JP2008129236A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】不純物を含まない空気を排気する冷却装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。
【解決手段】プロジェクタ１の各発熱部をそれぞれ冷却した冷却空気を一括して排気ユニット１８に集め、排気口８直近の排気ダクト１８ｂ内部に設けられた排気フィルタ２０を通して排気する。排気フィルタ２０は、内部に活性炭２４を有していて、活性炭２４の吸着作用によって冷却空気に含まれる臭気や不純ガスなどの不純物を除去する。
【選択図】図８

Description

本発明は、発熱部を送風冷却する冷却装置を備えたプロジェクタに関する。

従来、プロジェクタは、内部温度の上昇を抑制するための冷却装置を備えている。プロジェクタの冷却装置によれば、まず、吸気口から外部の空気を取り入れ、取り入れた空気を光源等の発熱部へ送り各発熱部を冷却する。そして、冷却に使用され暖気となった空気を排気口より排気する。このように、外部の空気をプロジェクタの内部に循環させることにより、発熱部が高温になってプロジェクタの機能を損なうような障害を防止することが可能である。

特許文献１には、プロジェクタを含む光学電子機器を冷却する空気をファンで吸入する際に、空気と共に塵埃を吸入することを防止するため、冷却装置の吸気口に防塵装置を設ける構成が開示されている。この防塵装置のフィルタには、例えば、より微細な塵埃の吸入を防止するための活性炭が含有されている。また、特許文献２には、イオン風発生装置によって、空気をイオン化し電極に引き寄せることで冷却空気を排気する冷却装置が開示されている。この場合、イオン風発生装置は、空気のイオン化により低級脂肪酸が生じ、低級脂肪酸に起因する不純物の臭気が発生する。そこで、イオン風発生装置に光触媒フィルタを設け、光触媒によって低級脂肪酸を除去することにより、臭気を含む冷却空気の排気を抑制している。

特開２００１−３４３７０７号公報 特開２００５−２７５２００号公報

しかし、従来の技術では、特許文献１に示すように、吸気口からの塵埃の浸入を抑制することは可能であるが、発熱部の熱により一部の樹脂等から臭気などの不純物が発生した場合、不純物の処理がされずにそのまま排気口から排気されてしまうという課題があった。これを低減するために、部品の組立て前に乾燥炉で一定時間熱処理をして不純物を放散させる工程が必要になっており、工数が増加しているという課題があった。また、特許文献２における光触媒は、空気のイオン化に伴う特定の不純物を抑制することに留まっているという課題があった。さらに、近年、プロジェクタの高輝度化による発熱増、および、小型化・高密度化による空気流路の狭小化などにより、イオン風による送風では、プロジェクタを十分に冷却することが困難になりつつある。

本発明は、上記課題を解決するために、不純物を含まない空気を排気する冷却装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像信号に応じて変調して投射する構成であって、発熱部を冷却するための冷却空気を導入する吸気部と、発熱部を冷却した冷却空気を排気する排気部と、を有する冷却装置を備え、排気部は、冷却空気を排気するファンと、冷却空気に含まれる不純物を除去するフィルタと、を有することを特徴とする。

このプロジェクタによれば、冷却装置を備え、冷却空気によって発熱部を冷却することに加え、発熱部を冷却した冷却空気を単に排気するのではなく、フィルタを通過させて排気している。一般的に、プロジェクタにおいては、プロジェクタの内部へ塵埃等が侵入しないようにするため、吸気部にのみフィルタが設けられており、発熱部を冷却した冷却空気はそのまま排気されている。つまり、発熱部などを構成する樹脂類や吸気部から空気と共に吸入されたガス類が、発熱部の熱により暖められて臭気などの不純物を発した場合、不純物がそのままプロジェクタの排気部から排気されてしまう。本発明のプロジェクタは、排気部にファンとフィルタとを有し、ファンによって排気される冷却空気がフィルタを通過することにより、冷却空気に含まれる不純物がフィルタによって除去される。これにより、プロジェクタから排気される冷却空気は、不純物を含まないクリーンなものとなる。また、排気部にフィルタを設けたことにより、排気部から漏れるファン等の音を抑制する効果もある。

この場合、フィルタは、排気される冷却空気の通過域に活性炭を含有していることが好ましい。

この構成によれば、フィルタは、活性炭を含有しており、活性炭は、排気される冷却空気のすべてが通過するように配置されている。活性炭は、高温炭化などの活性化処理により緻密な細孔が形成されており、多様な不純物を吸着して除去することが可能である。フィルタがこの活性炭を含有していることにより、活性炭の優れた吸着作用を利用でき、排気される冷却空気に不純物が混ざっていたとしても、活性炭によって不純物を除去してよりクリーンな冷却空気を排気することが可能である。

この場合、フィルタは、排気部に着脱自在に取り付けられていることが好ましい。

この構成によれば、フィルタの着脱が可能であるため、フィルタの交換、清掃、再生などが容易に行える。従って、不純物を除去するためのフィルタの性能を、常に、良好な状態に保つことが可能である。また、着脱式の構成であるため、植物質、石炭質、石油質などを基にしてさまざまな多孔質が形成された活性炭を含有するフィルタを選択して交換することも容易である。

この場合、発熱部は、光源および光束を変調する光学変調部を有する光学ユニットと、電力を供給する電源部と、を含んで成り、冷却空気は、発熱部のそれぞれに対応する吸気部から導入され発熱部を冷却して排気されることを特徴とすることが好ましい。

この構成によれば、プロジェクタの発熱部は、主として光源部および光学変調部を有する光学ユニットと電源部とであり、これら発熱部のそれぞれを冷却する冷却空気は、個別の吸気部から導入される。そのため、他の発熱部等の影響を受けていない冷たい冷却空気によって、各発熱部が冷却される。従って、各発熱部を効果的に冷却することが可能である。

この場合、発熱部を冷却したそれぞれの冷却空気は、排気部へ一括して誘引されフィルタを通過して排気されることが好ましい。

この構成によれば、発熱部を冷却した冷却空気は、排気部に一括して集められ、フィルタを通過して排気される。そのため、プロジェクタには、発熱部の種類の多少に関わらず、排気部を最少の一つだけ配置すればよく、配置の自由度があり、また、排気部に設けられたフィルタの交換、清掃、再生などの管理も容易である。

以下、本発明を具体化した実施形態について具体的に説明する。実施形態では、冷却装置を備えたプロジェクタを例にして、図面に従って説明する。なお、プロジェクタは、光源部からの光線を赤、青、緑の色光に分光し、分光した光線をそれぞれの色用の液晶パネルへ射出し、さらに、各液晶パネルで色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を生成する方式である。また、冷却装置は、プロジェクタの発熱部を冷却するためのものである。
（実施形態）

図１は、本発明のプロジェクタを前面上方から見た外観を示す斜視図である。また、図２は、プロジェクタを背面下方から見た外観を示す斜視図である。図１に示すように、プロジェクタ１は、上面、側面、および背面を構成する上部外装２ａと、底面、側面、および背面を構成する下部外装２ｂと、前面を構成する前部外装２ｃと、で形成された略直方体状の外観をしており、これら外装２はプロジェクタ１の機構部分を収容する筐体である。そして、上部外装２ａ上面の前部外装２ｃ側には、プロジェクタ１を操作するための操作パネル５が設けられている。また、前部外装２ｃには、操作パネル５の位置近傍に切り欠きが設けられていて、この切り欠きの部分にカラー画像を投射する投射部３が配置されている。投射部３には、ズーム操作およびフォーカス操作を行うためのレバー７が設けられている。

前部外装２ｃの投射部３と反対側の位置には、機構部分が発する熱を排出するための排気口８が設けられている。そして、下部外装２ｂの投射部３側の側面には、冷却用の空気を導入するための吸気口９の一つである吸気口９ａが設けられている。さらに、図２に示すように、下部外装２ｂの底面には２つの吸気口９ｂ，９ｃが設けられている。これにより、冷却空気が吸気口９から排気口８へ常に循環し、機構部分の温度が所定温度以上に上昇しないように配慮されている。吸気口９には、導入する冷却空気に含まれる塵埃を除去するために、吸気口９内側の全域に図示していない除塵フィルタが設けられている。

同じく図２に示すように、下部外装２ｂの底面には、共に着脱可能な嵌め込み式のフィルタカバー６およびランプカバー１４と、プロジェクタ１を３点で支持する３つの脚部１０と、が設けられている。フィルタカバー６は、図３を参照して後述する排気部のフィルタを装着または交換する際に着脱され、ランプカバー１４は、図３を参照して後述する光源部の光源ランプを装着または交換する際に着脱される。脚部１０は、底面の後方側の略中央部分に１つの後脚と、前方側の隅部にそれぞれ１つの前脚と、が設けられている。２つの前脚は、それぞれ上下方向に伸縮可能に構成されており、プロジェクタ１の傾きを調整して、投射する画像の位置合わせが行えるようになっている。そして、上部外装２ａの背面に、プロジェクタ１と外部装置とを接続するためのコネクタ部１１が設けられ、下部外装２ｂの背面に、スピーカ１３が設けられている。

次に、プロジェクタ１の機構部分の構成および機能を簡単に説明する。図３は、上部および前部外装を取り外したプロジェクタの内部を示す斜視図である。図３に示すように、下部外装２ｂの前面の側には、既述した投射部３と、排気口８に連続するように位置する排気ユニット１８と、投射部３および排気ユニット１８の間に位置する電源部１５と、が配置され、排気ユニット１８および電源部１５の後部には、平面視略Ｌ字状の光学ユニット４（４１，４２，４３，４４）が配置されている。そして、電源部１５、光学ユニット４および投射部３の上部外装２ａの側に、プロジェクタ１を制御するための制御部（不図示）が実装された制御基板１２が配置されている。図３では、制御基板１２が取り外された状態が示されている。

制御基板１２は、ガラスおよびエポキシからなるいわゆるガラエポ基板であり、ガラエポ基板の両面に、図示していない各種回路などからなる制御部が設けられている。ガラエポ基板の背面の側には、図２に示すコネクタ部１１が配設され、コネクタ部１１は、コンポーネント信号を入力するためのＲＧＢ入力端子、ビデオ入力端子、Ｓビデオ入力端子、ＵＳＢ入力端子、オーディオ入力端子を有している。

排気ユニット１８は、冷却空気を強制排気する軸流ファン１８ａと、冷却空気を排気口８へ導くための排気ダクト１８ｂと、排気ダクト１８ｂの排気口８直近へ設けられている排気フィルタ（フィルタ）２０と、を有する。

電源部１５は、図示していない電源ブロックと光源駆動ブロックとを含んで構成されており、電源ブロックは、電源ケーブルを通して、外部から供給された電力を光源駆動ブロックや制御基板１２等に供給している。光源駆動ブロックは、光源部を構成する光源ランプに、電源ブロックから供給された電力を供給するものであり、光源ランプと電気的に接続されている。

これらの電源ブロックおよび光源駆動ブロックは、略平行に上下に並んで配置され、それぞれ筒状部材（不図示）によって覆われている。筒状部材は、外装２の側面へ向いた側が開口しており、電源ブロックおよび光源駆動ブロック間での電磁ノイズの漏れを防止すると共に、冷却空気を誘導するダクトとしての機能も有している。そして、これらの電源ブロックおよび光源駆動ブロックから外部へ電磁ノイズが漏れることを防止するために、さらに、シールド板１５ａが電源部１５を覆って設けられている。

光学ユニット４は、排気ユニット１８近傍にあり光源部を有するインテグレータ照明部４１と、色分離部４２と、リレー光学部４３と、３枚の液晶パネル（不図示）を光学変調素子として有する光学変調部４４と、を有し、光学変調部４４が投射部３に接続されている。以下では、この光学ユニット４について、詳細に説明する。

図４は、光学ユニットの光学系を示す模式図である。インテグレータ照明部４１は、光学変調部４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）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り、光源部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とを備えている。

光源部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。光源ランプ４１６としては、この場合ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。リフレクタ４１７としては、放物面鏡を採用しているが、放物面鏡の代わりに、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ている。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。例えば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。

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液晶パネル４４１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とともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。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１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学変調部４４での光の利用効率が高められている。

具体的に述べると、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学変調部４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１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全て１種類の偏光光に変換し、光学変調部４４での光の利用効率を高めている。

色分離部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部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。

リレー光学部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、色分離部４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。

この際、色分離部４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明部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し、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、青色用の液晶パネル４４１Ｂ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に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒの光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、緑色用の液晶パネル４４１Ｇ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部４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。なお、赤色光にリレー光学部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長さよりも長いため、光の拡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。

光学変調部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、色分離部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の後段に配置される液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成のための光学系であるクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。

液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。光学変調部４４において、色分離部４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。

入射側偏光板４４２は、色分離部４２で分離された各色光のうち、一定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り、サファイヤガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定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。これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。

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、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ものである。クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像は、投射部３の投射レンズ４６によって拡大されて投射される。

以上説明したプロジェクタ１において、冷却が必要な発熱部は、光源ランプ４１６を有する光源部４１１および液晶パネル４４１を有する光学変調部４４を含む光学ユニット４と、電源部１５と、である。以下では、プロジェクタ１の発熱部を冷却するための冷却装置について説明する。図５は、冷却空気の流れを示す斜視図である。図５は、図３に対して、冷却空気の流れる方向を示す矢印を追加して記載した図である。また、図６は、光学変調部を主に冷却する冷却空気流Ａの詳細を示す斜視図、図７は、光源部を主に冷却する冷却空気流Ｃの詳細を示す斜視図である。なお、電源部１５を主に冷却する冷却空気流Ｂは、図５を参照して説明する。これらの冷却空気流Ａ，Ｂ，Ｃは、３つのシロッコファン１６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）によってそれぞれ導入される。

図５に示すように、光学変調部４４を主に冷却する冷却空気流Ａは、投射レンズ４６と吸気口９ａとの間に配置された２つのシロッコファン１６ａ，１６ｂによって、プロジェクタ１の外部から吸気口９ａを介して導入される。シロッコファン１６ａ，１６ｂには、図６に示すように、冷却空気を導くための流路２５，２６がそれぞれ接続されている。

流路２５は、シロッコファン１６ａにより導入された冷却空気を光学変調部４４の下方まで導くものであり、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇの下方に対応する位置には、矩形の開口部２８が形成されている。また、流路２６は、シロッコファン１６ｂによって導入された冷却空気を光学変調部４４の下方まで導くものであり、赤色光用および青色光用の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの下方に対応する位置には、矩形の開口部２９ａ，２９ｂがそれぞれ形成されている。

従って、冷却空気流Ａにおいて、シロッコファン１６ａ，１６ｂによって導入された冷却空気は、開口部２８，２９ａ，２９ｂから上方へ向けて吹き出され、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを冷却することに加えて、図６では図示していない入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３も冷却するように流れる。そして、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ等を冷却した冷却空気は、図５に示す冷却空気流Ａのように、電源部１５のシールド板１５ａの上面にそって流れ、排気ユニット１８の軸流ファン１８ａに吸い込まれる。この場合、シールド板１５ａの上方には図３に示す制御基板１２が配置されており、冷却空気は、制御基板１２の冷却も行う。

また、電源部１５を主に冷却する冷却空気流Ｂは、図５に示す投射レンズ４６と電源部１５との間に設けられた軸流ファン１７によって、図２および図６に示す吸気口９ｂを介してプロジェクタ１の外部から導入される。軸流ファン１７によって導入された冷却空気は、既述した筒状部材に沿って、電源部１５の電源ブロックおよび光源駆動ブロックを冷却しながら流れ、排気ユニット１８の軸流ファン１８ａに吸い込まれる。

そして、光源部４１１を主に冷却する冷却空気流Ｃは、図７に示すように、電源部１５の下側に設けられたシロッコファン１６ｃによって、図２および図７に示す吸気口９ｃを介してプロジェクタ１の外部から導入される。シロッコファン１６ｃによって、導入された冷却空気は、下部外装２ｂの内面に形成された流路２７に沿って導かれ、光源部４１１の内部に入り込んで光源ランプ４１６を冷却する。光源ランプ４１６を冷却した冷却空気は、光源部４１１から出て、その後、排気ユニット１８の軸流ファン１８ａに吸い込まれる。

以上説明したように、冷却空気流Ａ，Ｂ，Ｃの冷却空気は、主に光学変調部４４、電源部１５、光源部４１１をそれぞれ冷却して、排気ユニット１８の軸流ファン１８ａに吸い込まれる。軸流ファン１８ａに吸い込まれた冷却空気は、さらに、排気ダクト１８ｂおよび排気ダクト１８ｂ内部に設けられている排気フィルタ２０を通って、排気口８から排気される。

実施形態のプロジェクタ１において、吸気口９ａ，９ｂ，９ｃと、シロッコファン１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、軸流ファン１７と、流路２５，２６，２７と、開口部２８，２９ａ，２９ｂと、により吸気部が構成され、軸流ファン１８ａと、排気ダクト１８ｂと、排気フィルタ２０と、排気口８と、により排気部が構成されている。これら吸気部と排気部とにより冷却装置が構成され、冷却空気が循環してプロジェクタ１の発熱部の冷却が行われる。

さらに、プロジェクタ１の排気ユニット１８には、排気フィルタ２０が設けられていて、排気される冷却空気の浄化が図られている。排気フィルタ２０を設けることにより、排気される冷却空気に含まれることがある臭気や不純ガスなどの不純物を除去することが可能である。これら不純物を除去する排気フィルタ２０の詳細について、以下に説明する。

図８（ａ）は、排気ユニットへの排気フィルタの取り付けを示す斜視図、（ｂ）は、排気フィルタの詳細を示す断面図である。図８（ａ）（ｂ）に示すように、排気フィルタ２０は、排気口８直近の排気ダクト１８ｂ内部に設けられており、下部外装２ｂのフィルタカバー６を外して現れる開口から挿入する取り付け、または、開口からの取り外しが可能である。

排気フィルタ２０は、冷却空気の通過方向に対して略矩形状に開口した筒状の枠体２１と、排気ダクト１８ｂと対向する枠体２１の外面を覆って排気ダクト１８ｂと枠体２１との間からの冷却空気の漏れを防ぐクッション部２２と、枠体２１の筒状両端の開口部をそれぞれ塞ぐ通気性のキャップ部２３と、キャップ部２３と枠体２１の間に封入された粒状の活性炭２４と、排気フィルタ２０の脱着のための突起２１ａと、を有する構成である。

このような排気フィルタ２０の構成部材は、枠体２１および突起２１ａがポリカーボネート樹脂製であり、クッション部２２がウレタン樹脂、キャップ部２３が粒状の活性炭２４の大きさより細かいメッシュの不織布である。この排気フィルタ２０は、活性炭２４を保有したまま単品として取り扱いができ、交換時等の取り付け、および、取り外しが突起２１ａの押し引きだけで容易に行える。また、クッション部２２にはリブ２２ａが備えられており、フィルタカバー６を装着時に、フィルタカバー６によりリブ２２ａを介してクッション部２２を押さえることにより、排気ダクト１８ｂと枠体２１との間からの冷却空気の漏れを防ぐ構造となっている。

ここで、排気フィルタ２０と吸気口９に設けられている除塵フィルタとを比較すると、除塵フィルタは、排気フィルタ２０の有する通気性のあるキャップ部２３に類するものであり、冷却空気に含まれる塵埃等を除去するだけの一般的なフィルタであるが、排気フィルタ２０は、さらに活性炭２４を有することが特徴である。ここで用いた活性炭２４は、ヤシがらなどの植物質を物理的な高温炭化により多孔質の炭素にしたもので、臭気、不純ガスなどを不純物として吸着する性質を有している。また、吸着機能が低下した活性炭は、再度、高温処理して再生することができ、繰り返して使用することが可能である。

なお、ここでいう不純物とは、発熱部である光学ユニット４を収納する筐体に用いられている不飽和ポリエステルなどの樹脂や、外部から冷却空気と共に導入されたガスなどが、熱せられることにより発生した臭気あるいは熱変質等により不純ガス化したものなどを指す。これら不純物を排気フィルタ２０によって除去することにより、ホームユースなど狭い空間での利用時などでも、不純物に起因する不快感を使用者に与えることがなくなり、快適な環境下でプロジェクタ１を使用することが可能である。

以上説明した実施形態における効果をまとめて記載する。

プロジェクタ１は、排気ユニット１８に排気フィルタ２０を備える特徴を有し、軸流ファン１８ａにより強制排気される冷却空気が排気フィルタ２０を通過することにより、冷却空気に含まれる不純物が除去される。さらに、排気フィルタ２０は、活性炭２４を含んで構成されており、活性炭２４が多様な臭気や不純ガスなどを不純物として吸着する性質を有するため、プロジェクタ１から排気される冷却空気は、不純物を含まない浄化されたものとなる。よって部品を組立て前に乾燥炉で一定時間熱処理をさせる必要がなくなり、プロジェクタの組立工数を削減することができる。

また、排気フィルタ２０の着脱が可能な構成であるため、排気フィルタ２０の交換、清掃、再生などが容易に行える。従って、常に、不純物を除去するフィルタの性能を良好な状態に保つことが可能である。

そして、主たる発熱部である光学ユニットおよび電源部を冷却する冷却空気が、個別の吸気口から導入されるため、発熱部それぞれに新鮮な冷たい冷却空気を十分に供給することが可能である。従って、各発熱部の効果的な冷却が行える。

冷却空気は、３つの吸気口９ａ，９ｂ，９ｃから導入され、発熱部を冷却後、排気ユニット１８に一括して集められて排気される。そのため、排気フィルタ２０は、１つだけ配置すればよく、排気フィルタ２０の交換、清掃、再生などの管理が容易で費用負担も軽減される。

さらに、プロジェクタ１は、排気ユニット１８に活性炭２４を含む排気フィルタ２０を設けたことにより、排気ユニット１８から漏れるファン等の騒音を抑制する遮蔽効果も有する。

また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、次に挙げる変形例のような形態であっても、実施形態と同様な効果が得られる。

排気フィルタ２０に用いる活性炭２４として、植物質のものに限定せず、石炭質や石油質のものを物理的または薬品による化学的に炭化させた活性炭を用いても良い。この活性炭によっても、実施形態で説明した植物質の活性炭２４と同様に不純物の除去効果が得られる。

そして、排気フィルタ２０の設置位置は、排気ダクト１８ｂ内部の排気口８直近に限定されるものではなく、軸流ファン１８ａの直近であっても良い。また、排気フィルタ２０の脱着は、フィルタカバー６を外して行う構成ではなく、排気口８を前部外装２ｃの側から取り外して行う構成、および、吸気口９ａと反対側の側面や上部外装２ａの上面から行う構成であっても良い。

さらに、排気フィルタ２０の略矩形をなした枠体２１の形状およびクッション部２２、キャップ部２３などから成る構成は、不純物を除去する活性炭２４を保持でき、排気される冷却空気が漏れなく通過できれば、いかなる形態であっても良く限定されるものではない。例えば、クッション部２２が枠体２１を兼ねた構成や、活性炭２４を袋状のキャップ部２３で保持しキャップ部２３のみを脱着する構成などであっても良い。

また、排気フィルタ２０による不純物の除去は、実施形態で説明したような活性炭２４による物理的吸着法に限らず、過マンガン酸カリウムなどの酸化力による化学分解法、酸化チタンなどの触媒作用による触媒法などによって不純物を除去しても良い。

なお、排気フィルタを搭載したプロジェクタ１は、スクリーンを見る方向と同じ方向から投射を行うフロントタイプであるが、このフロントタイプに限定されるわけではなく、スクリーンを見る方向とは反対側の方向から投射を行うリアタイプのプロジェクタであっても良い。

また、プロジェクタ１では、光学変調部４４において、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１を光学変調素子として用いているが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いても良い。さらに、光学変調素子として液晶パネル４４１を用いることに限定せず、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調素子を用いても良い。これにより、プロジェクタにおける光学変調部４４の設計の自由度が増大する。

本発明のプロジェクタを前面上方から見た外観を示す斜視図。 プロジェクタを背面下方から見た外観を示す斜視図。 上部および前部外装を取り外したプロジェクタの内部を示す斜視図。 光学ユニットの光学系を示す模式図。 冷却空気の流れを示す斜視図。 光学変調部を冷却する冷却空気流Ａの詳細を示す斜視図。 光源部を冷却する冷却空気流Ｃの詳細を示す斜視図。 （ａ）排気ユニットへの排気フィルタの取り付けを示す斜視図、（ｂ）排気フィルタの詳細を示す断面図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…外装、３…投射部、４…光学ユニット、６…フィルタカバー、８…排気口、９…吸気口、１５…電源ユニット、１６…シロッコファン、１７…軸流ファン、１８…排気ユニット、１８ａ…軸流ファン、１８ｂ…排気ダクト、２０…排気フィルタ、２１…枠体、２２…クッション部、２３…キャップ部、２４…活性炭、Ａ，Ｂ，Ｃ…冷却空気流。

Claims (5)

1. 光源から射出された光束を画像信号に応じて変調して投射するプロジェクタであって、
   発熱部を冷却するための冷却空気を導入する吸気部と、
   前記発熱部を冷却した前記冷却空気を排気する排気部と、を有する冷却装置を備え、
   前記排気部は、前記冷却空気を排気するファンと、
   前記冷却空気に含まれる不純物を除去するフィルタと、を有することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記フィルタは、排気される前記冷却空気の通過域に活性炭を含有していることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記フィルタは、前記排気部に着脱自在に取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、
   前記発熱部は、前記光源および光束を変調する光学変調部を有する光学ユニットと、電力を供給する電源部と、を含んで成り、前記冷却空気は、前記発熱部のそれぞれに対応する前記吸気部から導入され前記発熱部を冷却して排気されることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
   前記発熱部を冷却したそれぞれの前記冷却空気は、前記排気部へ一括して誘引され前記フィルタを通過して排気されることを特徴とするプロジェクタ。

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