JP2009157134A - Projector device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタ装置を提供する技術に関する。 The present invention relates to a technique for providing a projector device.
従来、高圧水銀ランプなどの放電ランプ(以下、「ランプ」と省略)を光源とする光源ユニットから射出された照明光を例えば液晶パネルなどのライトバルブで光強度変調して光学像(映像)を形成し、形成された映像をスクリーンなどに拡大投影するプロジェクタ装置が知られている。 Conventionally, illumination light emitted from a light source unit that uses a discharge lamp such as a high-pressure mercury lamp (hereinafter abbreviated as “lamp”) as a light source is modulated with a light valve such as a liquid crystal panel to produce an optical image (video). There is known a projector device that forms and projects an enlarged image on a screen or the like.
プロジェクタ装置に用いられるランプは、光を射出する過程で大きな発熱を伴うので、通常、冷却ファンを用いて冷却される。この冷却ファンは、ランプの冷却効果を高めるのとプロジェクタ装置の小型化を図るためにランプに近接して配置される。このため、冷却ファンのインペラー部(羽根部,ブレード部)を回転させるモータ部は、ランプからの輻射熱およびランプによって熱せられた熱気の吸引により温度が上昇する。 A lamp used in a projector device generates a large amount of heat in the process of emitting light, and is usually cooled using a cooling fan. This cooling fan is arranged close to the lamp in order to enhance the cooling effect of the lamp and to reduce the size of the projector device. For this reason, the temperature of the motor unit that rotates the impeller unit (blade unit, blade unit) of the cooling fan rises due to radiant heat from the lamp and suction of hot air heated by the lamp.
モータ部には、インペラー部を回転させるモータや、モータを駆動する駆動回路などが含まれ、温度が高くなると、例えば、モータ軸の潤滑油の蒸発や、駆動回路に使用されているICなどの劣化,破壊を招く懸念がある。そこで、プロジェクタ装置にはモータ部を冷却する冷却機構が備えられている。その例として、特許文献1に開示がある。 The motor unit includes a motor that rotates the impeller unit and a drive circuit that drives the motor. When the temperature rises, for example, evaporation of lubricating oil on the motor shaft, IC used in the drive circuit, etc. There is a concern of causing deterioration and destruction. Therefore, the projector device is provided with a cooling mechanism for cooling the motor unit. An example thereof is disclosed in Patent Document 1.
特許文献1では、その図3に示す如く、冷却ファンとランプとの間にモータ部を覆うように冷却部を備え、該冷却部を、モータ部とランプの間に、モータ部と対向するとともにモータ部との間に空気が流動することができる間隙をあけて配置される空気流動部と、空気流動部の一部と一体に連結し、且つ、インペラー部の回動領域の一部と対向する空気導入部とで形成し、更に、空気導入部を一部又は全部が空気流動部に対してインペラー部側に傾けて形成し、インペラー部側の面より突出しインペラー部の半径方向に延びる気流整流部を備える冷却機構を開示する。 In Patent Document 1, as shown in FIG. 3, a cooling unit is provided between the cooling fan and the lamp so as to cover the motor unit, and the cooling unit is opposed to the motor unit between the motor unit and the lamp. An air flow portion arranged with a gap through which air can flow between the motor portion and a part of the air flow portion are integrally connected to the motor portion and opposed to a part of the rotation region of the impeller portion. The air flow is formed by a part of or entirely of the air introduction part inclined toward the impeller part with respect to the air flow part, and protrudes from the surface on the impeller part side and extends in the radial direction of the impeller part. Disclosed is a cooling mechanism including a rectifying unit.
特許文献1は、上記構成により、ランプよりの輻射熱を冷却部で遮るとともに、インペラー部にて発生する気流の一部を前記空気導入部にて取り込み、空気流動部とモータ部の間隙に送り、モータ部を気流によって冷却することが出来る。 Patent Document 1 has the above-described configuration to block the radiant heat from the lamp at the cooling unit, take in part of the airflow generated at the impeller unit at the air introduction unit, and send it to the gap between the air flow unit and the motor unit, The motor part can be cooled by airflow.
ところで、冷却ファンによる冷却方式には大別して二通りある。一つは、熱源(ここではランプ)を低温空気の吹き付けによって冷却するファン(以下、「吹き付け冷却ファン」という)で発生させた空気の流れ(風)を例えばランプのリフレクタに吹き付け、熱交換された高温の風(熱風)をプロジェクタ装置外に押し出すように放出する冷却方式(以下、この冷却方式を便宜上「吹き付け式冷却」と称する)である。 By the way, there are roughly two types of cooling methods using a cooling fan. One is that air flow (wind) generated by a fan that cools a heat source (in this case, a lamp) by blowing low temperature air (hereinafter referred to as a “blow cooling fan”) is blown onto a lamp reflector, for example, to exchange heat. This is a cooling system that discharges hot air (hot air) so as to push it out of the projector apparatus (hereinafter, this cooling system is referred to as “blow-type cooling” for convenience).
他方は、排気のための冷却ファン(以下、「排気冷却ファン」という)で風を生じさせ、例えばランプのリフレクタの表面で熱交換された高温の風(熱風)を吸い出すように強制的に装置外に排気する冷却方式(以下、この冷却方式を便宜上「排気式冷却」と称する)である。 The other is a device that forcibly generates wind with a cooling fan for exhaust (hereinafter referred to as “exhaust cooling fan”) and sucks out hot air (hot air) that is heat-exchanged on the surface of the lamp reflector, for example. This is a cooling method for exhausting outside (hereinafter, this cooling method is referred to as “exhaust cooling” for convenience).
前者の方式は、熱交換された熱風が確実に所定の排気口から装置外に放出されとはいえず、一部は装置外に放出されずに装置内部に流れて装置内部の温度を上昇させ、許容温度の低い他の光学部品(例えば、偏光板や液晶パネルなど)の信頼性を間接的に損なう恐れがある。勿論、装置内部に流れた熱風が許容温度の低い光学部品に直接当たれば、信頼性の低下は甚だしいものとなる。後者の方式は、強制的に排気するので確実に熱風を排気することが可能である。 In the former method, it cannot be said that the hot air that has undergone heat exchange is reliably discharged from the predetermined exhaust port to the outside of the device, and a part of the hot air flows to the inside of the device without being discharged outside the device and raises the temperature inside the device. There is a risk of indirectly impairing the reliability of other optical components having a low allowable temperature (for example, a polarizing plate, a liquid crystal panel, etc.). Of course, if the hot air flowing inside the apparatus directly hits an optical component having a low allowable temperature, the reliability is greatly lowered. The latter method forcibly exhausts air so that hot air can be reliably exhausted.
そこで、確実に熱風を排気できる上記した排気式冷却を用いる場合を考える。この場合、モータ部の温度を下げるために特許文献1の冷却機構(冷却部)を適用しても、次に述べる理由により、モータ部の温度を低くすることができないことがある。 Therefore, a case where the above-described exhaust cooling that can exhaust hot air reliably is used will be considered. In this case, even if the cooling mechanism (cooling unit) of Patent Document 1 is applied to lower the temperature of the motor unit, the temperature of the motor unit may not be lowered for the following reason.
特許文献1は、温度の低い空気(以下、「冷気」という)を吹き付け冷却ファンで吸気し、吸気した冷気をランプに吹き付ける吹き付け式冷却を採用している。つまり、冷気でモータ部およびランプを冷却する。しかしながら、排気式冷却では、例えばリフレクタで熱交換されて温度が高くなった空気(熱気)が排気冷却ファンで吸い込まれて装置外に排気される。すなわち、熱気が冷却ファンを通過する。従って、特許文献1に記載の冷却部(冷却機構)をモータ部とランプとの間に配置しても、熱気が前記空気流動部を通るので、モータ部の温度が低くならないという課題がある。 Patent Document 1 employs blow-type cooling in which low-temperature air (hereinafter referred to as “cold air”) is blown and sucked by a cooling fan, and the sucked cool air is blown to a lamp. That is, the motor unit and the lamp are cooled with cold air. However, in the exhaust type cooling, for example, air (hot air) whose temperature has been increased by heat exchange with a reflector is sucked by the exhaust cooling fan and exhausted outside the apparatus. That is, hot air passes through the cooling fan. Therefore, even if the cooling unit (cooling mechanism) described in Patent Document 1 is arranged between the motor unit and the lamp, there is a problem that the temperature of the motor unit does not decrease because hot air passes through the air flow unit.
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、排気式冷却を用いて光源ユニットの冷却を行う場合においても、光源ユニット冷却用の冷却ファンを駆動するモータ部の温度上昇を低減することができる冷却機構を備えたプロジェクタ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to reduce the temperature rise of a motor unit that drives a cooling fan for cooling a light source unit even when the light source unit is cooled using exhaust cooling. It is an object of the present invention to provide a projector device including a cooling mechanism that can be used.
上記課題を解決するために、本発明におけるプロジェクタ装置では、熱源であるランプ等の近傍に配設される冷却ファン、とりわけ信頼性を左右するモータ、駆動回路部分の温度を局所的に下げ、駆動時の冷却ファンの使用温度環境を整える構成とした。これは冷却ファンのハウジング、インペラー部の耐熱温度に対しモータ部、モータ駆動回路部の保証温度上限が相対的に低いことに着目し、当該部の温度低減を図ればより高温条件でも冷却ファンを使用できるからである。 In order to solve the above-described problems, in the projector device according to the present invention, the cooling fan disposed in the vicinity of a lamp or the like as a heat source, in particular, a motor that affects reliability and a temperature of a driving circuit portion are locally lowered to drive the projector. The temperature of the cooling fan is adjusted so that the operating temperature environment is adjusted. Focusing on the fact that the upper limit of the guaranteed temperature of the motor unit and motor drive circuit unit is relatively lower than the heat-resistant temperature of the housing and impeller unit of the cooling fan. This is because it can be used.
具体的には当該冷却ファンの熱源側のモータ部近傍に相対的に低温のプロジェクタ装置内の空気(若しくは、雰囲気)または外気を吸い込める小型のダクトを設ける構成とし、冷却ファンが回転し吸気をおこなう動作にて、当該モータ部付近において熱風ではない低温空気を吸い込み低温空気層で表面を覆う構成としている。 Specifically, a configuration is provided in which a small duct that sucks air (or atmosphere) or outside air in the projector device at a relatively low temperature is provided in the vicinity of the motor unit on the heat source side of the cooling fan. In the operation to be performed, low temperature air that is not hot air is sucked in the vicinity of the motor unit and the surface is covered with a low temperature air layer.
また、この低温の空気を供給するダクトの一端には強制的に低温風を送り込めるよう補助冷却ファンを接続する構成も提案する。 Also, a configuration is proposed in which an auxiliary cooling fan is connected to one end of the duct for supplying the low-temperature air so that low-temperature air can be forcibly sent.
若しくは、上記の構成を以下に他の表現にて説明する。 高圧水銀ランプを含む高発熱源を伴う光源ユニットと、上記高発熱源または高発熱源周辺の雰囲気を排気するファンを駆動するモータを備えた冷却ファンとを少なくとも有するプロジェクタ装置において、上記冷却ファンの上記モーター部周辺の雰囲気を吸気するダクトを設け、上記モータの温度上昇を低減するようにする。 Alternatively, the above configuration will be described in other expressions below. In a projector apparatus having at least a light source unit with a high heat generation source including a high pressure mercury lamp and a cooling fan provided with a motor for driving a fan for exhausting the high heat generation source or an atmosphere around the high heat generation source. A duct for sucking the atmosphere around the motor unit is provided to reduce the temperature rise of the motor.
また、上記ダクトの上記冷却ファン側開口でない一端は上記プロジェクタ装置の外気に開放されており、上記プロジェクタ装置外の雰囲気を吸引するようにする。 Further, one end of the duct that is not the opening on the cooling fan side is open to the outside air of the projector device so as to suck the atmosphere outside the projector device.
また、上記ダクトの上記冷却ファン側開口でない一端に送風装置を備え、当該送風装置によって送風をおこなうようにする。 In addition, an air blower is provided at one end of the duct that is not the cooling fan side opening, and air is blown by the air blower.
本発明によれば、光源ユニットを冷却するためのランプハウスで構成された第1のダクトとは別に、ランプハウス外の雰囲気、冷気を光源ユニット冷却用の冷却ファンのモータ部に導く第2のダクトを設けたので、第2のダクトで光源ユニットからの輻射熱を遮りながら、ランプハウス外の雰囲気、冷気で冷却ファンのモータ部を冷却することができる。従って、冷却ファンを駆動するモータ部の温度上昇を低減することができる。 According to the present invention, in addition to the first duct constituted by the lamp house for cooling the light source unit, the second atmosphere for guiding the atmosphere and cool air outside the lamp house to the motor part of the cooling fan for cooling the light source unit. Since the duct is provided, the motor part of the cooling fan can be cooled by the atmosphere outside the lamp house and the cool air while blocking the radiant heat from the light source unit by the second duct. Therefore, the temperature rise of the motor unit that drives the cooling fan can be reduced.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の実施例について説明する。なお、全図において、共通な機能を有する構成要素には同一符号を付して示し、また、煩雑さを避けるために、一度述べたものについてはその繰り返した説明を省略する。また以下では、代表的なプロジェクタ装置として液晶パネルを用いた液晶プロジェクタ装置(以下疑義が生じない限り単に「プロジェクタ装置」と称する)を例にとって説明するものとする。 Embodiments of the best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that components having common functions are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and repeated descriptions of those described once are omitted to avoid complication. In the following description, a liquid crystal projector apparatus using a liquid crystal panel as a typical projector apparatus (hereinafter simply referred to as “projector apparatus” unless doubt arises) will be described as an example.
以下、本発明による第1の実施例について説明する。 A first embodiment according to the present invention will be described below.
図1は、本実施例に係るプロジェクタ装置の投射光学系を上側から見た模式平面構成図である。図2は、本実施例に係る図1の投射光学系を搭載したプロジェクタ装置の上側外装を取り除いた内部構成を説明する斜視図である。図3は、光源ユニットに係わる本実施例による複合冷却機構を模式的に示した斜視図である。図4は、図3の水平断面を上側から見た平面視図である。 FIG. 1 is a schematic plan view of the projection optical system of the projector apparatus according to the present embodiment as viewed from above. FIG. 2 is a perspective view for explaining the internal configuration of the projector apparatus equipped with the projection optical system of FIG. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the composite cooling mechanism according to the present embodiment relating to the light source unit. FIG. 4 is a plan view of the horizontal cross section of FIG. 3 as viewed from above.
まず、図1を用いて、実施例1に係わるプロジェクタ装置に搭載された投射光学系の概略構成について説明する。 First, a schematic configuration of a projection optical system mounted on the projector apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示すように、投射光学系は、光源ユニット3と、光源ユニット3からの光の照度分布の一様化(均一化)を図るとともに色分離してライトバルブ素子である液晶パネル6(6R,6G,6B)に照射する照明光学/色分離ユニット4と、各液晶パネル6(6R,6G,6B)で形成した各光学像を光合成プリズム8で合成して投射レンズ9で投射するプリズムユニット5とからなる。
As shown in FIG. 1, the projection optical system is designed to make the illuminance distribution of the light from the
光源ユニット3は、超高圧水銀ランプ,メタルハライドランプ,キセノンランプ,水銀キセノンランプ,ハロゲンランプ等の白色ランプであるランプ3aと、ランプ3からの光束を反射させて平行光に変換して出射させる、円形乃至多角形の出射開口を持つリフレクタ3bとからなる。
The
この光源ユニット3からの光は、ライトバルブ素子である例えば液晶パネル6(6R,6G,6B)を通過して投射レンズ9に向かい、図示しないスクリーンへ投影される。なお、投射光学系とは、光源ユニット3から投射レンズ9に至る光学系全体を指すものである。
The light from the
ランプ3aから放射される光は、例えば放物面のリフレクタ3bで反射されて光軸に平行となり、照明光学/色分離ユニット4に入射する。照明光学/色分離ユニット4に入射した光は、まず第1アレイレンズ403に入射する。第1アレイレンズ403は、入射した光をマトリックス状に配設された複数のレンズセルで複数の光に分割して、効率よく第2アレイレンズ404と偏光変換素子405を通過するように導く。即ち、第1アレイレンズ403はランプ3aと第2アレイレンズ404の各レンズセルとが互いに物体と像の関係(共役関係)になるように設計されている。
The light emitted from the
第1アレイレンズ403と同様に、マトリックス状に配設された複数のレンズセルを持つ第2アレイレンズ404は、構成するレンズセルそれぞれが対応する第1アレイレンズ403のレンズセルの形状を液晶パネル6(6R,6G,6B)に投影する。この時、偏光変換素子405で第2アレイレンズ404からの光は所定の偏光方向に揃えられ、そして、第1アレイレンズ403の各レンズセルの投影像は、それぞれ集光レンズ406、およびコンデンサレンズ413,414,第1リレーレンズ415,第2リレーレンズ416,第3リレーレンズ417により各液晶パネル6(6R,6G,6B)上に重ね合わせられる。
Similar to the
なお、第2アレイレンズ404とこれに近接して配設される集光レンズ406とは、第1アレイレンズ403と液晶パネル6(6R,6G,6B)とが、互いに物体と像の関係(共役関係)になるように設計されているので、第1アレイレンズ403で複数に分割された光束は、第2アレイレンズ404と集光レンズ406によって、液晶パネル6(6R,6G,6B)上に重畳して投影され、実用上問題のないレベルの均一性の高い照度分布の照明が可能となる。
The
その過程で、ダイクロイックミラー411により、例えばB光(青色帯域の光)は反射され、G光(緑色帯域の光)およびR光(赤色帯域の光)は透過されて2色の光に分離され、更に、G光とR光はダイクロイックミラー412によりG光とR光に分離される。例えば、G光はダイクロイックミラー412で反射され、R光はダイクロイックミラー412を透過して3色の光に分離される。この光の分離の仕方は種々考えられ、ダイクロイックミラー411でR光を反射させ、G光及びB光を透過させてもよいし、G光を反射させ、R光及びB光を透過させてもよい。
In the process, for example, B light (blue band light) is reflected by the
ここでは、B光はダイクロイックミラー411を反射して、反射ミラー410で反射され、コンデンサレンズ413を通してプリズムユニット5に入射する。また、ダイクロイックミラー411で透過されたG光及びR光の内、G光はダイクロイックミラー412で反射され、コンデンサレンズ414を通してプリズムユニット5に入射する。さらに、R光はダイクロイックミラー412を透過し、第1リレーレンズ415で集光され、反射ミラー408で反射され、第2リレーレンズ416で集光され、反射ミラー409で反射された後、第3リレーレンズ417で集光されてプリズムユニット5に入射する。
Here, the B light is reflected by the
プリズムユニット5は、光合成プリズム8の相隣接する3面にR光用液晶パネル6R,G光用液晶パネル6G,B光用液晶パネル6Bがそれぞれ入射側偏光板7a(7aR,7aG,7aB),出射側偏光板7b(7bR,7bG,7bB)とともに装着され、残りの面に投射レンズ9が装着されたものである。
The
プリズムユニット5に入射したB光,G光,R光は、各色光の入射側偏光板7a,液晶パネル6,出射側偏光板7bを通る過程で、それぞれ図示しない映像信号に応じた光学像に変換され、光合成プリズム8によってカラー映像として合成された後、例えばズームレンズであるような投射レンズ9を通過し、図示しないスクリーンに到達する。液晶パネル6R,6G,6B上に光強度変調で形成された光学像は、投射レンズ9によりスクリーン上に拡大投影され表示装置として機能するものである。
The B light, G light, and R light incident on the
図1では、第1の光路(B光)と第2の光路(G光)にはリレーレンズは使用されていないが、第3の光路(R光)にはB光,G光と光路長を等しくするためのリレーレンズが使用されている。また、第1アレイレンズ403、第2アレイレンズ404、集光レンズ406等は所謂周知のオプティカルインテグレータを構成している。
In FIG. 1, no relay lens is used for the first optical path (B light) and the second optical path (G light), but B light, G light, and the optical path length are used for the third optical path (R light). A relay lens is used to equalize. Further, the
入射側偏光板7a,出射側偏光板7bや液晶パネル6は透過しない光で発熱する。これらの光学部品(光変調素子)は、許容温度が低いので、冷却ファン70を用いて冷却される。冷却ファン70により図示しない吸気口から図示しない集塵フィルタを介して取り込まれた外気の温度の低い空気(冷気)は、図示しないダクトで整流されて冷風71とされ、入射側偏光板7a(7aR,7aG,7aB),出射側偏光板7b(7bR,7bG,7bB)や液晶パネル6(6R,6G,6B)に吹き付けられ、これらを冷却する。
The incident side polarizing plate 7a, the outgoing side polarizing plate 7b, and the
また、光源ユニット3は、前述のとおり、ランプ3aで発光した光を照明光学/色分離ユニット4に射出するユニットであるが、電力を光に変換する際、ランプ3aにて熱損失を生じ、またランプ3aから射出する可視光成分以外の例えば赤外線や紫外線の輻射成分をリフレクタ3bで吸収し、非常に高温となる。そこで、冷却ファン10を用いて空気、雰囲気の流れ(風)を生じさせ、風で例えばリフレクタ3bの表面で熱交換を行わせ、温度が上がった高温の空気の流れ(熱風)をプロジェクタ装置外に放出させて、冷却するようにしている。
Further, as described above, the
この冷却の方式に二通りある。一つは、吸気冷却ファンで吸気した空気、雰囲気の流れ(風)をリフレクタ3bに吹き付け、熱交換された高温の風(熱風)を装置外に放出する吹き付け式冷却である。他方は、排気冷却ファンで風を生じさせ、リフレクタ3bの表面で熱交換された高温の空気、雰囲気(熱風)を吸い込んで強制的に装置外に排気する排気式冷却である。
There are two types of cooling. One is blowing type cooling in which the air and atmosphere flow (wind) sucked by the intake cooling fan are blown to the
本実施例では、後者の確実に熱風を排気することが可能な排気式冷却を採用するものとする。つまり、排気用の冷却ファン10を用いて、矢印120に示すように、光学ユニット3における熱交換で温度が高くなった熱気を装置外に排気するものとする。
In the present embodiment, the latter type of exhaust cooling that can reliably exhaust hot air is employed. That is, using the cooling
次に、上記した投射光学系を筐体に搭載したプロジェクタ装置について図2を用いて説明する。 Next, a projector apparatus in which the above-described projection optical system is mounted on a housing will be described with reference to FIG.
図2に示すように、プロジェクタ装置1では、投射光学系の平面構成図である図1の配置に基づいて、投射光学系が配設されている。 As shown in FIG. 2, in the projector device 1, the projection optical system is arranged based on the arrangement of FIG. 1, which is a plan configuration diagram of the projection optical system.
すなわち、プロジェクタ装置1では、図2紙面左側前面に配置された電源ユニット2からの電力供給を受けて、図2紙面左側側面後部に配置された光源ユニット3から略白色光が出射し、図2紙面背面後部に配置された照明光学/色分離ユニット4に入射する。照明光学/色分離ユニット4は、光源ユニット3から入射した白色光の照度分布を一様化し、偏光方向を所定偏光方向に揃え、さらに3つの色光(R光,G光,B光)に分離して、液晶パネルに照射する。図2紙面中央右側に配置されたプリズムユニット5に入射した照明光学/色分離ユニットからのR,G,B光は、それぞれ各液晶パネル6で光強度変調されて各色光の光学像が形成され、入射側偏光板7a,出射側偏光板7bで色純度やコントラストが高められ、そして光合成プリズム8で画像光に合成され、投射レンズ9から拡大投射される。
That is, the projector apparatus 1 receives power supply from the
次に、本実施例による冷却機構について、図3,図4を用いて説明する。その前に、少し、従来技術の課題について説明しておく。なお、図3では、冷却機構を分かり易くするために、ランプハウスの上面が省略されて図示されている。 Next, the cooling mechanism according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. Before that, some problems of the prior art will be explained. In FIG. 3, the upper surface of the lamp house is omitted in order to make the cooling mechanism easy to understand.
プロジェクタ装置1においては、光源ユニット3は先に述べたように非常に高温となる。そのために、光源ユニットを冷却ファンで冷却する空冷が一般的に用いられる。その冷却構造としては、図3,図4に示すように、光源ユニット3を略密閉構造のランプハウス101内に収納し、光源ユニット3の側面に向かい合うランプハウス101の対向する2つの面に開口(例えば複数のスリットや小孔)を設け、一方を吸気口101a、他方を排気口101bとしたダクト100の構成が通常用いられる。
In the projector device 1, the
そして、冷却効率を上げるために、ランプハウス101に収納された光源ユニット3をプロジェクタ装置1の角部に配置し、ランプハウス101の排気口101b側を匡体の外装ケース200側に向け、排気口101bと外装ケース200との間に排気用の冷却ファン10を設け、ランプハウス101内の高温の空気(熱気19)を確実に装置外に排出するようようにしている。なお、外装ケース200の冷却ファン10近傍には複数の排気のための排気孔201が設けられているのはいうまでもない。
In order to increase the cooling efficiency, the
このような構成の排気式冷却の場合、図4に示すように、光源ユニット3における熱交換で生じた熱気19が冷却ファン10の回転するインペラー部13を通過することになる。この際、熱に対して許容温度の低いモータ部14が熱気に晒され、モータ部14の温度が高くなる。モータ部14は、インペラー部13を回転させるモータ14aとモータ14aを駆動する駆動回路部14bとを含んでなる。モータ部14の温度が高くなると、例えば、モータ14aの図示しないモータ軸の焼き付き、駆動回路部14bに搭載されている図示しない駆動用ICの劣化や破壊などが懸念される。従って、モータ部14の温度を、モータ部14の温度上限値によって定められた冷却ファン10の許容温度以下となるようにしなければならない。しかし、近年では、小型化高輝度化が望まれており、モータ部14の温度を許容温度内に納める事は容易ではなくなってきている。
In the case of the exhaust-type cooling having such a configuration, as shown in FIG. 4,
上記した課題を解決するために、本実施例では、ランプハウス101を用いて構成された第1のダクト100とは別に、ランプハウス101外の相対的に温度が低い低温の空気(冷気18)を吸気しモータ部14に直接供給して冷却する専用の第2のダクトも設け、複合冷却機構とした点に特徴を有する。
In order to solve the above-described problems, in this embodiment, apart from the
次に、本実施例1の複合冷却機構について説明する。 Next, the composite cooling mechanism of the first embodiment will be described.
複合冷却機構を模式化した斜視図である図3に示すように、本実施例は、光源ユニット3を冷却する冷風および熱交換後の熱風の流路を形成する第1のダクト100とは別に、冷却ファン10のモータ部14に冷気を送風するための第2のダクトとしての低温吸気ダクト11を備え、複合冷却機構を構成している。
As shown in FIG. 3, which is a perspective view schematically showing the composite cooling mechanism, this embodiment is separate from the
以下、複合冷却機構の冷却作用について、図3の斜視図の水平断面における平面視図である図4を用いて説明する。 Hereinafter, the cooling action of the composite cooling mechanism will be described with reference to FIG. 4 which is a plan view in a horizontal section of the perspective view of FIG.
ダクト100は、前述したように、光源ユニット3を収納する略密閉構造のランプハウス101で構成され、光源ユニット3の側面に向かい合うランプハウス101の対向する2つの面の一方に吸気口101aを設け、他方に排気口101bを設けたものである。従って、冷却ファン10の排気に伴い、吸気口101からランプハウス101a内に例えば矢印121にように流れ込んだ冷気(図示せず)は、例えばリフレクタ3bで熱交換され、熱気19となる。熱気19は、主に矢印122のように、冷却ファン10の外周側のインペラー部13aを通過するが、一部は矢印123のように、モータ部14近傍の内周側のインペラー部13bを通過する。これにより、モータ部14の温度が上昇し、冷却ファン10の許容温度を超える懸念が生じる。
As described above, the
そこで、低温吸気ダクト11を配設する。この低温吸気ダクト11の一方の吸気側端部11aは、ランプハウス101の壁面(但し、冷却ファン10が設置された壁面とは異なる)を突き抜けてダクト100の外に設けられ、ダクト100の外に向かった開口を有している。ここでは、この吸気側端部11aはプロジェクタ装置1内の冷却ファン10の許容温度より低温の空気(冷気)を吸入するものである。このように、吸気側端部11aを、ランプハウス101および冷却ファン10の排気側の熱気19が排出された排気部17と隔絶することにより、冷気を吸気することが可能となる。
Therefore, a low
低温吸気ダクト11の他方の給気側端部11bは、ランプハウス101内に設けられ、低温吸気ダクト11の側壁で、冷却ファン10のモータ部14近傍を光源ユニット3からの輻射熱を遮断するように覆い、かつモータ部14に向かって開口している。また、給気側端部11bの開口サイズは、図4から明らかなように、モータ部14の直径より少し大きめのサイズで、例えばモータ部14の平面視形状に相似な円形状とされている。従って、内周側インペラー部13bの旋回で、ランプハウス101内の熱気19が、矢印123のようにモータ部14の表面近傍を通過することが妨げられることになる。
The other air supply
プロジェクタ装置1の駆動とともに、光源ユニット3は点灯し発熱を始める。同時に冷却ファン10が駆動を始め、インペラー部13は光源ユニット3を例えばリフレクタ3b側から冷却するとともに、ランプハウス101内で温度上昇した熱気19を旋送しはじめ、プロジェクタ装置1外に排気する。またこのとき、モータ14近傍の内周側インペラー部13bの旋回により、モータ部14および内周側インペラー部13bには、低温吸気ダクト11の給気側端部11bからランプハウス101外の冷気18が供給され、モータ部14の表面層を矢印131のように通過する。
As the projector apparatus 1 is driven, the
勿論、給気側端部11bの開口サイズはモータ部14の直径より少し大きめなので、内周側インペラー部13bの旋回によって、ランプハウス101内の熱気19が矢印123のように流れることはない。流れる場合は、給気側端部11bの開口サイズより外側を通過することになる。これにより、モータ部14近傍の表面温度は、熱気19を旋送する外周側インペラー部13b周辺の温度とは異なり、相対的に低温を維持したまま駆動を続けることが出来る。また、光源ユニット3周辺の熱気に対し、相対的に温度の低い低温の空気を排気側で混入することにより、排気部17における排気温度の低減も期待できる。
Of course, since the opening size of the air supply
なお、上記では、ランプハウス101外の冷気18を光源ユニット冷却用の冷却ファン10のモータ部14に直接給気する低温吸気ダクト11において、給気側端部11bは、モータ部14に向かって開口しているとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、開口中央部に、開口部の内側に向かって突起する例えば半球状の分流手段103を設け、分流手段103を給気側端部11bの側壁に図示しない細い支持部材で例えば十文字状に支持させる構成としてもよい。このようにすれば、分流手段103によって環状の流路が形成されるので、冷気19が効率よくモータ部14の表面層に沿って流れるようにすることができる。
In the above, in the low-
図5は、光源ユニットに係わる実施例2による複合冷却機構を模式的に示した斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view schematically showing a composite cooling mechanism according to the second embodiment relating to the light source unit.
本実施例は、基本的構成は実施例1と同一である。しかしながら、本実施例による低温吸気ダクト11Aの吸気側端部11Aaは、外装ケース200Aの壁面近傍に設けられ、外装ケース200Aに設けられた複数の吸気のための吸気孔202に向かった開口を有している。つまり、低温吸気ダクト11Aはプロジェクタ装置1の外気(冷気30)を吸う構成としている。 これにより、プロジェクタ装置1内の図示しない他の電子部品による外気にくらべ若干温度が上昇を生じている、熱気19と比較し相対的に低温の空気(冷気18)に対し、より低温の外気(冷気30)を低温吸気ダクト11Aが吸入することができる。冷却ファン10のモータ部14の温度低減効果が不足している場合に効果的である。
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, the intake-side end 11Aa of the low-
図6は、光源ユニットに係わる実施例3による複合冷却機構の模式図である。同図6(a)は複合冷却機構の斜視図、同図6(b)は(a)図の水平断面を上側から見た平面視図である。 FIG. 6 is a schematic diagram of the composite cooling mechanism according to the third embodiment relating to the light source unit. FIG. 6A is a perspective view of the composite cooling mechanism, and FIG. 6B is a plan view of the horizontal section of FIG.
本実施例は、基本的構成は実施例1と同一である。しかしながら、低温吸気ダクト11のランプハウス101の壁面を突き抜けてダクト100の外に設けられた吸気側端部11aには、冷却ファン11の吸気の補助をおこなう目的として、補助ファン40を接続する構成としている。
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, the
これにより、補助ファン40は、低温吸気ダクト11を介して、強制的にプロジェクタ装置1内の冷気18を強力に送り込むことができ、モータ部14を強力に冷却することができる。
Thereby, the
図7は、光源ユニットに係わる実施例4による複合冷却機構を模式的に示した斜視図である。 FIG. 7 is a perspective view schematically showing a composite cooling mechanism according to the fourth embodiment related to the light source unit.
本実施例は、基本的構成は実施例3と同一である。しかしながら、補助ファン40の吸気側は、プロジェクタ装置1の外装ケース200Bに接続されており、外装ケース200Bに設けられた複数の吸気孔203を介してプロジェクタ装置外の外気の冷気30を吸気する構成とされている。
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the third embodiment. However, the intake side of the
本実施例によれば、実施例3に比べ、外気の冷気30を吸気するので、モータ部14をより冷却することが可能となる。
According to the present embodiment, compared to the third embodiment, since the
1:プロジェクタ装置、2:電源ユニット、3:光源ユニット、3a:ランプ、3b:リフレクタ、4:照明光学/色分離ユニット、5:プリズムユニット、6:液晶パネル、7:偏光板、7a:入射側偏光板、7b:出射側偏光板、8:光合成プリズム、9:投射レンズ、10:冷却ファン、11,11A:低温吸気ダクト、11a,11Aa:吸気側端部、11b:給気側端部、13:インペラー部、13a:外周側インペラー部、13b:内周側インペラー部、14:モータ部、14a:モータ、14b:駆動回路部、17:排気部、18:冷気、19:熱気、30:冷気、40:補助ファン、70:冷却ファン、71:冷風、100:ダクト、101:ランプハウス、101a:吸気口、101b:排気口、103:分流手段、120,121,123:矢印、131:矢印、200,200A,200B:外装ケース、201:排気孔、202,203:吸気孔、403:第1アレイレンズ、404:第2アレイレンズ、405:偏光変換素子、406:集光レンズ、408,409,410:反射ミラー、411,412:ダイクロイックミラー、413,414:コンデンサレンズ、415:第1リレーレンズ、416:第2リレーレンズ、417:第3リレーレンズ 1: projector device, 2: power supply unit, 3: light source unit, 3a: lamp, 3b: reflector, 4: illumination optics / color separation unit, 5: prism unit, 6: liquid crystal panel, 7: polarizing plate, 7a: incidence Side polarizing plate, 7b: Emission side polarizing plate, 8: Photosynthesis prism, 9: Projection lens, 10: Cooling fan, 11, 11A: Low temperature intake duct, 11a, 11Aa: Intake side end, 11b: Supply side end , 13: impeller part, 13a: outer peripheral side impeller part, 13b: inner peripheral side impeller part, 14: motor part, 14a: motor, 14b: drive circuit part, 17: exhaust part, 18: cold air, 19: hot air, 30 : Cold air, 40: auxiliary fan, 70: cooling fan, 71: cold air, 100: duct, 101: lamp house, 101a: air inlet, 101b: air outlet, 103: flow dividing means, 120 121, 123: Arrow, 131: Arrow, 200, 200A, 200B: Exterior case, 201: Exhaust hole, 202, 203: Intake hole, 403: First array lens, 404: Second array lens, 405: Polarization conversion element , 406: condenser lens, 408, 409, 410: reflection mirror, 411, 412: dichroic mirror, 413, 414: condenser lens, 415: first relay lens, 416: second relay lens, 417: third relay lens
Claims (8)
上記高発熱源または高発熱源周辺の雰囲気を排気するファンを駆動するモータを備えた冷却ファンと
を有するプロジェクタ装置において、
上記冷却ファンの上記モーター部周辺の雰囲気を吸気するダクトを設け、
上記モータの温度上昇を低減することを特徴としたプロジェクタ装置。 A light source unit with a high heat source including a high-pressure mercury lamp,
In the projector device having a cooling fan provided with a motor for driving the fan that exhausts the atmosphere around the high heat source or the high heat source,
Provide a duct to suck in the atmosphere around the motor part of the cooling fan,
A projector apparatus characterized by reducing temperature rise of the motor.
上記ダクトの上記冷却ファン側開口でない一端は上記プロジェクタ装置の外気に開放されており、
上記プロジェクタ装置外の雰囲気を吸引することを特徴としたプロジェクタ装置 The projector device according to claim 1,
One end of the duct that is not the opening on the cooling fan side is open to the outside air of the projector device,
A projector device characterized by sucking an atmosphere outside the projector device
上記ダクトの上記冷却ファン側開口でない一端に送風装置を備え、
当該送風装置によって送風をおこなうことを特徴としたプロジェクタ装置 The projector device according to claim 1,
A fan is provided at one end of the duct that is not the cooling fan side opening,
A projector device characterized in that air is blown by the blower
上記送風装置の吸気側を上記プロジェクタ装置の外気に開放し、
上記プロジェクタ装置外の雰囲気を吸引した後に送風をおこなうことを特徴としたプロジェクタ装置 The projector device according to claim 3, wherein
Open the intake side of the blower to the outside air of the projector device,
A projector device that blows air after sucking an atmosphere outside the projector device
その高発熱源および高発熱源周辺の熱気を冷却ファンを用いて冷却、熱排気する構成において、
冷却ファンが吸気する熱気に起因する冷却ファンの温度上昇を抑えるため、冷却ファンのモーター部を局所的に冷却できる低温吸気用のダクトを
備えたことを特徴としたプロジェクタ装置。 Involved in projector devices with light source units with high heat generation such as high-pressure mercury lamps,
In the configuration to cool and heat exhaust the high heat source and the hot air around the high heat source using a cooling fan,
A projector apparatus comprising a low-temperature intake duct capable of locally cooling a motor unit of a cooling fan in order to suppress an increase in temperature of the cooling fan caused by hot air sucked by the cooling fan.
冷却ファンのモータ部を局所的に冷却できる低温吸気用ダクトの冷却ファン側開口でない一端は当該プロジェクタ装置の外気に開放されており、プロジェクタ装置外の空気を吸引できる構成としたことを特徴としたプロジェクタ装置 The projector device according to claim 1,
One end of the low-temperature intake duct that can locally cool the motor unit of the cooling fan is not open to the cooling fan side, and is open to the outside air of the projector device, and the outside of the projector device can be sucked. Projector device
上記冷却ファンのモータ部を局所的に冷却できる低温吸気用ダクトの上記冷却ファン側開口でない一端に送風装置を備え、強制的に一定量の送風をおこなえる構成としたことを特徴としたプロジェクタ装置 The projector device according to claim 1,
A projector apparatus comprising a blower at one end of the low-temperature intake duct that is capable of locally cooling the motor section of the cooling fan, the opening being not at the cooling fan side opening, and capable of forcing a constant amount of air.
送風装置の吸気側を上記プロジェクタ装置の外気に開放し、上記プロジェクタ装置外の空気を吸引して強制的に一定量の送風をおこなえる構成としたことを特徴としたプロジェクタ装置 The projector apparatus according to claim 7, wherein
A projector device characterized in that the air intake side of the blower device is opened to the outside air of the projector device, and the air outside the projector device is sucked to forcibly blow a certain amount of air.
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- 2007-12-27 JP JP2007335603A patent/JP2009157134A/en active Pending
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