱部位は、光源部5と、光変調部30と、電源部40およびランプ駆動部45とである。
ファンF1は、均一照明系10の下側(z軸プラス方向)に設けられたシロッコファンであり、プロジェクタ100の底面に設けられた吸気口から防塵フィルタ(いずれも図示せず)を介して空気を吸気し、下側から光源部5を中心に、フライアイレンズ6および偏光変換素子7近傍にも冷却風が行き渡るように送風する。
ファンF2,F3は、送風口を光変調部30側に向け、投写レンズ50の側面にそれぞれ配置されている。ファンF2,F3は、ファンF1と共通の底面の吸気口から空気を吸気し、下側から光変調部30全体に冷却風が行き渡るように送風する。
ファンF1〜 F3は、プロジェクタ100の厚さ方向(z軸方向)の空間を有効に利用して各発熱部位を冷却している。各発熱部位の熱を吸収し熱せられた空気は、それぞれ排気用のファンF5側に導かれ、プロジェクタ100の外部に排出される。
電源部40およびランプ駆動部45は、昇圧チョッパ回路などの高電圧回路を含んだ回路基板(図示せず)を主体としているため、高電圧による電磁ノイズが外部に漏れないように、金属材料から構成された箱状のシールド性を確保した個体を備えている。当該個体における吸気面40d,45d、および送風面40h,45hは、金属網、または、複数のスリットによる網状に設けられており、ファンF4による冷却風をスムーズに導入および排出できる構成となっている。
ファンF4の吸気面F4iは、プロジェクタ100の後方面(y軸マイナス方向)に設けられた吸気口(図示せず)に面している。また、吸気口には吸塵用のフィルタ(図示せず)が設けられている。
ルーバ62は、分配部であり、ファンF4の送風面F4jに設けられた複数の羽板63を有している。
ファンF4が送風する冷却風Waは、複数の羽板63の向きに応じて、電源部40の冷却風W1と、ランプ駆動部45の冷却風W2とに分配される。
冷却風W1および冷却風W2は、それぞれ電源部40およびランプ駆動部45の熱を吸収した後、排気用のファンF5側に導かれ、プロジェクタ100の外部に排出される。
図3(a)は、低輝度設定時における分配部の一態様を示す図である。図3(b)は、高輝度設定時における分配部の一態様を示す図である。
ここでは、本発明の特徴点であるルーバ62の態様について、図3(a),(b)を中心に適宜図1を交えて説明する。
リモコン57により、シアターモードを選択する操作がなされると、記憶部54の調光プログラムが実行され、ランプ駆動部45から放電ランプ1へ第1の駆動電力が供給され、低輝度状態となる。また、同期してファン制御プログラムが実行され、ファン駆動部60によりファンF4の駆動電圧が下げられ、分配調整部61に駆動パルスが送信される。
分配調整部61は、駆動パルスに応じてルーバ62のロータリーソレノイド65を駆動する。ロータリーソレノイド65が駆動すると、当該ロータリーソレノイドに接続された駆動ベルト64、および当該駆動ベルトに接続された複数の羽板63が連動し、複数の羽板63は、ランプ駆動部45側の定められた方向を向くことになる。
この状態が、図3(a)に示されている。当該状態においては、複数の羽板63がランプ駆動部45側に向いているため、ランプ駆動部45の冷却風W2の方が、電源部40の冷却風W1よりも、風量が多くなっている。
ダイナミックモードが選択され、ランプ駆動部45からの第2の駆動電力の印加により放電ランプ1が高輝度状態となった場合、ファンF4の駆動電圧が上げられるとともに、ルーバ62の複数の羽板63は、電源部40側の定められた方向を向く。なお、定められた方向は、記憶部54に記憶された付属データ内の駆動データおよびパラメータにより規定されており、これらの情報は、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性を鑑みた上で、設計段階にあらかじめ設定されている。
この状態においては、複数の羽板63が電源部40側に向いているため、電源部40の冷却風W1の方が、ランプ駆動部45の冷却風W2よりも、風量が多くなっている。
このように、分配制御部は、光源部5の駆動電力が大きくなるほど、電源部40に分配される冷却風の風量を増加するように分配部を駆動制御する。すなわち、分配調整部61は、各駆動電力量において温度が高くなっている部位への冷却風の風量を増やしている。
グラフmは、図9のグラフgと同様の目盛軸により構成されており、ここでは、グラフmと、グラフgとを比較しながら説明する。
シアターモードが選択され、光源部5に第1の駆動電力が印加されて低輝度となっている場合、ルーバ62によりランプ駆動部45に分配される冷却風W2の風量の割合を増やしているため、ランプ駆動部45の冷却効率が上がる。これにより、グラフmに示すように、ファンF4の駆動電圧を下げた場合であってもランプ駆動部45を十分に冷却することができる。なお、グラフmは、ファンF4の駆動電圧を下げた状態におけるランプ駆動部45の温度状態を示している。具体的には、ファンF4の駆動電圧は、グラフgにおいては、約7.5Vであったが、グラフmにおいては、約6.5Vである。
また、電源部40の温度は、ルーバ62によりランプ駆動部45に分配される冷却風W2の風量の割合を増やすとともに、ファンF4の駆動電圧を下げていることから、風量が減少しているので、過冷却気味の状態であったグラフgの温度と比べて高くなっているが、十分、定格温度内である。したがって、グラフmにおいては、ランプ駆動部45と、電源部40との温度差が小さくなっている。
また、ランプ駆動部45の温度は、ルーバ62により電源部40に分配される冷却風W1の風量の割合を増やすとともに、ファンF4の駆動電圧を下げていることから、風量が減少しているので、過冷却気味の状態であったグラフgの温度と比べて高くなっているが、十分、定格温度内である。したがって、グラフmにおいては、電源部40と、ランプ駆動部45との温度差が小さくなっている。
このように、電源部40の冷却風W1と、ランプ駆動部45の冷却風W2との風量のバランスを、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性に合わせて最適化することにより、低輝度および高輝度におけるファンF4の駆動電圧を下げている。
なお、ここまで駆動電力が2段階の場合について説明したが、3段階以上の複数段階ある場合であっても、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性に合わせて同様な風量分配を行うことができる。
(1)電源部40の温度特性は放電ランプ1の駆動電力(輝度)に略比例した特性を示し、ランプ駆動部45の温度特性は放電ランプ1の駆動電力(輝度)に略反比例した特性を示す。このため、放電ランプ1の駆動電力が低いときに、ランプ駆動部45に分配する冷却風の風量を増やすことができれば、ファンF4の回転数を下げることができる。同様に、放電ランプ1の駆動電力が高いときには、電源部40に分配する冷却風の風量を増やすことにより、ファンF4の回転数を下げることができる。
プロジェクタ100は、放電ランプ1の駆動電力(輝度)に応じて、ルーバ62における複数の羽板63の向きを変化させることにより、ファンF4による冷却風Waの風量を、電源部40の冷却風W1と、ランプ駆動部45の冷却風W2とに分配する。
そして、電源部40の冷却風W1と、ランプ駆動部45の冷却風W2との風量のバランスは、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性に合わせて最適化されることから、ファンF4による冷却風Waの総風量を抑えることが可能となり、ファンF4の回転数を下げることができる。これにより、騒音レベルが低くなるとともに、ファンF4の駆動電力を下げることができる。
従って、動作音が静かで、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
よって、ファンF4の回転数を下げても、ファンF4による冷却風Waの総風量を有効に活用して必要な冷却能力を確保することができる。さらに、ファンF4の回転数を下げられることから、騒音レベルが低くなるとともに、消費電力を削減することができる。
従って、動作音が静かで、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
よって、冷却ファンが7つ必要であった特許文献1のプロジェクタと異なり、本発明のプロジェクタは、5つ(または、4つ)のファンにより、主要な発熱部位を中心にプロジェクタ100全体を効率良く冷却することができる。また、電源部40とランプ駆動部45とを冷却するファンF4は、ルーバ62により両部に分配される風量を最適化することにより、回転数を抑えて騒音を低減している。
従って、動作音が静かで、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
《分配部の異なる態様》
図5(a)、図6(a)は、低輝度設定時における分配部の異なる態様を示す図である。図5(b)、図6(b)は、高輝度設定時における分配部の異なる態様を示す図である。ここでは、プロジェクタ100における分配部の異なる態様について、図5(a),(b)、および図6(a),(b)中心に適宜図1を交えて説明する。
Rソレノイド72は、ファンF4の略中央下部に配置され、回転軸73が、ファンF4のケースなどの外装部材に取り付けられている。この構成により、Rソレノイド72が分配調整部61により駆動されると、回転軸73の回転に連動してファンF4も向きを変える。
具体的には、シアターモードが選択され、放電ランプ1への駆動電力が低くなり低輝度状態となった場合、ファンF4の駆動電圧が下げられるとともに、Rソレノイド72が駆動され、ファンF4の送風面F4jがランプ駆動部45側の定められた方向を向くことになる。
この状態が、図5(a)に示されている。当該状態においては、ファンF4の送風面F4jがランプ駆動部45側に向いているため、ランプ駆動部45の冷却風W2の方が、電源部40の冷却風W1よりも、風量が多くなっている。
ダイナミックモードが選択され、放電ランプ1への駆動電力が高くなり高輝度状態となった場合、ファンF4の駆動電圧が上げられるとともに、ファンF4の送風面F4jが電源部40側の定められた方向を向くことになる。なお、定められた方向は、記憶部54に記憶された付属データ内の駆動データおよびパラメータにより規定されており、これらの情報は、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性を鑑みた上で、設計段階にあらかじめ設定されている。
この状態においては、ファンF4の送風面F4jが電源部40側に向いているため、電源部40の冷却風W1の方が、ランプ駆動部45の冷却風W2よりも、風量が多くなっている。
リニアアクチュエータ82は、ファンF4の横に配置され、伸縮軸83がファンF4のケースなどの外装部材に取り付けられている。この構成により、リニアアクチュエータ82が分配調整部61により駆動されると、伸縮軸83の伸縮に連動してファンF4の位置が電源部40およびランプ駆動部45に相対する面に沿って移動する。
具体的には、シアターモードが選択され、放電ランプ1への駆動電力が低くなり低輝度状態となった場合、ファンF4の駆動電圧が下げられるとともに、リニアアクチュエータ82が駆動され、伸縮軸83の移動に伴いファンF4の位置がランプ駆動部45側に所定の長さ移動する。
この状態が、図6(a)に示されている。当該状態においては、ファンF4の送風面F4jの大半がランプ駆動部45の吸気面45d側に掛かっているため、ランプ駆動部45の冷却風W2の方が、電源部40の冷却風W1よりも、風量が多くなっている。
ダイナミックモードが選択され、放電ランプ1への駆動電力が高くなり高輝度状態となった場合、ファンF4の駆動電圧が上げられるとともに、リニアアクチュエータ82が駆動され、ファンF4の位置が電源部40側に所定の長さ移動する。なお、所定の長さは、記憶部54に記憶された付属データ内の駆動データおよびパラメータにより規定されており、これらの情報は、電源部40およびランプ駆動部45の温度特性を鑑みた上で、設計段階にあらかじめ設定されている。
この状態においては、ファンF4の送風面F4jの大半が電源部40の吸気面40d側に掛かっているため、電源部40の冷却風W1の方が、ランプ駆動部45の冷却風W2よりも、風量が多くなっている。
(1)分配部は、Rソレノイド72であるので、Rソレノイド72を駆動することにより、ランプ駆動部45および電源部40に分配する冷却風の風量を変更可能とすることができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
《分配部の異なる態様》
また、図10は、分配部の異なる態様における側面図である。ここでは、図10を用いてプロジェクタ100の分配部の異なる態様について説明する。なお、図10は、ファンF4を吸気面F4i側から観察している。
図10における仕切り板92は、実施形態1の分配部および前述のRソレノイド72およびリニアアクチュエータ82とは異なる態様の分配部であり、ランプ駆動部45および電源部40と、ファンF4との間、すなわち、送風面F4j側に設けられる。また、仕切り板92の略中央部分には、ファンF4の送風面F4jと略同じ大きさの開口部93が形成されている。
仕切り板92の横には、リニアアクチュエータ(図示省略)が配置され、このリニアアクチュエータの伸縮軸は、仕切り板92に取り付けられている。なお、リニアアクチュエータは、分配調整部61により駆動される。
なお、本実施形態では、分配部は、仕切り板92と、リニアアクチュエータとにより構成されている。
リニアアクチュエータは、仕切り板92の位置を、ランプ駆動部45および電源部40に相対する面に沿って、ランプ駆動部45または電源部40の方向、すなわち、左右方向(x軸方向)に移動させる。これにより、開口部93のファンF4に対する位置が変るので、仕切り板92は、ファンF4の通風口F4kの大きさを変更することができる。
なお、本実施形態では、仕切り板92は、リニアアクチュエータにより移動させているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サーボモータと、ラックおよびピニオンギヤを用いたラックアンドピニオンによる構成とし、サーボモータを、分配調整部61により駆動しても良い。
また、同様に、仕切り板92の位置を、電源部40側に移動させることにより、電源部40の冷却風W1の風量を、ランプ駆動部45の冷却風W2よりも多くすることができる。
上述した通り、本実施形態によれば実施形態1における効果に加えて、以下の効果が得られる。
すなわち、分配部は、仕切り板92であるので、仕切り板92を移動させることにより、ランプ駆動部45および電源部40に分配する冷却風の風量を変更可能とすることができる。
従って、シンプルな構成で、複数の発熱部位をエネルギー効率良く冷却できるプロジェクタ100を提供することができる。
図7を用いて説明する。前記実施形態3において、仕切り板92は、ランプ駆動部45および電源部40と、ファンF4との間、すなわち、送風面F4j側に設けられていたが、吸気面F4i側に設けられていてもよい。
この構成であっても、前記実施形態3と同様な作用効果を得ることができる。
図1を用いて説明する。前記各実施形態において、プロジェクタ100は、光変調素子として3枚の液晶ライトバルブ23R,23G,23Bを用いた液晶3板式の投写型プロジェクタとして説明したが、これに限定するものではなく、放電ランプ1を備えたプロジェクタであれば良い。
例えば、プロジェクタは、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され、1枚でフルカラーの変調光を射出することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成としても良い。また、このような光変調素子と、スクリーンとを備えたプロジェクタであるリアプロジェクタであっても良い。
これらの構成であっても、前記実施形態および変形例と同様な作用効果を得ることができる。
図1および図4を用いて説明する。前記実施形態1において、プロジェクタ100には、電源部40およびランプ駆動部45ごとの温度を測定する温度センサを含む温度検出部を追加し、さらに記憶部54には、当該温度センサが測定する温度と当該温度に対応したファンF4の最適な駆動電圧とを規定した駆動電圧調整テーブルを記憶させた構成であっても良い。
この構成によれば、プロジェクタ100の設置されている温度状況などの影響により、電源部40およびランプ駆動部45の温度が、図4のグラフmと異なる状況となった場合であっても、測定された各部位の温度状況に応じて、最適な駆動電圧による冷却が可能となる。また、温度センサを光源部5などのその他の発熱部位にも設置することにより、対応する冷却用のファンF1〜F3を、それぞれ最適な駆動電圧により冷却する構成であっても良い。
図2を用いて説明する。前記各実施形態において、ファンF4は、電源部40およびランプ駆動部45に冷却風を送風していたが、これとは逆に、電源部40およびランプ駆動部45の熱量を奪った空気を吸気して吐出するようにしてもよい。
また、前記各実施形態において、電源部40およびランプ駆動部45は、隣接して配置されていたが、離間して配置されていてもよい。また、分配部は、ルーバ62、Rソレノイド72、リニアアクチュエータ82、および仕切り板92を採用していたが、これ以外の構成、例えばファンによる冷却風の方向を変更するダクトなどを採用してもよい。要するに、電源部40と、ランプ駆動部45とにファンF4による冷却風の風量を分配するとともに、電源部40およびランプ駆動部45に分配する風量を変更可能とすることができればよい。
Claims (7)
- 光を発する光源部と、
前記光源部に駆動電力を供給するランプ駆動部と、
少なくとも前記ランプ駆動部に電力を供給する電源部と、
前記ランプ駆動部および前記電源部に冷却風を流通させるファンと、
前記ファンによる冷却風の風量を、前記ランプ駆動部と、前記電源部とに分配するとともに、前記ランプ駆動部および前記電源部に分配する冷却風の風量を変更可能とする分配部と、
前記光源部に供給される駆動電力に応じて、前記分配部を駆動制御し、前記ランプ駆動部および前記電源部に分配される冷却風の風量を変更させる分配制御部とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記分配制御部は、前記駆動電力が大きくなるほど、前記電源部に分配される冷却風の風量が増加するように前記分配部を駆動制御することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記ランプ駆動部および前記電源部は、隣接して配置され、
前記ファンは、前記ランプ駆動部および前記電源部に対向して配置され、
前記分配部は、複数の羽板を有し、前記ランプ駆動部および前記電源部と、前記ファンとの間に配置されるルーバであり、当該複数の羽板の向きを変更することにより、前記冷却風の風量を変更可能とすることを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクタ。 - 前記ランプ駆動部および前記電源部は、隣接して配置され、
前記ファンは、前記ランプ駆動部および前記電源部に対向して配置され、
前記分配部は、前記ファンの姿勢を変更するロータリーソレノイドであり、当該ロータリーソレノイドを駆動することにより、前記冷却風の風量を変更可能とすることを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクタ。 - 前記ランプ駆動部および前記電源部は、隣接して配置され、
前記ファンは、前記ランプ駆動部および前記電源部に対向して配置され、
前記分配部は、前記ファンの位置を、前記ランプ駆動部および前記電源部に相対する面に沿って移動させるリニアアクチュエータであり、当該リニアアクチュエータを駆動することにより、前記冷却風の風量を変更可能とすることを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクタ。 - 前記ランプ駆動部および前記電源部は、隣接して配置され、
前記ファンは、前記ランプ駆動部および前記電源部に対向して配置され、
前記分配部は、前記ランプ駆動部および前記電源部と、前記ファンとの間に配置され、前記ランプ駆動部および前記電源部に相対する面に沿って移動されることにより、前記ファンの通風口の大きさを変更する仕切り板であり、当該仕切り板を移動させることにより、前記冷却風の風量を変更可能とすることを特徴とする請求項1または2に記載のプロジェクタ。 - 前記光源部を冷却するファンと、
前記光源部からの光を、画像を表す変調光に変調する光変調部を冷却するファンと、
複数の前記ファンにより送風され、前記各部の熱量を奪った空気を外部に排出するファンとを備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
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