JP2007316334A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動画や静止画などの画像を前方のスクリーンに拡大投影するプロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector that enlarges and projects an image such as a moving image or a still image on a front screen.
動画や静止画などの画像を前方のスクリーンに拡大投影するプロジェクタでは、光源として高輝度の放電ランプや高輝度LEDなどを用いているため、光源から大量の熱が発生される。また、光源からの熱に曝される反射板などの集光部材や、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)あるいは液晶表示素子などの画像形成素子も高温になる。そのため、プロジェクタにおいては、電源や制御回路などを冷却するための冷却ファンに加えて、光源、集光部材及び画像形成素子などを集中的に冷却するためのブロアファンが設けられている。 In a projector that enlarges and projects an image such as a moving image or a still image on a front screen, a high-intensity discharge lamp, a high-intensity LED, or the like is used as a light source, and thus a large amount of heat is generated from the light source. In addition, a condensing member such as a reflection plate exposed to heat from a light source, and an image forming element such as a DMD (digital micromirror device) or a liquid crystal display element are also heated. Therefore, in the projector, in addition to the cooling fan for cooling the power supply, the control circuit, and the like, a blower fan for intensive cooling of the light source, the light collecting member, the image forming element, and the like is provided.
冷却ファンは、電子機器の電源部など冷却を必要とする部分に用いられている汎用品であって、モータの軸に直接ファンを取り付けただけの比較的簡単な構成である。これに対して、ブロアファンは、上記モータ及びファンの他に、所定方向に冷却風を噴出させるためのダクトを備えている。そして、ブロアファンにより発生された冷却風は、光源、集光部材及び画像形成素子などを冷却するために、ダクトにより所定の方向に噴出され、これらを冷却した後の熱せられた冷却風がハウジングの排気口から排気される。そのうち、最も温度の高い光源と、その次に温度の高い集光部材を冷却した後の冷却風は、非常に高温であるため、排気口の近傍を含むハウジングの温度が非常に高くなる。そのため、ハウジングの材料として高温に耐えうる樹脂を用いなければならず、あるいは、ハウジングの内側にアルミテープなどを貼付するなどの耐熱処理を施さなければならず、コストアップの原因となる。さらに、ユーザが誤ってハウジングの高温部に触れないようにするため、排気口の位置や冷却風の流路などが制限される。そのため、プロジェクタを構成する各部品の配置が制限され、プロジェクタの小型軽量化を妨げる要因となる。 The cooling fan is a general-purpose product that is used in parts that require cooling, such as a power supply unit of an electronic device, and has a relatively simple configuration in which the fan is directly attached to the motor shaft. In contrast, the blower fan includes a duct for ejecting cooling air in a predetermined direction in addition to the motor and the fan. Then, the cooling air generated by the blower fan is ejected in a predetermined direction by the duct in order to cool the light source, the light collecting member, the image forming element, and the like. It is exhausted from the exhaust port. Among them, since the cooling air after cooling the light source having the highest temperature and the light collecting member having the next highest temperature is very hot, the temperature of the housing including the vicinity of the exhaust port becomes very high. For this reason, it is necessary to use a resin that can withstand high temperatures as the material of the housing, or heat treatment such as attaching an aluminum tape or the like to the inside of the housing, which increases costs. Furthermore, in order to prevent the user from accidentally touching the high temperature part of the housing, the position of the exhaust port, the flow path of the cooling air, and the like are limited. For this reason, the arrangement of the parts constituting the projector is limited, which becomes a factor that hinders the reduction in size and weight of the projector.
なお、特許文献1では、プロジェクタの光源部を効率良く冷却するために、光源部の直後に冷却ファンを配置すると共に、反射板に開口を設け、冷却ファンにより発生された冷却風の一部を直接光源及び反射板の内面側に誘導し、残りを反射板の背面側に誘導している。しかしながら、このような構成では、光源部を冷却した後の熱せられた冷却風がそのままハウジングの外部に排気されるという問題点は解決されていない。また、冷却ファン自体が光源からの出射された光の一部に直接曝されることになり、冷却ファン自体も高温になる。さらに、冷却ファンの隙間から光が後方に漏れ、光源の発光効率が低下する。
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、光源部を冷却した後の熱せられた冷却風が直接ハウジングの排気口から排気されることがなく、それによって排気口の位置やプロジェクタを構成する各部品の配置の自由度を高くし、小型軽量化及び低コスト化を可能とするプロジェクタを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional example, and the heated cooling air after cooling the light source unit is not directly exhausted from the exhaust port of the housing, thereby the exhaust port. It is an object of the present invention to provide a projector that can increase the degree of freedom of the position of each of the components constituting the projector and the size, weight, and cost of the projector.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、光源と、光源から出射された光の光路上に設けられ、三原色に相当するカラーフィルタが所定角度ピッチで形成され、一定速度で回転するカラーホイールと、前記光源から出射された光を前記カラーホイール上の一部に集光するための、少なくとも反射板を備えた集光部材と、前記カラーホイールを透過した光束の光路上に設けられ、二次元的に配列された微小ミラーの集合体であって、外部から入力された映像信号に応じて前記微小ミラーの角度を変化させ、前記カラーホイールを透過した光束を所定方向と前記所定方向以外の方向に反射させるDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)と、前記DMDに対して前記所定方向に配置され、前記DMDにより反射された光束をスクリーン上に投影する投影レンズと、前記映像信号を用いて前記DMDを駆動するDMD駆動回路と、プロジェクタ全体を制御する全体制御回路と、前記光源を駆動する光源駆動回路と、前記DMD駆動回路、前記全体制御回路及び前記光源駆動回路を含むプロジェクタ各部に電力を供給するための電源回路と、前記光源、前記集光部材及び前記DMDを集中的に冷却するための第1冷却風を発生させるブロアファンと、少なくとも前記電源回路を冷却するための第2冷却風を発生させる冷却ファンと、前記各部材を収納するハウジングを備えたプロジェクタにおいて、
前記ハウジングは、前記投影レンズによる投影方向において、前方に配置された第1収納部と、後方に配置された第2収納部を有し、
前記光源、前記カラーホイール、前記集光部材、前記DMD、前記投影レンズ及び前記ブロアファンは、前記第1収納部に収納され、
前記DMD駆動回路、前記全体制御回路、前記光源駆動回路及び前記電源回路は、前記第2収納部に収納され、
前記冷却ファンは、前記第1収納部と前記第2収納部に跨るように配置されており、
前記ブロアファンは、第1冷却風を前記光源及び前記集光部材側に誘導するための第1ダクトを有し、
前記第1収納部には、前記冷却ファンにより発生された第2冷却風の一部を、前記光源及び前記集光部材には直接誘導せず、前記ブロアファンにより発生された第1冷却風の流路における前記光源及び前記集光部材の下流側に誘導するための第2ダクトと、前記光源及び前記集光部材を冷却した後の熱せられた第1冷却風と前記第2ダクトによって誘導された第2冷却風の一部とが混合された混合風を前記投影レンズの下部を通って前記ハウジングの排気口に誘導する第3ダクトがさらに設けられており、
それによって、前記光源及び前記集光部材を冷却した後の熱せられた第1冷却風と第2冷却風の一部が混合されて温度が低下された混合風を排気することにより、排気口近傍を含む前記ハウジングの温度上昇を抑制したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
The housing has a first storage portion disposed in the front and a second storage portion disposed in the rear in the projection direction of the projection lens,
The light source, the color wheel, the condensing member, the DMD, the projection lens, and the blower fan are stored in the first storage unit,
The DMD drive circuit, the overall control circuit, the light source drive circuit, and the power supply circuit are housed in the second housing part,
The cooling fan is disposed so as to straddle the first storage part and the second storage part,
The blower fan has a first duct for guiding the first cooling air to the light source and the light collecting member side,
In the first storage part, a part of the second cooling air generated by the cooling fan is not directly guided to the light source and the light collecting member, and the first cooling air generated by the blower fan is not guided. A second duct for guiding the light source and the light collecting member downstream of the light source and the light collecting member in the flow path; and the heated first cooling air after cooling the light source and the light collecting member and the second duct. A third duct for guiding the mixed air mixed with a part of the second cooling air to the exhaust port of the housing through the lower part of the projection lens,
Accordingly, the heated first cooling air after cooling the light source and the light collecting member and a part of the second cooling air are mixed to exhaust the mixed air whose temperature has been reduced, thereby near the exhaust port. The temperature rise of the said housing containing this was suppressed, It is characterized by the above-mentioned.
請求項2の発明は、画像を形成する画像形成素子と、画像形成素子を照明する光源部と、画像形成素子により形成された画像を前方に拡大投影する投影レンズと、前記画像形成素子及び前記光源を駆動するための駆動回路が実装された回路基板と、前記各部材を収納するハウジングと、前記ハウジングの外部から空気を前記ハウジング内に吸引し、前記各部材を冷却する冷却手段を備えたプロジェクタにおいて、前記冷却手段は、少なくとも2つの第1ファン及び第2ファンを有し、前記第1ファンにより発生された第1冷却風で前記光源部を冷却し、前記第1ファンで発生され、前記光源部を冷却した第1冷却風と、前記第2ファンで発生された第2冷却風の少なくとも一部を混合した混合風を排気することを特徴とする。
The invention according to
請求項3の発明は、請求項2に記載のプロジェクタにおいて、前記第1収納部は、前記投影レンズによる投影方向において、前記ハウジングの前方に配置され、前記第2収納部は前記ハウジングの後方に配置され、前記画像形成素子、前記光源部、前記投影レンズ及び前記第1ファンは、前記第1収納部に設けられ、前記第2ファンは前記第1収納部と前記第2収納部に跨るように設けられており、前記第1収納部には、前記第2ファンにより発生された第2冷却風の少なくとも一部を前記光源部には直接誘導せず、前記第1ファンにより発生された第1冷却風の流路の前記光源部よりも下流側に誘導するためのダクトが設けられていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the projector according to the second aspect, the first storage portion is disposed in front of the housing in the projection direction by the projection lens, and the second storage portion is disposed behind the housing. The image forming element, the light source unit, the projection lens, and the first fan are provided in the first storage unit, and the second fan straddles the first storage unit and the second storage unit. In the first storage part, at least a part of the second cooling air generated by the second fan is not directly guided to the light source part, and the first cooling part is generated by the first fan. A duct for guiding the cooling air flow path to the downstream side of the light source part is provided.
請求項1の発明によれば、最も温度の高い光源及びその次に温度の高い集光部材を冷却した後の熱せられた第1冷却風は、直接ハウジングの排気口から排気されることはなく、この熱せられた第1冷却風に比べて遙かに温度に低い第2冷却風の一部と混合された後、ハウジングの排気口から排気される。そのため、排気口近傍を含むハウジングの温度上昇が抑制されるので、ハウジングの材料として、耐熱性に低い材料を用いることが可能になる。あるいは、ハウジングの内側にアルミテープを貼付するなどの耐熱処理が不要になる。その結果、プロジェクタのコストダウンが可能になる。また、仮にユーザがハウジングの排気口近傍に触れたとしても危険ではないので、排気口の位置を自由に設定でき、プロジェクタを構成する各部品の配置の自由度が高くなるので、プロジェクタの小型軽量化が可能になる。 According to the first aspect of the present invention, the heated first cooling air after cooling the light source having the highest temperature and the light collecting member having the next highest temperature is not directly exhausted from the exhaust port of the housing. After being mixed with a part of the second cooling air that is much lower in temperature than the heated first cooling air, the air is exhausted from the exhaust port of the housing. Therefore, since the temperature rise of the housing including the vicinity of the exhaust port is suppressed, a material having low heat resistance can be used as the housing material. Or heat-resistant processing, such as sticking an aluminum tape inside a housing, becomes unnecessary. As a result, the cost of the projector can be reduced. In addition, even if the user touches the vicinity of the exhaust port of the housing, it is not dangerous. Therefore, the position of the exhaust port can be set freely, and the degree of freedom of arrangement of each component constituting the projector is increased. Can be realized.
また、従来の構成と比較して、ハウジングに、冷却ファンにより発生された第2冷却風の一部を、第1冷却風の流路における光源及び集光部材の下流側に誘導するための第2ダクトと、熱せられた第1冷却風と第2冷却風の一部とが混合された混合風をハウジングの排気口に誘導する第3ダクトをさらに設けただけであるので、ダクトを製造するための金型が若干複雑になる程度であって、ハウジングの製造コストは従来のものと差はない。さらに、第3ダクトは投影レンズの下部の空間に設けられているので、第3ダクトを設けてもハウジングの大きさは従来のものとほとんど同じである。むしろ、上記のように、排気口の位置及びプロジェクタを構成する各部品の配置の自由度が高くなるので、プロジェクタの小型軽量化が可能になる。 In addition, compared with the conventional configuration, a second cooling air generated by the cooling fan in the housing is guided to the downstream side of the light source and the condensing member in the flow path of the first cooling air. The duct is manufactured because only the second duct and the third duct for guiding the mixed air in which the heated first cooling air and a part of the second cooling air are mixed to the exhaust port of the housing are further provided. Therefore, the manufacturing cost of the housing is not different from the conventional one. Furthermore, since the third duct is provided in the space below the projection lens, the size of the housing is almost the same as the conventional one even if the third duct is provided. Rather, as described above, the degree of freedom of the position of the exhaust port and the arrangement of the components constituting the projector is increased, and thus the projector can be reduced in size and weight.
さらに、ハウジングを、投影レンズによる投影方向、すなわちハウジングの前後方向において、前方に配置された第1収納部と後方に配置された第2収納部に2分割し、高温となる光源、集光部材、DMDなどを第1収納部に収納しているので、第2収納部に収納されたDMD駆動回路、全体制御回路、光源駆動回路及び電源回路などを光源の高熱から遮断することが可能となる。 Furthermore, the housing is divided into two parts, a first storage part disposed in the front and a second storage part disposed in the rear in the projection direction by the projection lens, that is, the front-rear direction of the housing, and the light source and the light collecting member that become high in temperature Since the DMD and the like are stored in the first storage unit, the DMD drive circuit, the overall control circuit, the light source drive circuit, the power supply circuit, and the like stored in the second storage unit can be blocked from the high heat of the light source. .
請求項2の発明によれば、第1ファンで発生され、光源部を冷却した第1冷却風と、第2ファンで発生された第2冷却風の少なくとも一部を混合した混合風を排気するので、光源部を冷却した第1冷却風を直接排気する場合に比べて、排気温度を低くすることができる。その結果、排気口近傍を含むハウジングの温度上昇が抑制されるので、ハウジングの材料として、耐熱性に低い材料を用いることが可能になる。あるいは、ハウジングの内側にアルミテープを貼付するなどの耐熱処理が不要になる。その結果、プロジェクタのコストダウンが可能になる。また、仮にユーザがハウジングの排気口近傍に触れたとしても危険ではないので、排気口の位置を自由に設定でき、プロジェクタを構成する各部品の配置の自由度が高くなるので、プロジェクタの小型軽量化が可能になる。 According to the second aspect of the present invention, the mixed air obtained by mixing at least a part of the first cooling air generated by the first fan and cooling the light source unit and the second cooling air generated by the second fan is exhausted. Therefore, the exhaust temperature can be lowered as compared with the case where the first cooling air that has cooled the light source unit is directly exhausted. As a result, since the temperature rise of the housing including the vicinity of the exhaust port is suppressed, a material having low heat resistance can be used as the material of the housing. Or heat-resistant processing, such as sticking an aluminum tape inside a housing, becomes unnecessary. As a result, the cost of the projector can be reduced. In addition, even if the user touches the vicinity of the exhaust port of the housing, it is not dangerous. Therefore, the position of the exhaust port can be set freely, and the degree of freedom of arrangement of each component constituting the projector is increased. Can be realized.
請求項3の発明によれば、ハウジングを、投影レンズによる投影方向、すなわちハウジングの前後方向において、前方に配置された第1収納部と後方に配置された第2収納部に2分割し、高温となる光源部及び画像形成素子を第1収納部に収納しているので、熱に弱い構成要素、例えば半導体素子を用いた制御回路などを第2収納部に収納することによって光源の高熱から遮断することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the housing is divided into two parts in the projection direction by the projection lens, that is, in the front-rear direction of the housing, into the first storage part disposed in the front and the second storage part disposed in the rear. Since the light source unit and the image forming element to be used are housed in the first housing part, heat-sensitive components such as a control circuit using a semiconductor element are housed in the second housing part to cut off from the high heat of the light source. It becomes possible to do.
本発明の一実施形態に係るプロジェクタについて、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係るプロジェクタ1の構成を平面断面図である。また、図2は、プロジェクタ1の外観を示す正面断面図である。さらに、図3は、プロジェクタ1の回路構成を示すブロック図である。このプロジェクタ1は、パーソナルコンピュータやビデオカメラなどから入力された映像信号(画像データ)を用いて画像を形成し、前方に設けられたスクリーンに拡大投影する装置である。
A projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing a configuration of a
図1に示すように、プロジェクタ1は、おおまかに、ハウジング2の前方側に配置され、外部から入力された映像信号を用いて画像を形成し、前方のスクリーンに拡大投影する光学エンジン10と、ハウジング2の後方側に配置され、外部から入力された映像信号を処理して光学エンジン10を制御する制御部20で構成されている。また、ハウジング2は投影レンズによる投影方向、すなわちハウジング2の前後方向において、前方に配置された第1収納部2Aと後方に配置された第2収納部2Bに2分割されており、光学エンジン10は前方の第1収納部に収納されており、制御部20は後方の第2収納部2Bに収納されている。
As shown in FIG. 1, the
光学エンジン10は、例えば放電ランプなどの光源11と、光源から出射された光のうち後方に出射された光を前方に反射させると共に、所定の領域に集光させる反射板(集光部材)12と、光源11から出射された光の光路上に設けられ、三原色に相当するカラーフィルタが所定角度ピッチで形成され、一定速度で回転するカラーホイール13と、カラーホイール13を一定速度で回転させるモータ14と、カラーホイール13を挟んで光源に対向するように設けられ、所定の内径を有する光トンネル15と、光トンネルを透過した光束を所定方向に反射するミラー16と、光トンネル15及びミラー16を介して、カラーホイール13を透過した光束の光路上に設けられ、二次元的に配列された微小ミラーの集合体であって、外部から入力された映像信号に応じて微小ミラーの角度を変化させ、カラーホイール13を透過した光束を所定方向(第1の方向)と所定方向以外の第2の方向に反射させるDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)17と、DMD17に対して第1の方向に配置され、DMD17により反射された光束をスクリーン上に投影する投影レンズ18と、光源11、反射板(集光部材)12、カラーホイール13、光トンネル15、DMD17を集中的に冷却するためのブロアファン(第1ファン)19などで構成されている。光源11と反射板12は光源部を構成し、光源部のハウジングを兼ねた第1ダクト5A(詳細は句術する)の内部に収納されている。
The
反射板12は、例えば回転楕円面状に形成されており、光源11が回転楕円面の一方の焦点近傍に配置され、カラーホイール13の一部が回転楕円面の他方の焦点近傍に位置するように配置されている。図中、カラーホイール13よりも右側は、光源ユニットとして独立したユニットに構成され、より多くの光をカラーホイール13上に集光するために、光源ユニットの内面は、例えば鏡面仕上げされている。一方、光トンネル15よりも左側は、迷光の影響を少なくするための暗箱ユニットとして形成され、暗箱ユニットの内面は、反射光を吸収するように反射防止塗料が塗布されている。なお、図1及び図2において、ハウジング2の内部を光学エンジン10側と制御部20側を仕切るように描かれている仕切り板4は、実際にこのような仕切り板4を設けてもよいし、あるいは、上記光源ユニット及び暗箱ユニットのハウジングの壁を兼用させてもよい。
The reflecting
ブロアファン19は、例えばファン19aの回転軸方向に空気を吸引し、円周方向に風を吹き出させるような構造であり、モータ(図示せず)及びファン19aの他に、所定方向に第1冷却風を吹き出させるためのダクト19b、19c及び19dを有している。ダクト19bは、光源11及び反射板12を冷却するために、これら光源11及び反射板12側に第1冷却風50を吹き出させる。また、ダクト19cは、DMD17側に第1冷却風51を吹き出させる。さらに、ダクト19dは、カラーホイール13及び光トンネル15側に第1冷却風52を吹き出させる。なお、光学エンジン10中、光源11の温度が最も高くなり、その次に反射板12の温度が高くなる。そのため、ブロアファン19から光源11及び反射板12側に吹き出される第2冷却風50の風量が最も多くなるように、各ダクト19b、19c及び19dの断面積や断面形状などが設定されている。さらに、第1収納部2Aには、ブロアファン19のダクト19bから噴出された第1冷却風50を光源11及び反射板12に誘導するための第1ダクト5A、後述する第2ダクト5B及び第3ダクト5Cが設けられている。
The
一方、制御部20は、映像信号を用いてDMD17を駆動するDMD駆動回路21と、プロジェクタ1の全体を制御する全体制御回路22と、光源11を駆動する光源駆動回路23と、DMD駆動回路21、全体制御回路22及び光源駆動回路23を含むプロジェクタ1の各部に電力を供給するための電源回路24と、少なくとも光源11及び電源回路24を冷却するための冷却風を発生させる冷却ファン3を有している。DMD駆動回路21及び全体制御回路22は、例えばCPU、ROM、RAMなどで構成されている。また、必要に応じて、ノイズ除去フィルタなども設けられている。光源駆動回路23は、放電ランプなどの光源11を電力が一定となるように制御するためのインバータ回路であり、コイル、ダイオード、FETなどで構成されている。放電ランプは、点灯開始直後、その温度が低く、電圧が低いため、電力が一定になるように制御すると大電流がランプに流れてしまい、ランプ寿命が低下するという問題を有している。そのため、光源駆動回路23は、ランプ点灯開始から一定時間、ランプに流れる電流を制限するウオーミングアップ動作を行う。電源回路24は、例えば100Vや200Vなどの交流商用電源を入力として、例えば12Vや24Vなどの直流電圧電源を発生させる回路であり、コイル、ダイオード、FETなどで構成されている。
On the other hand, the
一般的に、光源駆動回路23や電源回路24を構成する部品は、CPU、ROM、RAMなどに比べて大きく、かつ重い。そのため、光源駆動回路23及び電源回路24の構成部品は、ハウジング2の底部近傍に設けられた第1回路基板25上に実装されている。また、第1回路基板25上には、光源駆動回路23や電源回路24以外の回路27を構成する部品も実装されている。一方、DMD駆動回路21及び全体制御回路22を構成する部品は、光源駆動回路23や電源回路24を構成する部品に比べて小さく、かつ軽い。そのため、DMD駆動回路21及び全体制御回路22の構成部品は、光源駆動回路23及び電源回路24が実装されている第1回路基板25とは異なる第2回路基板26上に実装されている。
In general, components constituting the light
なお、光源駆動回路23及び電源回路24の構成部品の全部が第1回路基板25上に実装されている必要はなく、これら光源駆動回路23及び電源回路24の一方又は両方の一部分だけが第1回路基板25上に実装され、残りは他の回路基板(図示せず)などに実装されていてもよい。同様に、DMD駆動回路21及び全体制御回路22の構成部品の全部が第2回路基板26上に実装されている必要はなく、これらDMD駆動回路21及び全体制御回路22の一方又は両方の一部分だけが第2回路基板26上に実装され、残りは他の回路基板(図示せず)などに実装されていてもよい。
It is not necessary that all the components of the light
図1及び図2に示すように、冷却ファン(第2ファン)3は、ハウジング2の外部からハウジング2の内部に空気を取り入れて第2冷却風を発生させ、第2冷却風を制御部20に導入し、光源駆動回路23、電源回路24などの熱源から発生される熱を吸収し、温度が上昇した熱風をハウジング2の外部に排気させるものである。図1に示す構成では、冷却ファン3は、第1収納部2Aと第2収納部2Bに跨るように配置されている。そして、第1収納部2Aでは、上記第2ダクト5Bの吸気側開口が冷却ファン3に対向するように設けられている。冷却ファン3により発生された第2冷却風の一部53は、第2ダクト5Bにより、光源11及び反射板(集光部材)12には直接誘導されず、ブロアファン19により発生された第1冷却風50の流路における光源11及び反射板(集光部材)12の下流側5Dに誘導される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling fan (second fan) 3 takes in air from the outside of the
図1に示すように、ブロアファン19により発生された第1冷却風50は、第1ダクト5Aにより、光源11及び反射板12の内面側に誘導されると共に、反射板12の背面側にも誘導され、光源11及び反射板12の熱を吸収し、第1冷却風50の流路における光源11及び反射板12の下流側5Dに誘導される。第1ダクト5A、第2ダクト5B及び第3ダクト5Cは、第1冷却風50の流路における光源11及び反射板(集光部材)12の下流側5Dにおいて連通されている。さらに、第3ダクト5Cは、図2に示すように、投影レンズ18の下部の空間に設けられており、ハウジング2の側部に設けられた排気口2Cに連通されている。
As shown in FIG. 1, the
光源11及び反射板12の下流側5Dにおいて、第1ダクト5Aにより誘導され、光源11及び反射板12を冷却した後の熱せられた第1冷却風54は、第2ダクト5Bにより誘導された第2冷却風の一部53と混合される。ここで、光源11の内部は、例えば約700℃という非常な高温になるため、光源11及び反射板12を冷却した後の熱せられた第1冷却風54も100℃以上の高温になっている。一方、冷却ファン3により発生された第2冷却風の一部53は、ハウジング2の外部の空気とほぼ同じ温度、すなわち室温と同じであり、一般的に高くても30℃程度である。さらに、空調が行われている部屋では、室温が20℃前後に設定されている。そのため、最も温度の高い光源11及びその次に温度の高い反射板(集光部材)12を冷却した後の熱せられた第1冷却風54は、直接ハウジング2の排気口2Cから排気されることはなく、この熱せられた第1冷却風54に比べて遙かに温度に低い第2冷却風の一部53と混合された後、第1冷却風54よりも温度の低い混合風55がハウジング2の排気口2Cから排気される。そのため、排気口2Cの近傍を含むハウジング2の温度上昇が抑制されるので、ハウジング2の材料として、耐熱性に低い材料を用いることが可能になる。あるいは、ハウジング2の内側にアルミテープを貼付するなどの耐熱処理が不要になる。その結果、プロジェクタ1のコストダウンが可能になる。また、仮にユーザがハウジング2の排気口2C近傍に触れたとしても危険ではないので、排気口2Cの位置を、ハウジング2の側面だけでなく、ハウジングの前面、上面底面など自由に設定できる。さらに、排気口2Cの位置を自由に設定できるので、それに伴って、プロジェクタ1を構成する各部品の配置の自由度が高くなり、プロジェクタ1の小型軽量化が可能になる。
On the
また、従来の構成と比較して、ハウジング2に、冷却ファン3により発生された第2冷却風の一部53を、第1冷却風54の流路における光源11及び反射板(集光部材)12の下流側に誘導するための第2ダクト5Bと、熱せられた第1冷却風54と第2冷却風の一部53とが混合された混合風55をハウジング2の排気口2Cに誘導する第3ダクト5Cをさらに設けただけであるので、ダクトを製造するための金型が若干複雑になる程度であって、ハウジング2の製造コストは従来のものと差はない。さらに、第3ダクト5Cは投影レンズ18の下部の空間に設けられているので、第3ダクト5Cを設けてもハウジング2の大きさは従来のものとほとんど同じである。むしろ、上記のように、排気口2Cの位置及びプロジェクタ1を構成する各部品の配置の自由度が高くなるので、プロジェクタ1の小型軽量化が可能になる。
Further, compared to the conventional configuration, a
さらに、ハウジング2を、投影レンズ18による投影方向、すなわちハウジング2の前後方向において、前方に配置された第1収納部2Aと後方に配置された第2収納部2Bに2分割し、高温となる光源11、反射板(集光部材)12、DMD17などを第1収納部2Aに収納しているので、第2収納部2Bに収納されたDMD駆動回路21、全体制御回路22、光源駆動回路23及び電源回路24などを光源11の高熱から遮断することが可能となる。
Further, the
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、プロジェクタ1は、DMD17を用いたものに限定されず、画像形成素子として液晶表示素子などを用いたものであってもよい。すなわち、本発明に係るプロジェクタは、画像を形成する画像形成素子と、画像形成素子を照明する光源部(光源、集光部材など)と、画像形成素子により形成された画像を前方に拡大投影する投影レンズと、画像形成素子及び光源を駆動するための駆動回路が実装された回路基板と、前記各部材を収納するハウジングと、ハウジングの外部から空気をハウジング内に吸引し、各部材を冷却する冷却手段を備え、冷却手段は、少なくとも2つの第1ファン及び第2ファンを有し、第1ファンにより発生された冷却風で光源部を冷却し、第1ファンで発生され、光源部を冷却した冷却風と、第2ファンで発生された冷却風の少なくとも一部を混合した混合風を排気するように構成されていればよい。
In addition, this invention is not limited to the structure of the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, the
1 プロジェクタ
2 ハウジング
2A 第1収納部
2B 第2収納部
2C 排気口
3 冷却ファン(第2ファン)
4 空洞部
5A 第1ダクト
5B 第2ダクト
5C 第3ダクト
5D 光源及び反射板(集光部材)の下流側
10 光学エンジン
11 光源
12 反射板
13 カラーホイール
14 モータ
15 光トンネル
16 ミラー
17 DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)
18 投影レンズ
19 ブロアファン(第1ファン)
19b、19c、19d ダクト
20 制御部
21 DMD駆動回路
22 全体制御回路
23 光源駆動回路
24 電源回路
50、51、52 第1冷却風
53 第2冷却風の一部
54 熱せられた第1冷却風
55 混合風
DESCRIPTION OF
4
18
19b, 19c,
Claims (3)
光源から出射された光の光路上に設けられ、三原色に相当するカラーフィルタが所定角度ピッチで形成され、一定速度で回転するカラーホイールと、
前記光源から出射された光を前記カラーホイール上の一部に集光するための、少なくとも反射板を備えた集光部材と、
前記カラーホイールを透過した光束の光路上に設けられ、二次元的に配列された微小ミラーの集合体であって、外部から入力された映像信号に応じて前記微小ミラーの角度を変化させ、前記カラーホイールを透過した光束を所定方向と前記所定方向以外の方向に反射させるDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)と、
前記DMDに対して前記所定方向に配置され、前記DMDにより反射された光束をスクリーン上に投影する投影レンズと、
前記映像信号を用いて前記DMDを駆動するDMD駆動回路と、
プロジェクタ全体を制御する全体制御回路と、
前記光源を駆動する光源駆動回路と、
前記DMD駆動回路、前記全体制御回路及び前記光源駆動回路を含むプロジェクタ各部に電力を供給するための電源回路と、
前記光源、前記集光部材及び前記DMDを集中的に冷却するための第1冷却風を発生させるブロアファンと、
少なくとも前記電源回路を冷却するための第2冷却風を発生させる冷却ファンと、
前記各部材を収納するハウジングを備えたプロジェクタにおいて、
前記ハウジングは、前記投影レンズによる投影方向において、前方に配置された第1収納部と、後方に配置された第2収納部を有し、
前記光源、前記カラーホイール、前記集光部材、前記DMD、前記投影レンズ及び前記ブロアファンは、前記第1収納部に収納され、
前記DMD駆動回路、前記全体制御回路、前記光源駆動回路及び前記電源回路は、前記第2収納部に収納され、
前記冷却ファンは、前記第1収納部と前記第2収納部に跨るように配置されており、
前記ブロアファンは、第1冷却風を前記光源及び前記集光部材側に誘導するための第1ダクトを有し、
前記第1収納部には、前記冷却ファンにより発生された第2冷却風の一部を、前記光源及び前記集光部材には直接誘導せず、前記ブロアファンにより発生された第1冷却風の流路における前記光源及び前記集光部材の下流側に誘導するための第2ダクトと、前記光源及び前記集光部材を冷却した後の熱せられた第1冷却風と前記第2ダクトによって誘導された第2冷却風の一部とが混合された混合風を前記投影レンズの下部を通って前記ハウジングの排気口に誘導する第3ダクトがさらに設けられており、
それによって、前記光源及び前記集光部材を冷却した後の熱せられた第1冷却風と第2冷却風の一部が混合されて温度が低下された混合風を排気することにより、排気口近傍を含む前記ハウジングの温度上昇を抑制したことを特徴とするプロジェクタ。 A light source;
A color wheel provided on the optical path of the light emitted from the light source, the color filters corresponding to the three primary colors are formed at a predetermined angular pitch, and rotated at a constant speed;
A condensing member including at least a reflector for condensing light emitted from the light source onto a part of the color wheel;
An assembly of two-dimensionally arranged micromirrors provided on an optical path of a light beam transmitted through the color wheel, and changing the angle of the micromirrors according to an image signal input from the outside, DMD (digital micromirror device) that reflects the light beam transmitted through the color wheel in a predetermined direction and a direction other than the predetermined direction;
A projection lens disposed in the predetermined direction with respect to the DMD and projecting a light beam reflected by the DMD onto a screen;
A DMD driving circuit for driving the DMD using the video signal;
An overall control circuit for controlling the entire projector;
A light source driving circuit for driving the light source;
A power supply circuit for supplying power to each part of the projector including the DMD drive circuit, the overall control circuit, and the light source drive circuit;
A blower fan that generates a first cooling air for intensively cooling the light source, the condensing member, and the DMD;
A cooling fan that generates at least a second cooling air for cooling the power supply circuit;
In a projector provided with a housing for storing each member,
The housing has a first storage portion disposed in the front and a second storage portion disposed in the rear in the projection direction of the projection lens,
The light source, the color wheel, the condensing member, the DMD, the projection lens, and the blower fan are stored in the first storage unit,
The DMD drive circuit, the overall control circuit, the light source drive circuit, and the power supply circuit are housed in the second housing part,
The cooling fan is disposed so as to straddle the first storage part and the second storage part,
The blower fan has a first duct for guiding the first cooling air to the light source and the light collecting member side,
In the first storage part, a part of the second cooling air generated by the cooling fan is not directly guided to the light source and the light collecting member, and the first cooling air generated by the blower fan is not guided. A second duct for guiding the light source and the light collecting member downstream of the light source and the light collecting member in the flow path; and the heated first cooling air after cooling the light source and the light collecting member and the second duct. A third duct for guiding the mixed air mixed with a part of the second cooling air to the exhaust port of the housing through the lower part of the projection lens,
Accordingly, the heated first cooling air after cooling the light source and the light collecting member and a part of the second cooling air are mixed to exhaust the mixed air whose temperature has been reduced, thereby near the exhaust port. A projector characterized in that an increase in temperature of the housing including the head is suppressed.
前記冷却手段は、少なくとも2つの第1ファン及び第2ファンを有し、
前記第1ファンにより発生された第1冷却風で前記光源部を冷却し、
前記第1ファンで発生され、前記光源部を冷却した第1冷却風と、前記第2ファンで発生された第2冷却風の少なくとも一部を混合した混合風を排気することを特徴とするプロジェクタ。 An image forming element that forms an image, a light source unit that illuminates the image forming element, a projection lens that enlarges and projects an image formed by the image forming element forward, and a drive for driving the image forming element and the light source In a projector including a circuit board on which a circuit is mounted, a housing that houses each member, and a cooling unit that sucks air into the housing from the outside of the housing and cools the members.
The cooling means has at least two first fans and second fans,
Cooling the light source unit with the first cooling air generated by the first fan;
A projector that exhausts mixed air generated by mixing the first cooling air generated by the first fan and cooling the light source unit and at least part of the second cooling air generated by the second fan. .
前記画像形成素子、前記光源部、前記投影レンズ及び前記第1ファンは、前記第1収納部に設けられ、
前記第2ファンは前記第1収納部と前記第2収納部に跨るように設けられており、
前記第1収納部には、前記第2ファンにより発生された第2冷却風の少なくとも一部を前記光源部には直接誘導せず、前記第1ファンにより発生された第1冷却風の流路の前記光源部よりも下流側に誘導するためのダクトが設けられていることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ。 The first storage part is disposed in front of the housing in the projection direction by the projection lens, and the second storage part is disposed in the rear of the housing,
The image forming element, the light source unit, the projection lens, and the first fan are provided in the first storage unit,
The second fan is provided to straddle the first storage part and the second storage part,
In the first storage part, at least a part of the second cooling air generated by the second fan is not directly guided to the light source part, and the flow path of the first cooling air generated by the first fan. The projector according to claim 2, further comprising a duct for guiding downstream of the light source unit.
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