JP2008257181A - プロジェクターのｌａｎボード冷却方法及びその冷却方法を採用したプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクターの光学部品に用いると共に、プロジェクターのＬＡＮボードに用いる冷却方法を提供する。
【解決手段】プロジェクターは、集積回路を有するＬＡＮボード８００を備える。また、それぞれ赤色光、緑色光、青色光に対応した液晶パネルと偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）等からなる光学部品を備える。これら光学部品付近にこれを冷却するためのファンを備える。冷却ダクトは、一端がその中の１つのファン４１と連通し、もう一端には各色光に対応した液晶パネルに送風する排出口を有する各色光に対応した液晶パネルの導風ダクト４１１から構成される。前記冷却ダクトの中に前記ＬＡＮボードの集積回路に通じる分岐導風ダクト４１２が設けられている。
【選択図】図２０

Description

本発明は、プロジェクターのＬＡＮボード冷却方法に関する。本発明はさらにこのようなＬＡＮボード冷却方法を採用したプロジェクターに関する。

プロジェクター技術の急速な発展に伴い、小型化、高性能、低作動温度のプロジェクターの研究開発が市場の趨勢となっている。現在、小体積、高照度のプロジェクターが必要とされ、プロジェクター内のファンの数が少なく、作動時の騒音が低く、かつ温度が規格に合うことが求められている。

現在、例えば、照度３０００ルーメン、０．６３インチの液晶パネルを有するプロジェクターの開発について言えば、難しいことの１つはプリズム光学部品付近の冷却である。

また、無線ＬＡＮボードや有線ＬＡＮボード付きのプロジェクターについて言えば、ＬＡＮボードの集積回路（ＩＣ）の作動時の発熱量が大きいうえ、通常は全部を板金構造部品で遮蔽しなければならないために放熱が難しい。また、既存の技術では、一般的に集積回路上に放熱ゴムが使われているが、これはコスト高であり、放熱要件を十分満たすのも困難である。

以上の状況を鑑みて、本発明はプロジェクターの光学部品に用いると共に、プロジェクターのＬＡＮボードに用いる冷却方法を提供することを課題としている。

本発明は、プロジェクター内に設置され、かつ集積回路を有するＬＡＮボードを備えると共に、プロジェクターの赤色、緑色、青色を含む光学部品をそれぞれ冷却する赤色光学部品の導風ダクトと、緑色光学部品の導風ダクトと、青色光学部品の導風ダクトとを有する冷却ダクトを備えたプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法であって、一部の風量を前記集積回路に送るために、前記冷却ダクトの中に前記ＬＡＮボードの集積回路に通じる分岐導風ダクトが設けられていることを特徴とする。

また本発明では、前記赤色光学部品の導風ダクト上に、前記ＬＡＮボードの集積回路を冷却する分岐導風ダクトを設けていることを特徴とする。

また本発明では、前記緑色光学部品の導風ダクト上に、前記ＬＡＮボードの集積回路を冷却する分岐導風ダクトを設けていることを特徴とする。

また本発明では、前記ＬＡＮボードを前記光学部品の冷却ダクト付近に設けていることを特徴とする。

また本発明では、前記ＬＡＮボードを前記光学部品の冷却ダクト付近の前記プロジェクターの側壁上に設けていることを特徴とする。

また本発明では、前記冷却ダクトを、液晶パネル（３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ）と偏光ビームスプリッターとを備えた光学部品付近にこれを冷却するために設けられたファン（４１、４２、４３）を備えたプロジェクターの光学部品に用い、一端が前記ファン（４１）と連通しているが、もう一端には前記液晶パネル（３４ｒ）に送風する排出口（ｒ１、ｒ２）を有する導風ダクト（４１１）と、前記ファン（４２）と連通し、かつ前記液晶パネル（３４ｇ）に送風する排出口（ｇ１、ｇ２）を有する導風ダクト（４２１）と、一端が前記ファン（４３）と連通し、かつ前記液晶パネル（３４ｂ）に送風する排出口（ｂ１）を有する導風ダクト（４３１）から構成したことを特徴とする。

また本発明では、前記導風ダクト（４１１）を、前記ファン（４１）から送られる一部の風量を排出口（ｂ２）に送る構造にすることを特徴とする。

また本発明では、前記導風ダクト（４３１）は、同じく一端が前記ファン（４３）と連通しているが、もう一端には前記偏光ビームスプリッターを冷却する排出口（ｐ１）を有する分岐導風ダクト（４３２）を有することを特徴とする。

また本発明では、前記導風ダクト（４１１）を、前記ファン（４１）から送られる一部の風量を前記排出口（ｇ２）に送る構造にすることを特徴とする。

また本発明では、前記光学部品は偏光板（３６ｒ、３８ｒ）をさらに備え、前記排出口（ｒ１、ｒ２）は前記偏光板（３６ｒ、３８ｒ）のための送風にも使用されることを特徴とする。

また本発明では、前記光学部品は偏光板（３６ｇ、３７ｇ、３８ｇ）をさらに備え、前記排出口（ｇ１、ｇ２）は前記偏光板（３６ｇ、３７ｇ、３８ｇ）のための送風にも使用されることを特徴とする。

また本発明では、前記光学部品は偏光板（３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ）をさらに備え、前記排出口（ｂ１）は前記偏光板（３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ）のための送風にも使用されることを特徴とする。

また本発明では、前記冷却ダクトはプラスチック・モールディングによって作られていることを特徴とする。

また本発明では、前記冷却ダクトは金属材料によって作られていることを特徴とする。

従って、本発明においては、斬新なＬＡＮボードの冷却方法を提供し、冷却ダクトの斬新で合理的設計を備えることにより、ＬＡＮボードを冷却するファンの増数を回避し、光学部品の冷却に使用するファンの数を減らし、プロジェクター装置全体の騒音を低減することができる。また、集積回路上の放熱ゴムを省くことで、材料コストを節減でき、同時にＬＡＮボードの各電気部品の温度を、要件に適合する温度にすることができる。また、各ファンの風量を合理的に、高効率に利用することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を詳しく説明する。
図１は本発明の投影型映像表示装置の一つの実施例の液晶プロジェクターの前方上斜めから見た透視図であり、図２は同一液晶プロジェクターの背面上斜めから見た透視図であり、図３は図１の上の蓋を取り外した後の透視図であり、図４はさらに主コントロール基板を取り外した後の透視図であり、図５はさらに光学系を取り外した後の透視図であり、図６は図５の平面図である。

図１、図２のように、当該液晶プロジェクター１のフレームを形成しているケース２は小型横長の薄型長方形であり、上の蓋２ａと下の箱２ｂより構成され、上の蓋２ａと主制御基板４を取り外した後は、図４のような内部である。

上の蓋２ａの前方側面から見ると、左側に投射レンズ４のプロジェクター・ウインドー５が露出して形成されている。さらに、上の蓋２ａの頂面の左側前部で、前記プロジェクター・ウインドー５と対応し、投射レンズ４を調節する焦点調節装置４ａが見える操作ウインドー６が形成され、さらに、上の蓋２ａの頂面の左側後方に、操作ディスプレー７が設置してある。

本発明の別の態様によれば、前方側面から観察すると、下の箱２ｂの右側壁に、狭い格子状の多数の排気孔８が形成されている。さらに、下の箱２ｂの底面前部の両側角に高さが調節できる脚部９が設置してある。さらに、下の箱２ｂの背面側壁に、電源プラグに接続する電源接続端子１０と各種電圧対応の電源ケーブル接続用の入出力電源端末１１がある。

ケース２の内部は、図３、図４のように、前方側面から観察すると、右側奥に光源ユニット１２が設けられており、当該光源ユニット１２と前記投射レンズ４の光学系１３をＬ字状に配置してある。光源ユニット１２の前方に電源ユニット本体１４を配置し、その中には、装置の各部分に電力を供給する電気回路部品の電源電気回路基板、光源ランプ専用に電力を供給する電気回路部品のバラスト電気回路基板と、光源ユニット１２の後方に配置してある前記電源入口１０から侵入するノイズを除去するためのノイズ抑制フィルター部１５が備えられている。

本実施例において、前記ノイズ抑制フィルター部１５を電源ユニット本体１４から分離し、分離したノイズ抑制フィルター部１５を電源入口１０が設けられているケース背面側壁と電源ユニット本体１４のできるだけ近くに配置する。具体的には、横長型のケース２の前方側壁に沿って電源ユニット本体１４を配置し、背面側壁の前記電源ユニット本体１４と向かい側の位置に、基板の上背面側壁に鉄芯（コイル）１５ａ等が具備されているノイズ抑制フィルター部１５を配置する。

本発明の別の態様によれば、前記光源ユニット１２の照射方向の背面側に、光源ランプ冷却構造の第一のファンとして、遠心ファンである吸気ファン１６を配置し、側面側に、光源ランプ冷却構造の第二のファンとして、軸流ファンである排気ファン１７を配置する。さらに、前記電源ユニット本体１４の側面側に、排気構造の第二の排気ファンとして、前記排気ファン１７と並列に軸流ファンである排気ファン１８を配置する。さらに、前記光源ランプ冷却構造の第二のファンとしての排気ファン１７は、同時に前記排気構造の第一の排気ファンでもある。

図７は前記光学系１３の構成例を示した図であり、さらに、光学系１３は図７に示した例に限らず、本発明は各種光学系の構造に適用できる。

図７において、光源ランプ１９からの白色光が集光レンズ２０、第一積分レンズ２１、第二積分レンズ２２、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２３及び集光レンズ２４などを通して、第一ダイクロイックミラー２５に照射する。

前記第一積分レンズ２１及び第二積分レンズ２２は多数のレンズが長方形に並んだ蝿の目のレンズから構成され、光源ランプ１９からの白色光の照度を均一化にする機能がある。

さらに、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２３は偏光分離膜と位相差板（１／２波片）を具備している。偏光分離膜は第二積分レンズ２２の光の中の例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光光路を少し変更させた後に出射する。偏光分離膜を通過したＰ偏光は前部（光出射側）に配置してある位相差板によってＳ偏光に変換、出射され、すなわち、略すべての光が全部Ｓ偏光になる。

前記偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）２３を通った光は集光レンズ２４を通して、第一ダイクロイックミラー２５に到達する。第一ダイクロイックミラー２５は光の青色成分を反射し、赤色と緑色成分を通す機能があり、通った赤色と緑色成分が第二ダイクロイックミラー２６に到達する。第二ダイクロイックミラー２６は光の緑色成分を反射し、赤色成分を通す機能がある。したがって、光源ランプ１９からの白色光は第一及び第二ダイクロイックミラー２５、２６を通して、青色の光、緑色の光と赤色の光に分けられる。

第一ダイクロイックミラー２５に反射した青色の光は全反射ミラー２７に反射され、第二ダイクロイックミラー２６に反射した緑色の光はそのままで、第二ダイクロイックミラー２６を通った赤色の光は中継レンズ２８、３０を通って、全反射ミラー２９、３１に反射され、その後映像形成光学系３２に導入される。

映像形成光学系３２において、立方体状の色合成プリズム３３の三つの側面に、別々に取り外す可能な赤色の光用液晶パネル３４ｒ、緑色の光用液晶パネル３４ｇ、及び青色の光用液晶パネル３４ｂなどのプリズム・コンポーネント３５を配置し（図４を参照）、色合成プリズム３３と赤色の光用液晶パネル３４ｒの間に出射側偏光板３６ｒを配置する。

色合成プリズム３３と緑色の光用液晶パネル３４ｇの間に出射側偏光板３６ｇと前置偏光板３７ｇを配置し、色合成プリズム３３と青色の光用液晶パネル３４ｂの間に出射側偏光板３６ｂと前置偏光板３７ｂを配置する。さらに、３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ三つの液晶パネルの入射側にそれぞれに入射側偏光板３８ｒ、３８ｇ、３８ｂと集光レンズ３９ｒ、３９ｇ、３９ｂを配置する。

したがって、第一ダイクロイックミラー２５及び全反射ミラー２７に反射した青色の光は青色の光用集光レンズ３９ｂに導入され、入射側偏光板３８ｂ、青色の光用液晶パネル３４ｂ、前置偏光板３７ｂ及び出射側偏光板３６ｂを通って、色合成プリズム３３に到達する。さらに、第二ダイクロイックミラー２６に反射した緑色の光は緑色の光用集光レンズ３９ｇに導入され、入射側偏光板３８ｇ、緑色の光用液晶パネル３４ｇ、前置偏光板３７ｇ及び出射側偏光板３６ｇを通って、色合成プリズム３３に到達する。同様に、第一ダイクロイックミラー２５及び第二ダイクロイックミラー２６を透過し、さらに二つの全反射ミラー２９、３１に反射される赤色の光は赤色の光用集光レンズ３９ｒに導入され、入射側偏光板３８ｒ、赤色の光用液晶パネル３４ｒ、及び出射側偏光板３６ｒを通って、色合成プリズム３３に到達する。

色合成プリズム３３に導入された３色映像は当色合成プリズム３３によって合成され、形成したカラー映像は投射レンズ４を通して拡大し、前方のスクリーンに投影される。

図８〜図１１は本実施例中の光源ランプ冷却構造主要部の拡大図であり、図８は前方上斜めから見た透視図であり、図９は背面上斜めから見た透視図であり、ダクトの上半分を取り外した後の状態を示している。さらに、図１０は前記図９の光源ランプ・スタンドを取り外した後の透視図であり、図１１は背面側面から見た主要部断面図である。

本実施例中の光源ランプ１９は高圧水銀灯とハロゲン灯から構成された発光管１９１と当該発光管１９１を覆うために配置した内面放物面状の反射面を有し、さらに前部が開いている反射光カバー１９２を備えている。当該反射光カバー１９２において、図１０に示したように、前部開け口縁に吸気口１９３と排気口１９４が向い合って形成されている。

前述のように構成された光源ランプ１９は図８、９に示したアルミ製ランプ・スタンド１９５に設けられる。当該アルミ製ランプ・スタンド１９５は、反射光カバー１９２の前部開け口を塞ぐ耐熱ガラス板１９６を備えており、さらに反射光カバー１９２の吸気口１９３と排気口１９４に対応して、多数の孔から構成された通気ネット１９７が形成され、発光管１９１が破裂した場合に、破片が外部に飛び散らないようにしている。

従来の光源ランプ冷却構造は光源ランプだけを冷却するためにファン及び排出口を配置しているので、光源ランプを冷却できても排気温度がそれに応じて高くなり、液晶プロジェクターなどの投影型映像表示装置は光源ランプの高出力化と装置の小型化を同時に求められ、前記従来技術では、高出力の光源ランプを冷却できても、排気温度は使用許可範囲を超えて高すぎ、したがって、光源ランプを冷却することと排気温度を下げることを同時に実現することが難しい。対策として、もしファンの出力（回転速度）を増大させると、ファンの騒音が増大する。

したがって、本実施例において、光源ランプを冷却するファンとして、光源ランプ１９の内部に前記反射光カバー１９２上の吸気口１９３に繋がっている内部用排出口１６１、反射光カバー１９２外表面の外部用排出口１６２、１６３に送風の吸気ファン（第一のファン）１６、及び光源ランプ１９周囲の排気をケース２の側壁の排気穴８を通して、外部に排出する排気ファン（第二のファン）１７を備えている。吸気ファン１６は遠心ファンであり、排気ファン１７は軸流ファンである。

前記吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３を光源ランプ１９の反射光カバー１９２外部表面中央部から離して配置している。また、排気ファン１７を斜めに配置して、その吸入方向は前記吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３側に向かうようにする。

光源ランプ１９の照射方向側面に配置している吸気ファン１６から光源ランプ１９の側面に伸びるダクト１６４の前部を円弧状に光源ランプ１９側に彎曲し、その前部面に前記排出口１６１、１６２、１６３が形成され、内部用排出口１６１と光源ランプ１９の反射光カバー１９２上の吸気口１９３は対応して形成され、光源ランプ１９の反射光カバー１９２の外表面中央部から上下に離れて、二つの外部用排出口１６２、１６３が形成される。

前述のように、吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３において、光源ランプ１９の外表面中央部からの距離と排気ファン１７の吸入方向の吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３側への傾斜の角度は、光源ランプ１９の冷却及び排気温度を考慮した上で設定する。

前記構成によれば、最高温度の発光管１９１がある光源ランプ１９の内部は、吸気ファン１６の内部用排出口１６１を使って効率よく冷却し、さらに、光源ランプ１９の内部の高温に達していない光源ランプ１９の反射光カバー１９２の外表面（その後部から突き出している頸部１９８を含む）は、外表面中央部から離れて形成された吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３を使って適度に冷却する。

さらに、排気ファン１７の吸入方向は吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３側に傾斜して配置し、したがって、光源ランプ１９の外表面中央部から離れて形成された吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３の送風が光源ランプ１９の外表面を冷却すると同時に、一部は直接排気ファン１７に吸入され、光源ランプ１９の内部を冷却して高温になった排気と混合して外部に排出し、それで排気温度を下げることができる。

したがって、吸気ファン１６と排気ファン１７の出力を増大させなくても、光源ランプ１９を冷却することと排気温度を下げることが同時に実現でき、さらに騒音を抑制することができる。

その他、光源ランプ１９の外表面中央部から離れて上下に形成された吸気ファン１６の二つの外部用排出口１６２、１６３によって、光源ランプ１９の外表面を大体均等に冷却することができる。

さらに、吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３においては、光源ランプ１９の外表面中央部からの距離、及び排気ファン１７を傾斜させその吸入方向を吸気ファン１６の外部用排出口１６２、１６３側に向ける角度は、光源ランプ１９の冷却及び排気温度を考慮した上で設定し、したがって、光源ランプ１９の高出力化と装置の小型化などの要求に適応でき、柔軟に光源ランプ１９を冷却することと排気温度を下げることの二つが同時に実現できる。

その他、吸気ファン１６の各排出口１６１、１６２、１６３は吸気ファン１６から光源ランプ１９に伸びるダクト１６４上に形成され、吸気ファン１６の配置位置の自由度を高める。

前述のように、本実施例によれば、前記光源ランプ冷却構造を設置することによって、ファン１６、１７の出力を増大させず、光源ランプ１９を冷却することと排気温度を下げることの二つが同時に実現でき、さらに騒音を抑制することができる液晶プロジェクター１である。

図１２〜図１５は本実施例中の光学部品冷却構造主要部の拡大図であり、図１２は前方上斜めから見た透視図であり、図１３は平面図であり、図１４は液晶パネルなどの光学部品を取り外した後の平面図であり、図１５はダクトの下半分を取り外した後の背面図である。

周知のように、従来の方法は１色に一つ、全部で三つのファンで、赤色の光、緑色の光、青色の光に対応する三つの液晶パネルと各液晶パネルの入射側、出射側に配置している偏光板を冷却する。

しかし、赤色の光、緑色の光、青色の光に対応する３つの液晶パネルと各液晶パネルの入射側、出射側に配置している偏光板など、各色の温度上昇と紫外線劣化の程度の違いによって、必要とする冷却量も異なり、特に、青色の光は紫外線ゾーンに近いので、紫外線劣化を防止するため、冷却必要量が大きい。

従来は、液晶プロジェクターなどの投影型映像表示装置は同時に光源ランプの高出力化によっての高光度化、装置の小型化と低コスト化（液晶パネルなどの小型化）が求められ、つまり高光度さらに単位面積の光量の増加につながっていた。

しかし、前記１色に一つのファンで冷却する従来の技術は、高光度さらに単位面積の光量の増加の機種に対応できなく、対策として、ファンの出力（回転速度）を増大させると、ファンの騒音が増大し、また、ＰＢＳを冷却しなければならなかった。

したがって、本実施例において、前記の各液晶パネル３４ｒ、３４ｇ、３４ｂの入射側と出射側に、三つの吸気ファン４１、４２、４３からの送風を、ダクト４１１、４２１、４３１を経由して排出する排出口ｒ１、ｒ２、ｇ１、ｇ２、ｂ１、ｂ２が形成され、また前記のＰＢＳ２３に吸気ファン４３からの送風を、ダクト４３２を経由して排出する排出口ｐ１が形成される。さらに、青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの入射側排出口ｂ１と出射側排出口ｂ２にダクトが構成され、異なる吸気ファン４３、４１からの送風を別々に排出させる。また各吸気ファン４１〜４３は遠心ファンである。

すなわち、ダクトを下記のように構成させることもできる：一つの吸気ファン４３で、青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの入射側排出口ｂ１とＰＢＳ２３の排出口ｐ１に送風し、その他の二つの吸気ファン４１、４２で、赤色の光、緑色の光に対応する各液晶パネル３４ｒ、３４ｇの入射側排出口ｒ１、ｇ１、出射側排出口ｒ２、ｇ２と青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの出射側排出口ｂ２に送風する。

さらに具体的に説明すると、ダクトを下記のように構成させることもできる：二つの吸気ファン４１、４２の中の一つの吸気ファン４２で、ダクト４２１を経由して、緑色の光に対応する液晶パネル３４ｇの入射側排出口ｇ１と出射側排出口ｇ２に送風し、もう一つの吸気ファン４１で、延長したダクト４１１を経由して、赤色の光に対応する液晶パネル３４ｒの入射側排出口ｒ１と出射側排出口ｒ２、及び青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの出射側排出口ｂ２に送風する。

前記構成によれば、三つの吸気ファン４１〜４３で、各液晶パネル３４ｒ、３４ｇ、３４ｂの入射側と出射側及びＰＢＳ２３を冷却することができる。さらに、冷却必要量の大きい青色の光の入射側と出射側で異なる吸気ファン４３、４１により別々に十分冷却でき、したがって、高光度さらに単位面積の光量が増加しても、吸気ファン４１〜４３の出力（回転速度）を増大する必要がなく、三つの吸気ファン４１〜４３で、液晶パネル３４ｒ、３４ｇ、３４ｂと偏光板３６ｒ、３６ｇ、３６ｂ、３７ｇ、３７ｂ、３８ｒ、３８ｇ、３８ｂ及びＰＢＳ２３を冷却し、低騒音化も実現できる。

さらに、ダクトを下記のように構成させることもできる：一つの吸気ファン４３で、青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの入射側排出口ｂ１とＰＢＳ２３の排出口ｐ１に送風し、その他の二つの吸気ファン４１、４２で、赤色の光、緑色の光に対応する各液晶パネル３４ｒ、３４ｇの入射側排出口ｒ１、ｇ１、出射側排出口ｒ２、ｇ２と青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの出射側排出口ｂ２に送風する。したがって、本実施例の光学系１３のように、ＰＢＳ２３側に青色の光液晶パネル３４ｂを配置し、最短のダクトを使って前記の機能と効果を実現できる。さらに、温度上昇が一番少ない赤色の光用の吸気ファン４１で、青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの出射側排出口ｂ２に送風し、また温度上昇が一番高い緑色の光は、一つの吸気ファン４２が足りない場合に、赤色の光用の吸気ファン４１を使って送風する。

さらに、本実施例のように、ダクトを下記のように構成させることもできる：前記二つの吸気ファン４１、４２の中の一つの吸気ファン４２で、緑色の光に対応する液晶パネル３４ｇの入射側排出口ｇ１と出射側排出口ｇ２に送風し、もう一つの吸気ファン４１で、赤色の光に対応する液晶パネル３４ｒの入射側排出口ｒ１、出射側排出口ｒ２と青色の光に対応する液晶パネル３４ｂの出射側排出口ｂ２に送風する。これによって、ダクト構造を複雑化せずに前記の機能と効果を実現できる。

前述のように、本実施例によれば、前記光学部品冷却構造を設置してあるので、高光度さらに単位面積の光量が増加しても、ファンの出力（回転速度）が上昇することなく、三つのファンで、液晶パネルと偏光板及びＰＢＳを冷却し、低騒音化も実現できる液晶プロジェクター１である。

次に、本実施例の電源ユニットを説明する。
前述のように、以前一般的に電源ユニットの電気回路基板上にノイズ抑制フィルター部を設置する。

液晶プロジェクターなどの投影型映像表示装置にとっては、同時に光源ランプの高出力化による高光度化、装置の小型化と低コスト化が求められ、光源ランプの高出力化にしたがって、電源ユニットの出力も大きくしなければならない。

しかし、出力の低い機種では、前記従来技術のように、電源ユニットの電気回路基板上にノイズ抑制フィルター部を設置することができるので問題はないが、もし出力が高い場合、小型化できない鉄芯（コイル）を備えているノイズ抑制フィルター部が大きくなり、したがって、電源ユニットも大型化する必要が出てくる。

電源ユニットが大きくなれば、当該電源ユニットを冷却するファンも大型化になるか出力（回転速度）を増大させなければならなく、したがって、冷却性能が下がって、騒音が増大する。対策として、ノイズ抑制フィルター部を分離して単独に設置すると、反対に、接続コードが騒音を発生しやすくなり、さらに鉄芯の増加などによってＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ：電子磁気互換性）対策が実施しにくく、コストが上がる。

したがって、本実施例において、前述のように、ノイズ抑制フィルター部１５を電源ユニット本体１４から分離し、分離したノイズ抑制フィルター部１５を電源接続端子１０が具備されたケース背面側壁及び電源ユニット本体１４のできるだけ近くの位置に配置する。

具体的に、横長型ケース２の前面側壁に電源ユニット本体１４を配置し、背面側壁の上及び前記電源ユニット本体１４の向かい側の位置に、背面側壁に沿ってノイズ抑制フィルター部１５を配置する。

このように構成することにより、光源ランプ１９の出力が高くなっても、電源ユニット本体１４の小型化が可能で、冷却性能が改善され、低騒音化も可能になり、さらに、接続コードを最短化にすることによって、ＥＭＣの対応効率が高められ（鉄芯の使用を減少するなど）、低コスト化も可能になる。

その他、ノイズ抑制フィルター部１５を電源接続端子１０が具備されているケース背面側壁付近に配置し、したがって、ケース２の側面に電源コードがなく、ケース２の側面の使用を妨げることなく、好都合に前記の機能と効果を得ることができる。

さらに、横長のケース２の前面側壁に沿って電源ユニット本体１４を配置し、背面側壁の前記電源ユニット本体１４向かい側の位置に、ノイズ抑制フィルター部１５を配置し、背面側壁に沿ってノイズ抑制フィルター部１５を配置しても、接続コードを最短化することができ、ケース２内の各部品の配置構造も複雑にならず、前記の機能と効果を得ることができる。

前述のように、本実施例にしたがって、前記電源ユニットによって、光源ランプ１９の出力が大きくなっても、冷却性能が改善され、さらに低騒音化、ＥＭＣ対策の効率を高めることなどによっての低コスト化の液晶プロジェクター１が実現できる。

さらに、本実施例において、ケース２は横長であり、電源ユニット本体１４とノイズ抑制フィルター部１５を前面側壁と背面側壁に平行に配置することによって、接続コードが最短化でき、しかし、もし縦長のケースに配置する場合には、前記の配置では接続コードを最短化することができず、したがって、こういう場合には、例えばノイズ抑制フィルター部を前後方向に沿って配置し、ノイズ抑制フィルター部をケース背面側壁及び電源ユニット本体の付近に配置することができる。

次に、本実施例中の排気構造を説明する。
従来は、光源ランプの付近に、横並びに光源ランプと電源ユニットなどの排気を外部に排出する二つの排気ファンを設けていた。

前述のように、液晶プロジェクターなどの投影型映像表示装置にとっては、同時に光源ランプの高出力化と装置の小型化が求められ、しかし、高出力化の光源ランプが高温な排気を排出することになり、当該排気温度を下げることと排気ファンの低騒音化が課題になっている。

しかし、前記従来技術において、横並びに設けている排気ファンを低騒音化にするには、ケース側壁との間に間隔を空けておかなければならなく、小型化を妨げることになる。さらに、排気温度を下げるために、横並びに設けている各排気ファンの排気方向を「八」の字型にそれぞれ傾斜して配置することを考慮し、光源ランプからの高温な排気と電源ユニットなどからの比較的低温な排気を混合させるので、これも相応な空間が必要になり、小型化の不利な要因になる。

したがって、本実施例において、前記図３、図４などに示したように、横並びに主に光源ランプ１９（光源ランプユニット１２）からの排気を外部に排出する第一の排気ファン１７と主に電源ユニット本体１４からの排気を外部に排出する第二の排気ファン１８を設けて、さらに、第一の排気ファン１７の中に第二の排気ファン１８側に近い端部を内側に移動し、第一の排気ファン１７の排気方向を第二の排気ファン１８の排気側に向かうように傾斜して配置する。

さらに、前記第一の排気ファン１７をケース側壁にある狭い格子状になっている多数の排気孔８に対し傾斜して配置し、さらに、当該排気孔８の排気を斜め前方に排出するように傾斜して配置する。

図１６、図１７に示したように、前記配置構造とするために、前記第一の排気ファン１７及び第二の排気ファン１８をあらかじめフレーム５０に固定してユニット化にしても良く、もし当該排気ファンユニット５１をケース２の下箱２ｂの規定位置に設けると、簡単に前記配置構造を実現できる。さらに第一の排気ファン１７が光源ランプ１９からの高温な排気を吸入するため、したがって、図１７に示したように、背面側に蓋５２で中央部のモーター部を覆い、モーター部を光源ランプ１９からの高温な排気の影響を受けないように保護する。

前記構造によって、第一の排気ファン１７を内側に傾斜させ、したがって、小型化を妨げることなく、さらに、ケース側壁と第一の排気ファン１７の間に間隔が形成することもでき、低騒音化が実現できる。さらに、光源ランプ１９からの高温な排気と電源ユニット本体１４からの比較的低温な排気が混合し、排気温度を下げることが実現できる。さらに、光源ランプが高温になるが、従来技術に比べ、ランプと排気ファンの間に間隔を設けてあるため、簡単に前記構造と効果を実現できる。

さらに、第二の排気ファン１８は主に電源ユニット本体１４からの排気を外部に排出するために使うが、同時に、光源ランプ１９の温度ほど高くないので、また重要である電源ユニット本体１４の排気に使ってもよい。

さらに、光源ランプ１９からの排気を外部に排出する第一の排気ファン１７をケース側壁にある狭い格子状になっている多数の排気孔８に傾斜して配置し、したがって、光源ランプ１９からの高温な排気は、狭い格子状になっている多数の排気孔８から排出するため排出されにくくなり、第二の排気ファン１８からの比較的低温な排気と混合しやすく、さらに排気温度を下げることが実現できる。

さらに、光源ランプ１９からの排気を外部に排出する第一の排気ファン１７を傾斜して配置し、排気をケース側壁にある狭い格子状になっている多数の排気孔８から斜め前方に排出させ、したがって、高温な排気が操作する人などの横側に向けて排出することを防止できる。

前述のように、本実施例にしたがって、前記排気構造を設置してあるため、排気ファン１７、１８の低騒音化、排気温度を下げることと小型化の液晶プロジェクター１が実現できる。

さらに、本実施例において、第一の排気ファン１７を傾斜して、しかし、もし内側に余る空間があれば、第二の排気ファン１８を前記と同様に逆方向に傾斜させることもでき、一定の効果が得られる。

次に、プロジェクターネットワークカードの冷却方法を説明する。
図１９〜２１はファン４１でネットワークカード上のＩＣを冷却するための整流構造図であり、図２２〜２４はファン４２でネットワークカード上のＩＣを冷却するための整流構造図である。

図のように、新型プロジェクターにおいて、無線ネットワークカード又は有線ネットワークカード８００を配置することができ、したがって、外部ネットワークからのデータの転送がさらに素早くなる。しかしネットワークカード８００（特にネットワークカードの中の集積回路）は動作中に熱が発生し、もし効果的に放熱できなければ、ネットワークカード自身及びプロジェクターの性能を下げることになり、プロジェクターが正常に動作できなくなる状況を招くことにつながり、したがって、ネットワークカードの放熱問題を解決しなければならない。ネットワークカード８００を冷却する案として、一般的な構想は、プリズム光学部品付近ファンの風量の合理的分配により、このゾーン中で冷却が必要な部品を全部冷却に関する基準に適合する目的を達成し、すなわち、光学部品を冷却するために使うファン４１又はファン４２は、光学部品本体を冷却する以外に、一部の風量を分けて、ネットワークカード８００を冷却することに使うこともできる。具体的な案は下記の冷却案を含んでいることが好ましい。

最適案の一つとして、赤色光学部品を冷却するファン４２は一部の風量を青色光学部品に分配する以外、冷却ダクトの中で赤色光学部品を冷却するファン４２に対応するダクト４２１にネットワークカード８００に通じる分枝ダクト４２２を設けても良く、そうすることによって、一部の風量をネットワークカード８００に分けることができ、ネットワークカード、特にネットワークカード８００の中の動作温度が比較的高い集積回路を冷却するために使う。

次善案の一つとして、緑色光学部品を冷却するファン４１は本体を冷却する以外、冷却ダクトの中の対応するダクト４１１にネットワークカード８００に通じる分枝ダクト４１２を設けても良く、ファン風量の合理的設計することによって、一部の風量をネットワークカード８００に分けることができ、ネットワークカード、特にネットワークカード８００の中の動作温度が比較的高い集積回路を冷却するために使う。

このように、ネットワークカード８００の集積回路に放熱ゴムを使用しない場合にも、このネットワークカード８００のファン冷却方法を利用して、動作温度に関する基準にも適合できる。

次に、さらに具体的に冷却ダクトの全体設計を説明する。
図のように、高照度、小型のプロジェクター（例えば３０００ルーメン照度、０．６３インチの液晶パネルのプロジェクター）にとって、各光学部品の動作温度が高く、有効な冷却が必要である。プリズム付近の光学部品の中、赤色光学部品は緑色光学部品より冷却しやすく、青色光学部品が最も冷却し難い。したがって、冷却の基準に適合させるため、冷却ダクトの構造を合理的に設計することができ、三つのファンが赤、緑、青三色光学部品に提供する風量をコントロールする。

赤色が冷却しやすいため、冷却ダクトの中の対応するダクト４１１を、ファン４１が赤色プリズム光学部品を冷却する以外、一部の風量が赤色の偏光片を冷却することができるように構成し、ファン４２は緑色の偏光片だけを冷却し、青色光学部品はファン４１とファン４３の両方で冷却し、青色光学部品は一部の風量をＰＢＳに分けられていることが好ましい。このように、三つのファンですべての光学部品を冷却する目的を達成し、最適な冷却効果を得るため、実験を通して最適な風量分配及び最も合理的なダクト形状が見つけることができた。

具体的に説明すると、ダクト４１１の一端はファン４１に繋がり、もう一端に排出口ｒ１、ｒ２を設けてあり、排出口ｒ１、ｒ２は液晶パネル３４ｒに送風し、冷却ダクトのダクト４２１はファン４２に繋がり、さらに排出口ｇ１、ｇ２を設けてあり、排出口ｇ１、ｇ２は液晶パネル３４ｇに送風する。冷却ダクトのダクト４３１の一端はファン４３に繋がり、さらに排出口ｂ１を設けてあり、排出口ｂ１は液晶パネル３４ｂに送風する。

さらに、ダクト４１１はファン４１からの一部の風量を排出口ｂ２に送るように構成されていることが好ましい。さらに、ダクト４３１に分枝ダクト４３２を設けていることも好ましい、分枝ダクト４３２の一端はファン４３にも繋がり、しかしもう一端にＰＢＳを冷却する排出口ｐ１を設けてある。

次にさらに詳細に本発明によるプロジェクター内部温度を下げるためのファンの全体配置を説明する。

図１８に示したように、図１８中の矢印方向は空気流れの方向を示しており、具体的に説明すると、ファン４１、４２、４３はプロジェクター外部から冷たい空気を吸入し、冷たい空気が液晶パネルなどの光学部品を冷却した後に温度上昇して熱気に変わり、熱気が液晶パネル付近に滞留する。しかし、光学部品が動作中に発する熱は光源が発する熱よりずいぶん低く、したがって、この熱気の温度は光源の冷却温度に比べて依然低く、さらに光源を冷却することができる。したがって、前述のように、ファン１６を設けることができ、ファン１６は液晶パネルなどの光学部品付近に滞留している熱気を吸入し、光源ランプの電球を冷却し、さらに、ファン１７によって、光源ランプの電球を冷却した後の温度上昇した空気をプロジェクター外部に排出し、したがって、プロジェクター内部空気の流れを改善し、プロジェクター内部温度を下げる働きをする。図１８では、ファン１６の入口側に空気の流れを導く働きする整流板５００が設けてられており、プリズム光学部品を冷却した後加熱された空気を効率よくファン１６に吸入させ、さらに電灯管に冷却風を送る。

さらに、前記実施例において、投影型映像表示装置として、光調製素子は液晶パネルを採用した液晶プロジェクターを例示しているが、しかしその他の映像形成光学系の投影型映像表示装置も本発明に適用できる。例えば、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：テキサス・インスツルメンツ（ＴＩ）社の登録商標）方式のプロジェクターも本発明に適用できる。

本発明の投影型映像表示装置の一つの実施例の液晶プロジェクターの前方上斜めから見た透視図。 同一液晶プロジェクターの背面上斜めから見た透視図。 図１の上の蓋を取り外した後の透視図。 さらに主制御基板を取り外した後の透視図。 さらに光学系を取り外した後の透視図。 図５の平面図。 光学系の構成例の表示図。 本実施例の光源ランプ冷却構造の主要部の拡大図であり、前方上斜めから見た透視図。 同一光源ランプ冷却構造のダクトの上半分を取り外した後の背面上斜めから見た透視図。 図９の光源ランプスタンドを取り外した後の透視図。 背面側面から見た主要部断面図。 本実施例中の光学部品冷却構造の主要部の拡大図であり、前方上斜めから見た透視図。 上記図面の平面図。 上記図面の光学部品を取り外した後の平面図。 上記図面のダクトの下半分を取り外した後の背面図。 本実施例の排気構造の排気ファンユニット構成の透視図。 同一排気ファンユニットの背面側面の透視図。 本発明のプロジェクター内部の温度を下げるためのファンコンポーネントの動作様態図であり、プロジェクター内部のファン全体の配置及び吸気気流と排気気流の方向を示す図。 ファン４１でネットワークカード上のＩＣを冷却するための整流構造図。 ファン４２でネットワークカード上のＩＣを冷却するための整流構造図。

符号の説明

１ 液晶プロジェクター
２ ケース
４ 投射レンズ
８ 排気孔
１０ 電源接続端子
１２ 電源ユニット
１３ 光学系
１４ 電源ユニット本体
１５ ノイズ抑制フィルター部
１５ａ 鉄芯（コイル）
１６ 吸気ファン
１６１ 内部用排出口
１６２、１６３ 外部用排出口
１６４ ダクト
１７、１８ 排気ファン
１９ 光源ランプ
１９１ 発光管
１９２ 反射光カバー
１９３ 吸気口
１９４ 排気口
１９８ 頸部
２０、２４、３９ｒ、３９ｇ、３９ｂ 集光レンズ
２１、２２、第一、第二積分レンズ
２３ 偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）
２５、２６、第一、第二ダイクロイックミラー
２７、２９、３１ 全反射ミラー
２８、３０ 中継レンズ
３２ 映像形成光学系
３３ 色合成プリズム
３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ 液晶パネル
３５ プリズム・コンポーネント
３６ｒ、３６ｇ、３６ｂ 出射側偏光板
３７ｇ、３７ｂ 前置き偏光板
３８ｒ、３８ｇ、３８ｂ 入射側偏光板
４１、４２、４３ 吸気ファン
５０ フレーム
５１ 排気ファンユニット
５２ 蓋

Claims (15)

1. プロジェクター内に設置され、かつ集積回路を有するＬＡＮボードを備えると共に、プロジェクターの赤色、緑色、青色を含む光学部品をそれぞれ冷却する赤色光学部品の導風ダクトと、緑色光学部品の導風ダクトと、青色光学部品の導風ダクトとを有する冷却ダクトを備えたプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法であって、
   一部の風量を前記集積回路に送るために、前記冷却ダクトの中に前記ＬＡＮボードの集積回路に通じる分岐導風ダクトが設けられていることを特徴とするプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
2. 前記赤色光学部品の導風ダクト上に、前記ＬＡＮボードの集積回路を冷却する分岐導風ダクトを設けていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
3. 前記緑色光学部品の導風ダクト上に、前記ＬＡＮボードの集積回路を冷却する分岐導風ダクトを設けていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
4. 前記ＬＡＮボードを前記光学部品の冷却ダクト付近に設けていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
5. 前記ＬＡＮボードを前記光学部品の冷却ダクト付近の前記プロジェクターの側壁上に設けていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
6. 前記冷却ダクトは、液晶パネル（３４ｒ、３４ｇ、３４ｂ）と偏光ビームスプリッターとを備えた光学部品付近にこれを冷却するために設けられたファン（４１、４２、４３）を備えたプロジェクターの光学部品に用いられ、
   一端が前記ファン（４１）と連通しているが、もう一端には前記液晶パネル（３４ｒ）に送風する排出口（ｒ１、ｒ２）を有する導風ダクト（４１１）と、
   前記ファン（４２）と連通し、かつ前記液晶パネル（３４ｇ）に送風する排出口（ｇ１、ｇ２）を有する導風ダクト（４２１）と
   一端が前記ファン（４３）と連通し、かつ前記液晶パネル（３４ｂ）に送風する排出口（ｂ１）を有する導風ダクト（４３１）と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
7. 前記導風ダクト（４１１）を、前記ファン（４１）から送られる一部の風量を排出口（ｂ２）に送る構造にすることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
8. 前記導風ダクト（４３１）は、同じく一端が前記ファン（４３）と連通しているが、もう一端には前記偏光ビームスプリッターを冷却する排出口（ｐ１）を有する分岐導風ダクト（４３２）を有することを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
9. 前記導風ダクト（４１１）を、前記ファン（４１）から送られる一部の風量を前記排出口（ｇ２）に送る構造にすることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
10. 前記光学部品は偏光板（３６ｒ、３８ｒ）をさらに備え、前記排出口（ｒ１、ｒ２）は前記偏光板（３６ｒ、３８ｒ）のための送風にも使用されることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
11. 前記光学部品は偏光板（３６ｇ、３７ｇ、３８ｇ）をさらに備え、前記排出口（ｇ１、ｇ２）は前記偏光板（３６ｇ、３７ｇ、３８ｇ）のための送風にも使用されることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
12. 前記光学部品は偏光板（３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ）をさらに備え、前記排出口（ｂ１）は前記偏光板（３６ｂ、３７ｂ、３８ｂ）のための送風にも使用されることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
13. 前記冷却ダクトはプラスチック・モールディングによって作られていることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
14. 前記冷却ダクトは金属材料によって作られていることを特徴とする請求項６に記載のプロジェクターのＬＡＮボード冷却方法。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のＬＡＮボード冷却方法を採用していることを特徴とするプロジェクター。

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