JP2009258505A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector.
従来、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射するプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のプロジェクタでは、光源から射出された光の光路上に配設される液晶パネルや、偏光板等の光学素子を冷却する冷却装置を備えている。この冷却装置は、シロッコファン(低静圧送風機)を備え、シロッコファンから吐出された冷却風を光学素子の光入射側端面、及び光射出側端面に沿って流通させることで光学素子を冷却している。
Conventionally, a projector that modulates light emitted from a light source according to image information to form image light and projects the formed image light is known (see, for example, Patent Document 1).
The projector described in
ここで、光学素子の表面積が一定の場合には、流通する冷却風の風速が速ければ速いほど光学素子の温度を低減させることができる。しかしながら、ある程度の風速にまで達すると飽和領域に達し、光学素子の温度を低減させにくくなる。
このため、飽和領域においても更に光学素子の温度を低減させるためには、流通する冷却風の風速を大幅に上昇させなければならないが、特許文献1に記載の冷却装置のように、シロッコファン等の低静圧送風機を用いた冷却装置では、冷却風の風速を十分に上昇させることができないという問題がある。また、高い電圧を印加する等してシロッコファンの吐出圧力を上昇させたとしても、吐出された冷却風を光学素子まで導く流路において、冷却風の圧力が損失するので、冷却風の風速を上昇させにくいという問題がある。
Here, when the surface area of the optical element is constant, the temperature of the optical element can be reduced as the velocity of the circulating cooling air increases. However, when the wind speed reaches a certain level, the saturation region is reached and it becomes difficult to reduce the temperature of the optical element.
For this reason, in order to further reduce the temperature of the optical element even in the saturation region, it is necessary to significantly increase the speed of the circulating cooling air. However, like the cooling device described in
本発明の目的は、光源から射出された光の光路上に配設される光学素子の冷却効率を向上させることができるプロジェクタを提供することにある。 The objective of this invention is providing the projector which can improve the cooling efficiency of the optical element arrange | positioned on the optical path of the light inject | emitted from the light source.
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、形成した画像光を投射するプロジェクタであって、前記光源から射出される光の光路上に配設される光学素子を冷却する冷却装置を備え、前記冷却装置は、吐出圧力が4.5kPa以上の高静圧送風機と、前記高静圧送風機から吐出された冷却風を前記光学素子に向けて噴射するノズルとを備えることを特徴とする。 The projector of the present invention is a projector that modulates light emitted from a light source according to image information to form image light, and projects the formed image light on an optical path of the light emitted from the light source. A cooling device for cooling the optical element disposed, the cooling device directing the high static pressure blower having a discharge pressure of 4.5 kPa or more and the cooling air discharged from the high static pressure blower toward the optical element. And a nozzle for jetting.
このような構成によれば、冷却装置は、吐出圧力が4.5kPa以上の高静圧送風機と、ノズルとを備えるので、冷却風の風速を十分に上昇させることができ、飽和領域においても光学素子の温度を低減させることができる。したがって、光学素子の冷却効率を向上させることができ、ひいてはプロジェクタの長寿命化を図ることができる。 According to such a configuration, since the cooling device includes the high static pressure blower having a discharge pressure of 4.5 kPa or more and the nozzle, it is possible to sufficiently increase the wind speed of the cooling air, and in the saturation region, the optical speed can be increased. The temperature of the element can be reduced. Therefore, it is possible to improve the cooling efficiency of the optical element, and to extend the life of the projector.
本発明では、前記冷却装置は、吐出圧力が4.5kPa未満の低静圧送風機を備え、前記低静圧送風機は、前記光学素子の光入射側端面、及び光射出側端面の少なくともいずれかに沿って冷却風を吐出するように配設され、前記ノズルは、前記低静圧送風機から吐出された冷却風の吐出方向に対して0°〜90°となる方向に向かって前記高静圧送風機から吐出された冷却風を噴射するように配設されることが好ましい。 In the present invention, the cooling device includes a low static pressure blower having a discharge pressure of less than 4.5 kPa, and the low static pressure blower is provided on at least one of a light incident side end surface and a light emission side end surface of the optical element. The high static pressure blower is disposed so as to discharge cooling air along the nozzle, and the nozzle is in the direction of 0 ° to 90 ° with respect to the discharge direction of the cooling air discharged from the low static pressure blower. It is preferable to arrange so as to eject the cooling air discharged from.
このような構成によれば、光学素子は、高静圧送風機から吐出される冷却風と、低静圧送風機から吐出される冷却風とで冷却されるので、光学素子の冷却効率を更に向上させることができる。
ここで、ノズルによる冷却風の噴射方向が、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して90°よりも大きい場合には、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して逆方向となり、高静圧送風機、及び低静圧送風機から吐出される冷却風の風速が互いに低下する。したがって、ノズルによる冷却風の吐出方向は、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して0°〜90°であることが好ましい。
なお、ノズルによる冷却風の吐出方向が、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して0°より大きい場合には、高静圧送風機、及び低静圧送風機から吐出される冷却風は、光学素子の近傍で乱流となる。したがって、光学素子の冷却効率を更に高めることができる。
According to such a configuration, since the optical element is cooled by the cooling air discharged from the high static pressure blower and the cooling air discharged from the low static pressure blower, the cooling efficiency of the optical element is further improved. be able to.
Here, when the jet direction of the cooling air by the nozzle is larger than 90 ° with respect to the discharge direction of the cooling air by the low static pressure blower, the direction is opposite to the discharge direction of the cooling air by the low static pressure blower. The wind speeds of the cooling air discharged from the high static pressure blower and the low static pressure blower are reduced. Therefore, it is preferable that the discharge direction of the cooling air by the nozzle is 0 ° to 90 ° with respect to the discharge direction of the cooling air by the low static pressure blower.
In addition, when the discharge direction of the cooling air by the nozzle is larger than 0 ° with respect to the discharge direction of the cooling air by the low static pressure blower, the cooling air discharged from the high static pressure blower and the low static pressure blower is Turbulence occurs near the optical element. Therefore, the cooling efficiency of the optical element can be further increased.
本発明では、前記ノズルの噴射口は、略円形に形成され、前記光学素子の近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the injection port of the nozzle is formed in a substantially circular shape and is set so that the cooling air velocity in the vicinity of the optical element is maximized.
ここで、ノズルの噴射口の内径が小さい場合には、ノズルの噴射口を塞ぐような形となり却って冷却風の風速が低下する。また、ノズルの噴射口の内径が大きい場合には、高静圧送風機から吐出された冷却風の風速を十分に上昇させることができない。
これに対して、本発明では、噴射口の内径は、光学素子の近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されているので、冷却風の風速を十分に上昇させることができ、光学素子の冷却効率を更に向上させることができる。
Here, when the inner diameter of the nozzle injection port is small, the nozzle injection port is closed and the cooling air velocity is reduced. Moreover, when the internal diameter of the nozzle injection port is large, the wind speed of the cooling air discharged from the high static pressure blower cannot be sufficiently increased.
On the other hand, in the present invention, since the inner diameter of the injection port is set so that the wind speed of the cooling air in the vicinity of the optical element is maximized, the air speed of the cooling air can be sufficiently increased. The cooling efficiency of the element can be further improved.
本発明では、前記光学素子と、前記ノズルの噴射口との間の距離は、前記光学素子の近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the distance between the optical element and the nozzle outlet is set so that the cooling air velocity in the vicinity of the optical element is maximized.
ここで、光学素子と、ノズルの噴射口との間の距離が小さい場合には、光学素子がノズルの噴射口を塞ぐような形となり却って冷却風の風速が低下する。また、光学素子と、ノズルの噴射口との距離が大きい場合には、ノズルの噴射口から光学素子に至るまでの流路において、冷却風の圧力が損失するので冷却風の風速が低下する。
これに対して、本発明では、光学素子と、ノズルの噴射口との間の距離は、光学素子の近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されているので、冷却風の風速を十分に上昇させることができ、光学素子の冷却効率を更に向上させることができる。
Here, when the distance between the optical element and the nozzle outlet is small, the optical element closes the nozzle outlet and the cooling wind speed decreases. When the distance between the optical element and the nozzle injection port is large, the cooling air pressure is lost in the flow path from the nozzle injection port to the optical element, so that the cooling air velocity decreases.
On the other hand, in the present invention, the distance between the optical element and the nozzle outlet is set so that the cooling air speed in the vicinity of the optical element is maximized. The temperature can be sufficiently increased, and the cooling efficiency of the optical element can be further improved.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの構成〕
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ1の概略構成を示す模式図である。
プロジェクタ1は、光源から射出される光を画像情報に応じて変調してカラー画像(画像光)を形成し、このカラー画像をスクリーン等の投射面(図示略)上に拡大投射する。このプロジェクタ1は、図1に示すように、略直方体状の外装筐体2と、投射レンズ3と、光学装置4と、冷却装置5(図1において図示略)等を備える。なお、冷却装置5については後に詳述する。
また、図1において、具体的な図示は省略したが、外装筐体2内には、プロジェクタ1内部の各構成部材に電力を供給する電源装置、及びプロジェクタ1内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置されている。
投射レンズ3は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、後述する光学装置4にて形成されたカラー画像を拡大投射する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of projector]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a
The
Although not shown in FIG. 1, a power supply device that supplies power to each component in the
The
光学装置4は、前述した制御装置による制御の下、光源から射出された光を光学的に処理することで画像情報に応じたカラー画像を形成する。この光学装置4は、光源装置41と、照明光学装置42と、色分離光学装置43と、リレー光学装置44と、光学装置45と、これら各光学部品41〜45を内部に設定された照明光軸Aに対する所定位置に配置する光学部品用筐体46とを備える。
光源装置41は、光を射出する光源ランプ411と、光源ランプ411から射出される光の射出方向を揃えるリフレクタ412とを備える。そして、リフレクタ412にて射出方向が揃えられた光は、照明光学装置42に向けて射出される。
The optical device 4 forms a color image corresponding to the image information by optically processing the light emitted from the light source under the control of the control device described above. The optical device 4 includes a
The
照明光学装置42は、第1レンズアレイ421、第2レンズアレイ422、偏光変換素子423、及び重畳レンズ424を備える。そして、光源装置41から射出された光は、第1レンズアレイ421によって複数の部分光に分割され、第2レンズアレイ422の近傍で結像する。第2レンズアレイ422から射出された各部分光は、その中心軸(主光線)が偏光変換素子423の入射面に垂直となるように入射し、偏光変換素子423にて略1種類の直線偏光として射出される。偏光変換素子423から直線偏光として射出され、重畳レンズ424を介した複数の部分光は、光学装置45の後述する3つの液晶パネル451上で重畳する。
The illumination
色分離光学装置43は、2つのダイクロイックミラー431,432、及び反射ミラー433を備え、照明光学装置42から射出された複数の部分光を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有する。
リレー光学装置44は、入射側レンズ441、リレーレンズ443、及び反射ミラー442,444を備え、色分離光学装置43にて分離された色光、例えば、赤色光を光学装置45の後述する赤色光側の液晶パネル451Rまで導く機能を有する。
The color separation
The relay
光学装置45は、入射した光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る。この光学装置45は、3つの液晶パネル451(赤色光側の液晶パネルを451R、緑色光側の液晶パネルを451G、青色光側の液晶パネルを451Bとする)と、各液晶パネル451の光路前段側に配置される入射側偏光板452と、各液晶パネル451の光路後段側に配置される射出側偏光板453と、クロスダイクロイックプリズム454とを備える。そして、これら各部材451〜454のうち、各液晶パネル451、各射出側偏光板453、及びクロスダイクロイックプリズム454が一体化されて光学装置本体45Aを構成する(図2参照)。
The
各入射側偏光板452は、偏光変換素子423で揃えられた偏光方向と略同一の偏光方向を有する光のみ透過させ、その他の光を吸収するものであり、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
各液晶パネル451は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、前述した制御装置からの駆動信号によって液晶の配向状態が制御されることで入射側偏光板452から射出された光の偏光方向を変調する。
各射出側偏光板453は、入射側偏光板452と略同様の機能を有し、液晶パネル451にて変調された光のうち、一定の偏光方向を有する光を透過し、その他の光を吸収する。
Each incident-side
Each
Each exit-side
クロスダイクロイックプリズム454は、各射出側偏光板453から射出された各色光を合成してカラー画像を形成する。このクロスダイクロイックプリズム454は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、2つの誘電体多層膜が形成されている。これらの誘電体多層膜は、液晶パネル451Gから射出され射出側偏光板453を介した色光を透過し、液晶パネル451R,451Bから射出され射出側偏光板453を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム454で形成されたカラー画像は、前述した投射レンズ3にて拡大投射される。
The cross
〔冷却装置の構成〕
図2は、光学装置本体45A、及び緑色光側の液晶パネル451Gを冷却する冷却装置5の一部の概略構成を示す図である。
冷却装置5は、プロジェクタ1内部の各構成部材を冷却するものである。なお、本実施形態では、液晶パネル451G(光学素子)を冷却するための冷却装置5の一部についてのみ説明し、その他の部分についての説明を省略する。
この冷却装置5は、図2に示すように、渦流ポンプ51と、渦流ポンプ51から吐出された冷却風を液晶パネル451Gに向けて噴射するノズル52と、渦流ポンプ51、及びノズル52を接続するチューブ53と、シロッコファン54と、シロッコファン54から吐出された冷却風を液晶パネル451Gまで導くダクト55とを備える。
[Configuration of cooling device]
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a part of the
The
As shown in FIG. 2, the
図3は、渦流ポンプ51における静圧と、風量との関係を示す図である。図4は、シロッコファン54における静圧と、風量との関係を示す図である。なお、図3、及び図4は、縦軸を静圧とし、横軸を風量としたグラフである。また、図3では、縦軸の単位をkPaとし、横軸の単位をL/minとしているのに対し、図4では、縦軸の単位をPaとし、横軸の単位をm3/minとしている。
本実施形態では、渦流ポンプ51として、図3に示すように、約4.75kPaの吐出圧力(風量が0の時の静圧)を有するものを採用している。また、シロッコファン54として、図4に示すように、約110Paの吐出圧力を有するものを採用している。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the static pressure in the
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a
高静圧送風機としての渦流ポンプ51は、図2に示すように、略直方体状のケース511を備え、ケース511には、吸気口511A、及び排気口511Bが形成されている。そして、排気口511Bには、チューブ53の一端が接続されている。
また、渦流ポンプ51は、一般的な構成であるので詳細な図示は省略するが、ケース511の内部に収納されたポンプ部と、このポンプ部を駆動するモータとを備えている。
ポンプ部は、円盤状に形成された円盤部材と、この円盤部材と同径の円盤状に形成されるとともに、円盤部材に対向して設けられる羽根車とを備える。円盤部材には、吸気口511Aから導入された空気を排気口511Bまで導く断面半円形状の溝が円周に沿って形成されている。また、羽根車には、円盤部材の溝に対向する位置に断面半円形状の溝が円周に沿って形成され、羽根車の溝には、直径方向に沿って延出する複数の羽根が形成されている。そして、円盤部材、及び羽根車を非接触に対向させた状態で配設することで、円盤部材、及び羽根車の溝で断面略円形状の流路が形成される。
As shown in FIG. 2, the
The
The pump unit includes a disk member formed in a disk shape, and an impeller that is formed in a disk shape having the same diameter as the disk member and is provided to face the disk member. The disk member is formed with a semicircular groove having a semicircular cross section that guides the air introduced from the
モータの回転軸は、円盤部材、及び羽根車の中心に形成された貫通孔に挿通され、羽根車に対して固定されている。また、円盤部材は、ケース511に固定されている。
そして、モータの回転軸を回転させて円盤部材に対して羽根車を回転させると、吸気口511Aから導入された空気は、羽根車の回転により流路内で加速、昇圧され、排気口511Bより吐出される。
The rotation shaft of the motor is inserted through a disk member and a through hole formed at the center of the impeller, and is fixed to the impeller. Further, the disk member is fixed to the
Then, when the impeller is rotated with respect to the disk member by rotating the rotating shaft of the motor, the air introduced from the
ノズル52は、高さ方向に貫通した円錐状に形成されたノズルであり、円錐の底面に相当する基端部分がチューブ53の他端に接続されている。したがって、渦流ポンプ51から吐出された冷却風は、略円形に形成されたノズル52の噴射口52A(先端部分)から噴射される。また、噴射口52Aの内径は、0.8mmに設定されている。そして、噴射口52Aは、液晶パネル451Gにおける光入射側端面451Aとの間の距離が約10mmとなる位置に配置されている。
また、ノズル52は、液晶パネル451Gにおける図2中下方側から光入射側端面451Aに向かって約30°の角度で渦流ポンプ51から吐出された冷却風を噴射するように配設されている。
The
Further, the
図5は、液晶パネル451G近傍における冷却風の風速と、噴射口52Aの内径との関係を示す図である。なお、図5は、縦軸を風速(m/s)とし、横軸を内径(mm)としたグラフである。
噴射口52Aの内径が0.6mmより小さい場合には、図5に示すように、液晶パネル451G近傍における風速は内径が小さくなるに従って低下する。これは、噴射口52Aの内径が小さくなることで噴射口52Aを塞ぐような形となり却って風速が低下するためである。
また、噴射口52Aの内径が1mmより大きい場合には、液晶パネル451G近傍における風速は内径が大きくなるに従って低下する。これは、ノズルの噴射口が広すぎるためである。
これに対して、噴射口52Aの内径が0.6mm〜1mmの場合には、液晶パネル451G近傍における風速は30m/s以上となる。特に、噴射口52Aの内径が0.8mmの場合(図5中矢印位置)には、液晶パネル451G近傍における風速は32m/s程度となり最大となる。本実施形態では、噴射口52Aの内径は、0.8mmに設定されているので、液晶パネル451Gの近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されている。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the cooling air velocity in the vicinity of the
When the inner diameter of the
Further, when the inner diameter of the
On the other hand, when the inner diameter of the
図6は、液晶パネル451G近傍における冷却風の風速と、液晶パネル451G、及び噴射口52Aの間の距離との関係を示す図である。なお、図6は、縦軸を風速(m/s)とし、横軸を距離(mm)としたグラフである。
液晶パネル451G、及び噴射口52Aの間の距離が5mmより小さい場合には、図6に示すように、液晶パネル451G近傍における風速は距離が小さくなるに従って低下する。これは、液晶パネル451Gが噴射口52Aを塞ぐような形となり却って風速が低下するためである。
また、液晶パネル451G、及び噴射口52Aの間の距離が30mmより大きい場合には、液晶パネル451G近傍における風速は距離が大きくなるに従って低下する。これは、噴射口52Aから液晶パネル451Gに至るまでの流路において、冷却風の圧力が損失するためである。
これに対して、液晶パネル451G、及び噴射口52Aの間の距離が5mm〜30mmの場合には、液晶パネル451G近傍における風速は30m/s以上となり略一定である。本実施形態では、液晶パネル451G、及び噴射口52Aの間の距離は、約10mmに設定されているので、液晶パネル451Gの近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されている。
FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the cooling air velocity in the vicinity of the
When the distance between the
When the distance between the
On the other hand, when the distance between the
シロッコファン54は、回転軸方向から空気を吸入し、吸入した空気を回転接線方向に吐出するファンであり、吐出口54Aには、断面略L字状の流路を有するダクト55の一端が接続されている。
ダクト55は、シロッコファン54から吐出された冷却風を、液晶パネル451Gまで導くものである。より具体的に、ダクト55の他端は、液晶パネル451Gにおける図2中下方側から上方側に向かって液晶パネル451Gの光入射側端面451A、及び光射出側端面(図示略)に沿って冷却風を吐出するように配設されている。
すなわち、本実施形態では、低静圧送風機は、シロッコファン54と、ダクト55とで構成され、ノズル52は、低静圧送風機から吐出される冷却風の吐出方向に対して約30°となる方向に向かって渦流ポンプ51から吐出された冷却風を噴射するように配設されている。
The
The
That is, in the present embodiment, the low static pressure blower is configured by the
図7は、プロジェクタ1の稼動時における液晶パネル451Gの温度上昇量と、液晶パネル451G近傍における冷却風の風速との関係の理論値を示す図である。なお、図7は、縦軸を温度上昇量(℃)とし、横軸を風速(mm)としたグラフである。
プロジェクタ1を起動すると、液晶パネル451Gは、光源ランプ411から射出された光が入射することで発熱するとともに、渦流ポンプ51、及びシロッコファン54から吐出される冷却風が流通することで冷却される。この際、液晶パネル451Gの温度上昇量の理論値は、図7に示すように、冷却風の風速が上昇するにしたがって小さくなり、ある程度の風速にまで達すると飽和領域に達する。
FIG. 7 is a diagram showing a theoretical value of the relationship between the temperature rise amount of the
When the
図8は、プロジェクタ1の稼動時における液晶パネル451Gの温度上昇量と、渦流ポンプ51、及びシロッコファン54の稼動状態との関係を示す図である。なお、図8は、縦軸を温度上昇量(℃)とし、横軸を渦流ポンプ51、及びシロッコファン54の稼動状態としたグラフである。
また、隣接する2つの棒グラフのうち、左側の棒グラフは、シロッコファン54の駆動電圧を、それぞれ4V、5V、9V、及び13Vとし、渦流ポンプ51を稼動させていない状態における液晶パネル451Gの温度上昇量を示し、右側の棒グラフは、シロッコファン54の駆動電圧を、それぞれ4V、5V、9V、及び13Vとし、さらに渦流ポンプ51を稼動させた状態における液晶パネル451Gの温度上昇量を示している。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the temperature rise amount of the
Of the two adjacent bar graphs, the left bar graph indicates that the drive voltage of the
例えば、シロッコファン54の駆動電圧を4Vとし、渦流ポンプ51を稼動させていない状態における液晶パネル451Gの温度上昇量は、図8に示すように、39℃程度となる。なお、この場合の液晶パネル451G近傍における冷却風の風速を、図7に示す理論値に重ね合わせれば風速S1となる。
また、例えば、シロッコファン54の駆動電圧を13Vとし、渦流ポンプ51を稼動させていない状態における液晶パネル451Gの温度上昇量は、図8に示すように、21℃程度となる。なお、この場合の液晶パネル451G近傍における冷却風の風速を、図7に示す理論値に重ね合わせれば風速S2となる。
For example, when the driving voltage of the
Further, for example, when the driving voltage of the
ここで、液晶パネル451Gの温度上昇量は、図7に示すように、風速S2を超えると小さくなりにくくなり飽和領域に達する。
そこで、例えば、シロッコファン54の駆動電圧を13Vとし、渦流ポンプ51を稼動させた状態とすれば、液晶パネル451Gの温度上昇量は、図8に示すように、16℃程度となる。なお、この場合の液晶パネル451G近傍における冷却風の風速を、図7に示す理論値に重ね合わせれば風速S3となる。
以上のように、渦流ポンプ51を稼動させた状態とすることで、飽和領域においても液晶パネル451Gの温度上昇量を小さくすることができる。
Here, as shown in FIG. 7, the temperature rise amount of the
Therefore, for example, if the drive voltage of the
As described above, by setting the
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
(1)冷却装置は、吐出圧力が4.5kPa以上の渦流ポンプ51と、ノズル52とを備えるので、冷却風の風速を十分に上昇させることができ、飽和領域においても液晶パネル451Gの温度を低減させることができる。したがって、液晶パネル451Gの冷却効率を向上させることができ、ひいてはプロジェクタ1の長寿命化を図ることができる。
(2)液晶パネル451Gは、渦流ポンプ51から吐出される冷却風と、シロッコファン54から吐出される冷却風とで冷却されるので、液晶パネル451Gの冷却効率を更に向上させることができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Since the cooling device includes the
(2) Since the
(3)ノズル52は、シロッコファン54による冷却風の吐出方向に対して約30°となる方向に向かって渦流ポンプ51から吐出された冷却風を噴射するように配設されているので、ノズル52による冷却風の噴射方向が、シロッコファン54による冷却風の吐出方向に対して順方向となる。したがって、渦流ポンプ51、及びシロッコファン54から吐出される冷却風の風速が互いに低下することがない。
(4)ノズル52による冷却風の吐出方向が、シロッコファン54による冷却風の吐出方向に対して0°より大きいので、渦流ポンプ51、及びシロッコファン54から吐出される冷却風は、液晶パネル451Gの近傍で乱流となる。したがって、液晶パネル451Gの冷却効率を更に高めることができる。
(3) The
(4) Since the discharge direction of the cooling air from the
(5)ノズル52の噴射口52Aは、略円形に形成され、噴射口52Aの内径は、液晶パネル451Gの近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されているので、渦流ポンプ51から吐出された冷却風の風速を十分に上昇させることができ、液晶パネル451Gの冷却効率を更に向上させることができる。
(6)液晶パネル451Gと、ノズル52の噴射口52Aとの間の距離は、液晶パネル451Gの近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されているので、渦流ポンプ51から吐出された冷却風の風速を十分に上昇させることができ、液晶パネル451Gの冷却効率を更に向上させることができる。
(5) The
(6) The distance between the
〔実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、高静圧送風機として、約4.75kPaの吐出圧力を有する渦流ポンプ51を採用していた。これに対して、高静圧送風機として、渦流ポンプ51の吐出圧力よりも大きい吐出圧力を有する掃気ポンプ等を採用してもよい。要するに、高静圧送風機は、4.5kPa以上の吐出圧力を有していればよい。
[Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the embodiment, the
図9は、渦流ポンプ51、及びダイヤフラム式の掃気ポンプにおける静圧と、風量との関係を示す図である。なお、図9では、渦流ポンプ51における静圧と、風量との関係を示すグラフをG1とし、掃気ポンプにおける静圧と、風量との関係を示すグラフをG2としている。
このダイヤフラム式の掃気ポンプは、90kPa以上の吐出圧力を有する掃気ポンプであり、図9に示すように、前記第1実施形態における渦流ポンプ51と比較して大きい吐出圧力を有している。このような掃気ポンプを高静圧送風機として採用した場合においても前記第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the static pressure and the air volume in the
This diaphragm-type scavenging pump is a scavenging pump having a discharge pressure of 90 kPa or more, and has a higher discharge pressure than the
しかしながら、このようなダイヤフラム式の掃気ポンプは、隔膜を往復運動させることで吸気口から導入された空気を圧縮して排気口から吐出するものであり、可動部分の接触面積が大きいので、渦流ポンプ51と比較して吐出圧力が高いものの寿命が短く、ひいては冷却装置の寿命が短くなるという問題がある。
これに対して、前記実施形態における渦流ポンプ51は、可動部分である円盤部材、及び羽根車を非接触に対向させた状態で配設しているので、ダイヤフラム式の掃気ポンプと比較して寿命が長く、冷却装置の長寿命化を図ることができる。
However, such a diaphragm-type scavenging pump compresses air introduced from the intake port by reciprocating the diaphragm and discharges it from the exhaust port. Since the contact area of the movable part is large, the vortex pump Although the discharge pressure is higher than 51, there is a problem that the life is short, and consequently the life of the cooling device is shortened.
On the other hand, the
前記実施形態では、冷却装置5は、低静圧送風機としてのシロッコファン54、及びダクト55を備えていたが、低静圧送風機は備えていなくてもよい。しかしながら、光学素子の表面積が大きい場合には、本実施形態のように、光学素子の全体を冷却することができる低静圧送風機を高静圧送風機と併用することが好ましい。
In the said embodiment, although the
前記実施形態では、ノズル52は、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して約30°となる方向に向かって渦流ポンプ51から吐出された冷却風を噴射するように配設されていたが、0°〜90°となる方向であればよい。例えば、ノズルは、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して0°となる方向に向かって高静圧送風機から吐出された冷却風を噴射するように配設されていてもよい。しかしながら、この場合には、高静圧送風機、及び低静圧送風機から吐出される冷却風が、光学素子の近傍で乱流となる効果を得ることができないため、本実施形態における構成が好ましい。
なお、ノズルは、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して90°より大きくなる方向に向かって高静圧送風機から吐出された冷却風を噴射するように配設されていてもよいが、ノズルによる冷却風の噴射方向が、低静圧送風機による冷却風の吐出方向に対して逆方向となり、高静圧送風機、及び低静圧送風機から吐出される冷却風の風速が互いに低下するので、本発明の構成が好ましい。
In the said embodiment, the
The nozzle may be arranged to inject cooling air discharged from the high static pressure blower toward a direction larger than 90 ° with respect to the cooling air discharge direction by the low static pressure blower. Since the cooling air injection direction by the nozzle is opposite to the cooling air discharge direction by the low static pressure blower, the wind speeds of the cooling air discharged from the high static pressure blower and the low static pressure blower are reduced. The configuration of the present invention is preferable.
前記実施形態では、ノズル52の噴射口52Aは、略円形に形成され、噴射口52Aの内径は、0.8mmに設定されていたが、0.6mm〜1mmに設定されていればよい。しかしながら、噴射口52Aの内径が0.8mmの場合には、液晶パネル451G近傍における風速は32m/s程度となり最大となるため、本実施形態における構成が好ましい。要するに、噴射口52Aの内径は、液晶パネル451Gの近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されていればよい。
なお、ノズルの噴射口は、円形以外の形状に形成されていてもよい。また、噴射口の内径は、0.6mm〜1mm以外の内径に設定されていてもよいが、光学素子近傍における風速は低下するので、本発明の構成が好ましい。
In the above-described embodiment, the
In addition, the injection port of the nozzle may be formed in shapes other than circular. Moreover, although the internal diameter of an injection port may be set to internal diameters other than 0.6 mm-1 mm, since the wind speed in the optical element vicinity falls, the structure of this invention is preferable.
前記実施形態では、噴射口52Aは、液晶パネル451Gにおける光入射側端面451Aとの間の距離が約10mmとなる位置に配置されていたが、5mm〜30mmとなる位置に配置されていればよい。要するに、液晶パネル451Gの近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されていればよい。
なお、噴射口は、光学素子との間の距離が5mm〜30mm以外となる位置に配置されていてもよいが、光学素子近傍における風速は低下するので、本発明の構成が好ましい。
In the above-described embodiment, the
In addition, although a jet nozzle may be arrange | positioned in the position where the distance between optical elements becomes other than 5 mm-30 mm, since the wind speed in the optical element vicinity falls, the structure of this invention is preferable.
前記実施形態では、渦流ポンプ51を備える冷却装置5にて液晶パネル451Gを冷却していたが、例えば、入射側偏光板452や、射出側偏光板453等を冷却してもよい。
前記実施形態では、プロジェクタ1は、3つの液晶パネル451を備えていたが、光変調装置を2つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを4つ以上備えるプロジェクタとして構成してもよい。
前記実施形態では、液晶パネル451は、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入され、入射光を透過する構成を採用していたが、これに限らず、入射光を反射する構成の液晶パネル、あるいは、DMD(Digital Micromirror Device)(米国テキサスインスツルメント社の商標)等を採用してもよい。
In the embodiment, the
In the embodiment, the
In the above-described embodiment, the
本発明は、冷却効率を向上させることができ、長寿命化を図ることができるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタに好適に利用できる。 The present invention can improve cooling efficiency and extend the life of the projector. Therefore, the present invention can be suitably used for projectors used for presentations and home theaters.
1…プロジェクタ、5…冷却装置、51…渦流ポンプ(高静圧送風機)、52…ノズル、52A…噴射口、54…シロッコファン(低静圧送風機)、55…ダクト(低静圧送風機)、451A…光入射側端面、451G…液晶パネル(光学素子)。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記光源から射出される光の光路上に配設される光学素子を冷却する冷却装置を備え、
前記冷却装置は、
吐出圧力が4.5kPa以上の高静圧送風機と、
前記高静圧送風機から吐出された冷却風を前記光学素子に向けて噴射するノズルとを備えることを特徴とするプロジェクタ。 A projector that modulates light emitted from a light source according to image information to form image light, and projects the formed image light,
A cooling device for cooling an optical element disposed on an optical path of light emitted from the light source;
The cooling device is
A high static pressure blower having a discharge pressure of 4.5 kPa or more;
A projector comprising: a nozzle that jets cooling air discharged from the high static pressure blower toward the optical element.
前記冷却装置は、
吐出圧力が4.5kPa未満の低静圧送風機を備え、
前記低静圧送風機は、
前記光学素子の光入射側端面、及び光射出側端面の少なくともいずれかに沿って冷却風を吐出するように配設され、
前記ノズルは、
前記低静圧送風機から吐出された冷却風の吐出方向に対して0°〜90°となる方向に向かって前記高静圧送風機から吐出された冷却風を噴射するように配設されることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to claim 1, wherein
The cooling device is
Equipped with a low static pressure blower with a discharge pressure of less than 4.5 kPa,
The low static pressure blower is
Arranged to discharge cooling air along at least one of the light incident side end surface and the light emission side end surface of the optical element;
The nozzle is
The cooling air discharged from the high static pressure blower is jetted toward the direction of 0 ° to 90 ° with respect to the discharge direction of the cooling air discharged from the low static pressure blower. Characteristic projector.
前記ノズルの噴射口は、略円形に形成され、
前記噴射口の内径は、前記光学素子の近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されていることを特徴とするプロジェクタ。 In the projector according to claim 1 or 2,
The injection port of the nozzle is formed in a substantially circular shape,
The projector is characterized in that an inner diameter of the ejection port is set so that a cooling air velocity in the vicinity of the optical element is maximized.
前記光学素子と、前記ノズルの噴射口との間の距離は、前記光学素子の近傍における冷却風の風速が最大となるように設定されていることを特徴とするプロジェクタ。 The projector according to any one of claims 1 to 3,
The projector is characterized in that the distance between the optical element and the nozzle outlet is set so that the cooling air velocity in the vicinity of the optical element is maximized.
Priority Applications (1)
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JP2008109329A JP2009258505A (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Projector |
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