JP2008281797A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】
プロジェクタの内部に配置された部品に対するゴミの侵入を最大限に抑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】
本発明は、光源からの光を映像表示素子で光学像に変調し、投射レンズから光学像を投射するプロジェクタであって、少なくとも、光源と映像表示素子を備えた筐体と、筐体の面に形成された吸気口及び排気口と、筐体の外部に設けられ、吸気口と排気口を繋ぐダクトを備え、排気口からの空気を、ダクトを循環して吸気口から筐体の内部に侵入させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源からの光を映像表示素子で光学像に変調し、光学像を投射レンズでスクリーン上に表示するプロジェクタに関する。

特開平７−１５２００９号公報の図１には、電子冷却装置８により冷却された空気を、上部ダクト１０を介して送風ファン９により各液晶パネル３、３、３に導き、各液晶パネル３、３、３を冷却し、各液晶パネル３、３、３を通過した高温の空気を、下部ダクト１１を介して電子冷却装置８に導く構成が開示されている。

特開平７−１５２００９号公報

特開平７−１５２００９号公報の図１の構成において、映像表示素子を密閉空間内に配置して循環冷却を行う場合は、前記密閉空間外に配置されたの光学部品に対して、液晶プロジェクタの外部から侵入するゴミが付着し、ランプからの光の利用効率の低下などの課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、プロジェクタの内部に配置された部品に対するゴミの侵入を最大限に抑えたプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の一面は、光源からの光を映像表示素子で光学像に変調し、投射レンズから光学像を投射するプロジェクタであって、少なくとも、光源と映像表示素子を備えた筐体と、筐体の面に形成された吸気口及び排気口と、筐体の外部に設けられ、吸気口と排気口を繋ぐダクトを備え、排気口からの空気を、ダクトを循環して吸気口から筐体の内部に侵入させる。

本発明によれば、外部からのゴミの進入を阻止するため、映像表示素子や光学部品のゴミによる光束量低下や、スクリーンへのゴミ陰影投射を防止することが可能となる。

以下、最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一な部分には同一符号を付して、一度説明したものについては、その説明を省略する。

図１は、実施例１のプロジェクタの全体断面図であり、図２は、実施例１のプロジェクタの側面断面図である。

まず、図１を用いて、プロジェクタについて簡単に説明する。ランプ１から出射された光は、マルチレンズＡ２、マルチレンズＢ３，ＰＢＳ４，フォーカスレンズ５を通り、さらにダイクロミラー及びその他のミラー類６で３色（赤色、緑色、青色）に分離される。分離された光はコリメータレンズ７を通って映像表示素子１０の照射された後、プリズム２０により再び合成される。合成された光は、投射レンズ３０を通ってスクリーンに拡大投写され、映像を表示される。

図１において、プロジェクタ筐体１００の吸気口１１０と排気口１２０の周囲にはそれぞれネジ部１１５、１２５が設けられており、排気口１２０から出る空気を吸気口へ導くためのバイパス用筐体３５０をネジ３０１、３０３で取り付け可能となっている。また、バイパス用筐体３５０を取り付けた後の密閉性を向上させるため、プロジェクタ筐体１００とバイパス用筐体３５０との接触部であるネジ部１１５、１２５にはゴムパッキング２０１、２０３が取り付け可能となっている。

上記バイパス流路の途中には冷却部である熱交換器４００が設けられている。図２において、熱交換器４００は、循環ポンプ４１０と、冷媒４２０、ファン４３０、冷媒用パイプ４４０、ユニット用電源４７０とで形成される。冷媒用パイプ４４０内には、循環する冷媒４２０が充填されており、冷媒４２０としては、例えば、エチレングリコール等がある。

また、冷媒用パイプ４４０にはフィン（図示しない）が何枚も形成されており、放熱効率を向上させている。

また、フィンを備える冷媒用パイプ４４０は、バイパス用筐体３５０のプロジェクタの排気口と吸気口を結ぶ流路内と、バイパス用筐体３５０の外部領域に位置するよう設けられている。

次に、熱交換器４００の動作について説明する。

熱交換器４００の循環用の冷媒用パイプ４４０には入口と出口（図示しない）があり、それぞれに循環ポンプ４１０が接続されており、循環ポンプ４１０が動作することにより、冷媒用パイプ４４０内の流路を冷媒４２０が循環するように形成されている。そして、プロジェクタの本体から排気される高温の空気は、バイパス流路内を通り、冷媒４２０の入った冷媒用パイプ４４０を通過することで冷却される。

プロジェクタの本体から排気された高温の空気から熱を受け取った冷媒４２０は、循環ポンプ４１０によってパイプ内を移動し、バイパス用筐体３５０の外部空間３６０に送られる。外部空間３６０にはファン４３０が配置されており、さらに外部空間３６０には外部空気の吸気口４５０と排気口４６０が設けられており、空気の流路が形成されている。また、図示はしないが、吸気口４５０にはフィルターが設けられている。

上記冷媒４２０は、この外部空間を強制的に流れる空気によって冷却され、再び冷媒用パイプ４４０に戻ってバイパス流路内へと循環する。これら循環ポンプ４１０及びファン４３０は、ユニット用電源４７０によって、プロジェクタの電源とは異なる電源を供給される。

上述したように、プロジェクタの本体で暖められた空気を筐体外部で再び冷却し、本体の吸気口へと循環させることで、外部からのゴミの吸入を阻止し、映像表示素子や光学部品等のゴミが付着することによる光束量の低下や、スクリーンへのゴミ陰影投射を防止でき、装置品質の信頼性の向上を図ることが可能となる。また、空冷方式で使用していたフィルターが不要となるため、吸入時の圧力損失を大幅に低減し、冷却効率を向上させるとともに、メンテナンスフリーも実現可能となる。

上記冷却部を有するバイパス用筐体３５０は、プロジェクタにネジ３０１、３０３によって容易に取り付け、取り外しが可能であるため、ゴミを嫌う環境やフィルターのメンテナンスの回数を少なくすることも可能となる。

実施例１のプロジェクタは、外気を取り入れる吸気口１１０及び排気口１２０以外、プロジェクタとプロジェクタの外部との空気の行き来が無い密閉式であるため、ゴミの侵入を最小限に押さえることが可能となる。

図９は、プロジェクタの筐体１００の吸気口にバイパス用筐体３５０を取り付けた時の側面断面図である。プロジェクタの筐体１００には、バイパス用筐体３５０用の位置決めボス１０１が設けられており、バイパス用筐体３５０の切り欠き３５１、３５２にそれぞれ嵌合されて所定の位置に、ネジ３０１によって位置決め固定される。本体１００とバイパス用筐体３５０の間には、密閉性を向上させるためゴムパッキング２０１が共締めされている。また、排気口側との連結方法は、吸気口側と同様である。

図１０は、プロジェクタの筐体１００とバイパス用筐体３５０との接続を示した斜視図である。バイパス用筐体３５０は、プロジェクタの上面側から挿入し、ゴムパッキング２０１、２０３を挟んでネジ３０１、３０３で締結する。

実施例１において、光源は、ランプである水銀ランプ、ハロゲンランプを用いた場合について説明したが、ＬＥＤ、レーザー等の光源を用いてもよいことは言うまでもない。

また、映像表示素子は、透過型の映像表示素子を用いた場合について説明したが、例えば、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム：Micro Electro Mechanical System）等の反射型の映像表示素子を用いてもよいことは言うまでもない。

実施例２について、図面を用いて説明する。

図３は、実施例２のプロジェクタの全体断面図であり、図４は、実施例２のプロジェクタの側面断面図である。

実施例２は、冷却部が冷媒を使う液冷方式ではなく、電気的に冷却する電子式冷却装置である点で、実施例１とは異なる。

図４の熱交換器５００は、バイパス流路内には電子式冷却装置の吸熱部５７０と、外部空間３６０には電子式冷却装置の発熱部５６０がそれぞれ設けられている。外部空間３６０には、ファン５３０が配置され、電子式冷却装置の発熱部５６０に空気が当たるように形成されている。また、熱交換器５００には、ユニット用電源５８０が実装されている。

プロジェクタの本体から排気された高温の空気の冷却方法は、プロジェクタの本体から排気された高温の空気を、電子式冷却装置で低温にされた吸熱部５７０に当てて冷却する。吸熱部で吸熱した熱は、発熱部５６０に伝導され、ファン５３０からの風で発熱部５６０を冷却する。

実施例３について、図面を用いて説明する。

図５は、実施例３のプロジェクタの全体断面図であり、図６は、実施例３のプロジェクタの側面断面図である。

実施例３は、プロジェクタを完全に収納可能な外部筐体６００を使用した場合の実施例である。

実施例３においては、プロジェクタ本体を外部筐体６００に収納するため、排気口１２０から吸気口１１０への流路の密閉性を向上させるためゴムパッキング６１１〜６１３を設けている。

なお、実施例３において、冷却部として、実施例１又は実施例２の冷却部の何れを使用してもよいことは言うまでもない。

実施例４について、図面を用いて説明する。

実施例４は、プロジェクタを天井に配置した場合の実施例である。

図７は、天井内に冷却部を配置した場合の断面図である。

プロジェクタは、天井８００に天吊り金具７００でネジ７５０によって吊り下げられている。プロジェクタの排気口１２０及び吸気口１１０には、排気ダクト７１０，吸気ダクト７２０がそれぞれネジ７３０，７４０で締結されており、それぞれのダクトは天井８００にネジ８１０によって固定されている。

天井８００の裏では、天井ダクト７８０がネジ８１０によって、排気ダクト７１０と吸気ダクト７２０と勘合するように固定され、循環流路を形成している。天井８００の裏の天井ダクト７８０内には、実施例１又は実施例２の冷却部を設け、空気を冷却している。

実施例５について、図面を用いて説明する。

実施例５は、冷却部をダクトのみで形成した場合の実施例である。

図８は、冷却部をダクトのみ形成した場合の断面図である。

図８において、冷却部をダクトのみで形成することにより、プロジェクタの排気口から吸気口へのバイパス流路を、例えば、天井内に長く配置することが可能となるとともに、バイパス用のダクトを熱伝導率の良い材質で形成することにより、冷却効率を向上させることが可能となる。また、天井外に配置するダクトをフィン７６０形状とすることにより冷却効率を向上させることが可能となる。また、フィン７６０をダクトに設けるように形成しても同様の効果が得られることは言うまでもない。

実施例１のプロジェクタの全体断面図である。 実施例１のプロジェクタの側面断面図である。 実施例２のプロジェクタの全体断面図である。 実施例２のプロジェクタの側面断面図である。 実施例３のプロジェクタの全体断面図である。 実施例３のプロジェクタの側面断面図である。 実施例４のプロジェクタの断面図である。 実施例５のプロジェクタの断面図である。 吸気口にダクトを取り付けた場合の側面断面図である。 プロジェクタの筐体とバイパス用筐体との接続を示す斜視図である。

符号の説明

１ ランプ、２ マルチレンズＡ、３ マルチレンズＢ、４ ＰＢＳ、５ フォーカスレンズ、６ ミラー類、７ コリメータレンズ、１０ 映像表示素子、２０ プリズム、３０ 投射レンズ、４１、４２、４３、４４ ファン、５０ 電源、６０ フィルター、１００ プロジェクタ筐体、１０１ 位置決めボス、１１０ 吸気口、１１５ ネジ部、１２０ 排気口、１２５ ネジ部、２０１、２０３ ゴムパッキング、３０１、３０３ ネジ、３５０ バイパス用筐体、３５１、３５２ 切り欠き、３６０ 外部空間、４００ 熱交換器、４１０ 循環ポンプ、４２０ 冷媒、４３０ ファン、４４０ 冷媒用パイプ、４５０ 吸気口、４６０ 排気口、４７０ ユニット用電源、５００ 熱交換器、５３０ ファン、５４０ 吸気口、５５０ 排気口、５６０ 吸熱部、５７０ 発熱部、５８０ 電源、６００ 外部筐体、６１１，６１２，６１３ ゴムパッキング、７００ 天吊り金具、７１０ 排気ダクト、７２０ 吸気ダクト、７３０，７４０，７６０，８１０ ネジ、７６０ フィン、７８０ 天井ダクト、８００ 天井。

Claims (5)

1. 光源からの光を映像表示素子で光学像に変調し、投射レンズから前記光学像を投射するプロジェクタであって、
   少なくとも、前記光源と映像表示素子を備えた筐体と、
   前記筐体の面に形成された吸気口及び排気口と、
   前記筐体の外部に設けられ、前記吸気口と前記排気口を繋ぐダクトを備え、
   前記排気口からの空気を、前記ダクトを循環して前記吸気口から前記筐体の内部に侵入させ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であって、
   前記ダクト内に設けられ、前記排気口からの空気を冷却する冷却部を備えたことを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記冷却部は、
   内部に冷媒を備えた熱交換器と、
   前記冷媒を前記熱交換器の中で循環させる循環部と、
   前記ダクトの外部に配置され、前記熱交換器に空気を送風するファンとで形成されることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記冷却部は、
   前記ダクト内に設けられ、前記排気口からの空気の熱を吸収する吸熱部と、
   前記ダクト外に設けられ、前記吸熱部からの熱を吸収し、発熱する発熱部と、
   前記発熱部に風を送風するファンとで形成されることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項２に記載のプロジェクタであって、
   前記冷却部は、前記ダクトと一体的に形成され、
   前記ダクトは、前記筐体の排気口及び吸気口に設けられた嵌合部とで一体的に結合されることを特徴とするプロジェクタ。

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