JP2009003034A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 ゆらぎ防止手段を備えたプロジェクタを提供する。
【解決手段】 プロジェクタ1は、光源装置と、カラーホイールや導光装置及び光源側レンズ群等で構成される光源側光学系と、表示素子と、投影側光学系と、冷却ファンと、プロジェクタ制御手段とを内蔵し、複数の排気孔7及び投影口99が形成された前面板3を有する略直方体形状のプロジェクタ筐体と、投影時に投影口99近傍に位置する所定の排気孔7を塞ぎ、非投影時には該排気孔7を開放するゆらぎ防止手段とを備え、ゆらぎ防止手段は、投影口99近傍に配置された摺動可能なレンズカバー51とされ、該レンズカバー51は、開状態時には投影口99近傍に位置する所定の排気孔7の一部を塞ぎ、閉状態時にはレンズ前方に位置して該排気孔7を開放するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロジェクタに関するものである。

今日、パーソナルコンピュータの画面に表示される画像やビデオ信号の画像、更にはメモリカードなどに記憶されている画像データによる画像などをスクリーンに投影するデータプロジェクタが多用されている。

データプロジェクタは、多くの場合、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の放電ランプを備えた光源装置を用い、光源装置から射出された光をカラーフィルタにより３原色の光として光源側光学系により液晶やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれる表示素子に照射し、表示素子の透過光又は反射光をズーム機能を備えた投影側光学系とされるレンズ群を介してスクリーンに投影する構造とされている。

このデータプロジェクタにおいて用いられる光源装置は非常に高温となるため、冷却ファンを筐体内に配置し、プロジェクタ筐体の周縁から外気をプロジェクタ筐体内に取込んで循環させ、高温となった排気を再び外部に排出することでプロジェクタ筐体内の温度を低減するプロジェクタが多く用いられている。しかし、このようなプロジェクタでは、高温の排気が投影レンズの周縁に流れ込み、投影画像にゆらぎを生じさせるといった問題点があった。

このような問題点を解決するために、特開２００２−３７２７４７号公報（特許文献１）では、開いたときに排気孔と投影口との間のしきり板となるレンズカバーを備えたプロジェクタの提案がなされている。この提案によれば、投影中に排気孔から排出される高温の排気が投影中の投影口の前方に流れ込むことを防止できるため、投影画像にゆらぎが発生することを防止できる。

又、プロジェクタにおいては、電源をオフとして放電ランプを消灯した場合においても、光源装置やその周辺が高温となっているため、プログラムスイッチを用いて放電ランプの消灯後も所要時間だけ冷却ファンを作動させ、プロジェクタ内の冷却を行なった後、全ての電源をオフ状態とするようにしている。
特開２００２−３７２７４７号公報

本発明は、プロジェクタの排気孔から排出される高温の排気が投影中の投影口の前方に流れ込むことによって発生する投影画像のゆらぎを防止するゆらぎ防止手段を備えると共に冷却効果も高い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、光源装置と、光源側光学系と、表示素子と、投影側光学系と、冷却ファンと、プロジェクタ制御手段とを内蔵する筐体であって、複数の排気孔及び投影口が形成されたプロジェクタ筐体を有し、投影時に前記投影口近傍に位置する所定の排気孔を塞ぎ、非投影時には該排気孔を開放するゆらぎ防止手段を備えることを特徴とするものである。

前記ゆらぎ防止手段は、投影口の近傍に配置された摺動可能なレンズカバーとされ、該レンズカバーは、開状態時には前記投影口近傍に位置する所定の排気孔の一部を塞ぎ、閉状態時には該排気孔を開放することを特徴とするものである。

前記ゆらぎ防止手段は、前記排気孔と略同形状のスリットが形成された摺動可能なスリット板とされ、該スリット板は、前記投影口の近傍に位置する所定の排気孔とスリットが重なるように配置され、摺動すると該排気孔とスリットとの位置を相互にずらせて前記排気孔を塞ぐことを特徴とするものである。

前記ゆらぎ防止手段は、前記投影口近傍の排気孔が備える回動可能なルーバーとされ、該ルーバーは、各回動羽を回動して前記投影口の近傍に位置する所定の排気孔を塞ぎ、各回動羽を逆に回動させて該排気孔を開放することを特徴とするものである。

又、本発明のプロジェクタは、前記ゆらぎ防止手段を稼働させる稼働モータを備えることを特徴とするものである。

ゆらぎ防止手段の開閉移動は、レンズカバーの開閉と連動するリンクバーにより摺動又は回動することを特徴とするものである。

本発明によれば、プロジェクタの排気孔から排出される高温の排気が投影中の投影口の前方に流れ込むことによって発生する投影画像のゆらぎを防止するゆらぎ防止手段を備えると共に冷却効果も高いプロジェクタを提供することができる。

本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ1は、複数の排気孔7及び投影口99が形成された前面板3を有する略直方体形状のプロジェクタ筐体と、投影時に投影口99近傍に位置する所定の排気孔7を塞ぎ、非投影時には該排気孔7を開放するゆらぎ防止手段とを備えるものである。

このプロジェクタ筐体の内部には、光源装置61と、カラーホイール71や導光装置75及び光源側レンズ群62等で構成される光源側光学系と、表示素子50と、投影側光学系90と、冷却ファンと、プロジェクタ制御手段とが配置されているものである。

そして、ゆらぎ防止手段は、投影口99近傍に配置された摺動可能なレンズカバー51とされ、該レンズカバー51は、開状態時には投影口99近傍に位置する所定の排気孔7の一部を塞ぎ、閉状態時にはレンズ前方に位置して該排気孔7を開放するものである。

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の一つの実施例に係るプロジェクタ1は、図１に示すように、略直方体形状であって、プロジェクタ筐体とする本体ケースの前方の側板である前面板3の側方に投影口99を覆うと共にゆらぎ防止手段とするレンズカバー51を有し、更に、この前面板3には複数の排気孔7が形成されているものである。

又、本体ケースである上面板2にキー／インジケータ部37が形成され、このキー／インジケータ部37は、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを備えているものである。

更に、本体ケースの背面には、ＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグやリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部等の各種端子9を備えているものである。

又、図１では図示されない本体ケースの側板である右側板4、及び、図１に示した側板である左側板5には、各々複数の吸気孔8が形成されているものである。

そして、このプロジェクタ1のプロジェクタ制御手段である制御回路は、図２に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。

この表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。

そして、表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子50を駆動するものであり、光源装置61からの光を光源側光学系を介して表示素子50に入射することにより、表示素子50の反射光で光像を形成し、投影側光学系90とする投影系レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影系レンズ群の可動レンズ群97は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。

又、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。

そして、制御部38は、プロジェクタ1内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

又、本体ケースの上面板2に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。

尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されており、音声処理部47はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させることができるものである。

この制御部38は、電源制御回路41等を制御するものであり、ランプスイッチキーが操作されると電源制御回路41により光源装置の放電ランプを点灯させ、更に、冷却ファン駆動制御回路43には、光源装置等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマー等により光源装置のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させてクールダウンを行なうものであり、更に、温度センサによる温度検出の結果によっては光源装置を停止してプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行うものである。

このプロジェクタ1の内部構造は、図３に示したように、区画用隔壁120によって吸気側空間室121と排気側空間室122とに内部が気密に区画され、冷却ファンとしてのシロッコファンタイプのブロア110が、吸込み口が111が吸気側空間室121に吐出口113が排気側空間室122に位置するように配置されている。

そして、吸気側空間室121には、ランプ電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102と、プロジェクタ制御手段を備える主制御回路基板103と、後述する光学系ユニット77の画像生成ブロック79及び投影側ブロック80とが配置されているものである。

又、排気側空間室122は、光源装置61と、光学系ユニット77の照明側ブロック78と、前面板3と平行に配置された排気温を低減する排気温低減装置114と、レンズカバー51が収納される前面板3の投影口99近傍に形成されたレンズカバー収納部55とを備えるものである。更に、前面板3の排気孔7には排気側空間室122から外部に排出される排気が投影口99の周縁に向かわないように整流板が配置され、投影口99から離れた方向に排気されるようになっている。

ブロア110は、吸込み口111と吐出口113を備え、吐出口113は略正方形断面であって区画用隔壁120に接続されており、吸気側空間室121の空気を吸込み口111で吸込み吐出口113より排気側空間室122に排出し、排気側空間室122に配置された光源装置61等を冷却して前方の排気孔7から外部に排出するものである。

光学系ユニット77は、光源装置61の近傍に位置する照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80との３つのブロックから構成され、照明側ブロック78には、光源装置61から射出された光をカラーホイール71に反射する第一反射ミラー72、カラーフィルタを備えたカラーホイール71、カラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光線束とする導光装置75等の光源側光学系と、カラーホイール71を回転させるホイールモータ73とを備えたものである。

又、画像生成ブロック79は、光源側光学系としてのミラーやレンズ群を内蔵し、導光装置75から射出された光を照射ミラーに向けて反射する第二反射ミラー74と、この第二反射ミラー74で反射された光を表示素子50に集光させる光源側レンズ群62及び光源側レンズ群62を透過した光を表示素子50に前方斜め下方から所定の角度で照射する照射ミラー84と、表示素子50とするＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）とを備えるものである。

このＤＭＤは、その前方斜め下方から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向に反射するオン状態光線と斜め上方方向に反射するオフ状態光線とに分けて反射することによって画像を表示するものであり、一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより正面方向に反射するオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより斜めに反射してオフ状態光線とし、正面方向への反射によるオン状態光線により画像を生成表示するものである。

又、投影側ブロック80は、表示素子50で反射された画像を形成する光をスクリーンに投影する投影側光学系90のレンズ群を有しており、投影側光学系90は、固定レンズ群93や可動レンズ群97とにより構成され、ズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであり、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させてズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。

このプロジェクタ1における冷却機構は、ブロア110の吸込み口111で周辺の空気を吸込むことにより、外気を吸気孔8から吸気側空間室121に取込み、吸気側空間室121に配置された各種の部材を冷却した後、ブロア110の吐出口113から排気側空間室122に冷却風を排出してこの排風で排気側空間室122の各種部材を冷却し、高温となった排気を排気温低減装置114を介して前面板3の排気孔7より外部に排出するものである。

この排気孔7から外部に排出された高温の排気が投影口99の周縁に流れ込むと、光軸上の空気が高温によってゆらぐため、投影画像にゆらぎが発生することがある。このゆらぎを防止するために本実施例のプロジェクタ1では、投影時には投影口99の近傍に位置する排気孔7を塞ぎ、非投影時にはこの排気孔7を開放するゆらぎ防止手段を備えるものである。

そして、ゆらぎ防止手段とされるレンズカバー51は、図１に示したように、正面に板状の平板部を有してレンズ前方を覆う形状であってレンズカバー51を開閉するときに使用される開閉ツマミ52を左側板5近傍に備え、レンズカバー51を摺動させて開いた場合、図３又は図４に示すように、このレンズカバー51が前面板3の内側に収納され、平板部によって投影口99の近傍に位置する所定の排気孔7を塞ぐものである。

このように開状態時のレンズカバー51が開状態時投影口99近傍に位置する排気孔7を塞ぐことにより、前面板3から排出される排気は投影口99から離れた場所に排出されるため、投影口99の前方方向に高温の排気が流れることがなくなり投影画像のゆらぎを防止できるものである。

又、ランプ消灯後にレンズカバー51を閉じることにより、前面板3に形成された排気孔7の全面が開放されるため、光源装置61の冷却効率を高くすることができ、放電ランプの消灯時に行なうクールダウンの時間を短くすることができる。

本実施例のプロジェクタ1によれば、投影時に投影口99近傍に位置する排気孔7を塞ぎ、非投影時には排気孔7を開放するゆらぎ防止手段を備えることにより、投影口99近傍の空気が高温の排気によってゆらぐために発生する投影画像のゆらぎを防止できると共に、非投影時には、排気孔7を開放することにより前面板3の全面から排気を排出することで冷却効率を高めることができる。

又、レンズカバー51をゆらぎ防止手段とし、投影時に投影口99近傍に位置する排気孔7を塞ぐ形状とすることにより、従来のプロジェクタが備えているレンズカバー51という部材を利用してゆらぎを防止できるため、従来のプロジェクタ1の構造を殆ど変化させることなくゆらぎ防止を実現したプロジェクタ1を提供できる。

尚、レンズカバー51を手動で開けるものとしているが、レンズカバー51の内側に歯形を形成し、レンズカバー51の近傍に稼働モータを配置し、この稼働モータをプロジェクタ1の電源等とリンクさせてピニオンギアを用いてレンズカバー51を開閉することにより、プロジェクタ1の電源がオンとなると自動的にレンズカバー51が開き、プロジェクタ1の電源をオフとすると自動的にレンズカバー51を閉じるようにし、自動開閉式のゆらぎ防止手段としてのレンズカバー51を備えるプロジェクタ1とすることもできる。

又、他の実施例としては、スリット板をゆらぎ防止手段とすることもある。上述の実施例においてはレンズカバー51をゆらぎ防止手段とし、レンズカバー51を前面板の排気孔7の方向に開くことによって前面板3の排気孔7を塞ぐ形状としていたものであったが、本実施例では、図５に示すように、投影口99近傍の前面板3の内側に摺動可能なスリット板130をゆらぎ防止手段として配置し、スリット板130の操作部132をプロジェクタ筐体から突出させるものである。

このスリット板130は、図６に示すように、前面板3の排気孔7と略同一形状の複数のスリット131が形成された板状体であって、上部には操作部132が突出するように形成されたものであり、図５（ａ）に示したように、非投影時にはスリット板130のスリット131と排気孔7の位置を重ねて前面板3の全面からの排気を可能とすることができ、投影時には操作部132を引き出すことによりスリット板130を摺動させ、図５（ｂ）に示すように、スリット板130のスリット131と排気孔7の位置を互い違いとし排気孔7をスリット板130が塞ぐことを可能としているものである。このため、投影時には必要に応じて排気孔7をスリット板130によって塞ぐことにより投影口99近傍の排気孔7からは排気を排出することなく、投影口99の前方に高温の排気が回り込むことを防止できるものである。

この実施例によれば、前面板3の投影口99近傍にスリット板130を配置することにより、投影画像のゆらぎを防止できると共に、レンズカバーを閉じての投影中断やクールダウンなどの非投影時等には、排気孔7を開放することにより前面板3の全面から排気を排出することで冷却効率を高めることができる。又、前面板3の投影口99近傍にスリット板130を配置する構造のため、プロジェクタ1の大がかりな設計変更等が必要なく、容易にゆらぎ防止手段を備えたプロジェクタ1を提供できる。

尚、上述した実施例と同様に、スリット板130の近傍に稼働モータを配置し、この稼働モータをプロジェクタ1の電源等とリンクさせることにより、プロジェクタ1の電源がオンとなると自動的にスリット板130が閉じ、プロジェクタ1の電源をオフとしてランプを消灯すると自動的にスリット板130が開くプロジェクタ1とすることもできる。

更に他の実施例としては、投影口99の近傍に位置する排気孔7にゆらぎ防止手段とする回動可能なルーバーを取付けたものである。このルーバーは、スリット状の排気孔7と排気孔7の間に回転軸を有し、各排気孔7の位置に合わせた各回転羽を一斉に回動させて排気孔7を開閉可能とするものである。

従って、非投影時等にはルーバーの回転羽を回動させて排気孔7を開いた状態として前面板3の全面から排気を排出させ、投影時にはこのルーバーの回動羽根を回動させて投影口99近傍に位置する所定の排気孔7を閉じ、この排気孔7からは排気が排出されないようにすることができるものである。

このように回動可能な回転羽を有するルーバーを配置することにより、投影時に投影口99近傍の排気孔7から排出された高温の排気が投影口99の前方に流れ込むことによって発生する投影画像のゆがみを防止でき、前面板3の全面を開放することで冷却効果を高くすることができる。

尚、上述した実施例及び変形例と同様に、ルーバーの近傍に稼働モータを配置し、この稼働モータをプロジェクタ1の電源等とリンクさせることにより、プロジェクタ1の電源がオンとなると自動的にルーバーが閉じ、プロジェクタ1の電源をオフとすると自動的にルーバーが開くプロジェクタ1とすることもできる。又、スリット板やルーバーを駆動する稼働モータの作動スイッチとしては、図５に示した開閉式のレンズカバーの開閉を検知するリミットスイッチを設け、このリミットスイッチにより排気孔7の開閉を行なうこともある。

更に、梃子などのリンク機構を用いてレンズカバー51を回転させて開いたときにリンクバー等でスリット板を上方に押し上げ又はルーバーの回転羽を回転させて排気孔7を閉口し、レンズカバー51を閉じた時にはスリット板や回転羽を作動させて排気孔7を閉口する構造とすることもできる。このようにレンズカバー51の開閉とリンクさせることにより、レンズカバー51が開いているときは投影口99近傍の排気孔7を閉じ、レンズカバー51が閉じているときは排気孔7を開放するプロジェクタ1を提供できる。

又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

本発明の実施例に係るプロジェクタの正面斜視図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの制御ブロック図。 本発明の実施例に係るプロジェクタの上面板の一部を取り除いた上面図。 本発明の実施例に係るプロジェクタのレンズカバーを開いた状態における正面斜視図。 本発明の変形例に係るプロジェクタの拡大斜視図。 本発明の変形例に係るプロジェクタが備えるスリット板の正面図。

符号の説明

1 プロジェクタ 2 上面板
3 前面板 4 右側板
5 左側板 7 排気孔
8 吸気孔 9 各種端子
21 入出力コネクタ部 22 入出力インターフェース
23 画像変換部 24 表示エンコーダ
25 ビデオＲＡＭ 26 表示駆動部
31 画像圧縮伸長部 32 メモリカード
35 Ｉｒ受信部 36 Ｉｒ処理部
37 キー／インジケータ部 38 制御部
41 電源制御回路 43 冷却ファン駆動制御回路
45 レンズモータ 47 音声処理部
48 スピーカ 50 表示素子
51 レンズカバー 52 開閉ツマミ
55 レンズカバー収納部 61 光源装置
62 光源側レンズ群 71 カラーホイール
72 第一反射ミラー 73 ホイールモータ
74 第二反射ミラー 75 導光装置
77 光学系ユニット 78 照明側ブロック
79 画像生成ブロック 80 投影側ブロック
84 照射ミラー 90 投影側光学系
93 固定レンズ群 97 可動レンズ群
99 投影口
101 ランプ電源回路ブロック 102 電源制御回路基板
103 主制御回路基板 110 ブロア
111 吸込み口 113 吐出口
114 排気温低減装置 120 区画用隔壁
121 吸気側空間室 122 排気側空間室
130 スリット板 131 スリット
132 操作部

Claims (6)

1. 光源装置と、光源側光学系と、表示素子と、投影側光学系と、冷却ファンと、プロジェクタ制御手段とを内蔵する筐体であって、複数の排気孔及び投影口が形成されたプロジェクタ筐体を有し、
   投影時に前記投影口近傍に位置する所定の排気孔を塞ぎ、非投影時には該排気孔を開放するゆらぎ防止手段を備えることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記ゆらぎ防止手段は、投影口の近傍に配置された摺動可能なレンズカバーとされ、
   該レンズカバーは、開状態時には前記投影口近傍に位置する所定の排気孔の一部を塞ぎ、閉状態時には該排気孔を開放することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記ゆらぎ防止手段は、前記排気孔と略同形状のスリットが形成された摺動可能なスリット板とされ、
   該スリット板は、前記投影口の近傍に位置する所定の排気孔とスリットが重なるように配置され、摺動すると該排気孔とスリットとの位置を相互にずらせて前記排気孔を塞ぐことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
4. 前記ゆらぎ防止手段は、前記投影口近傍の排気孔が備える回動可能なルーバーとされ、
   該ルーバーは、各回動羽を回動して前記投影口の近傍に位置する所定の排気孔を塞ぎ、
   各回動羽を逆に回動させて該排気孔を開放することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
5. 前記ゆらぎ防止手段を稼働させる稼働モータを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプロジェクタ。
6. ゆらぎ防止手段の開閉移動は、レンズカバーの開閉と連動するリンクバーにより摺動又は回動することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のプロジェクタ。

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