JP2010020217A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】排気ファンによる騒音を低減できるプロジェクタを提供すること。
【解決手段】排気ファン６は、光源装置２１からの高温の空気を吸入し、吐出する。そして、この排気ファン６による光源装置２１からの高温空気の流れを利用して電源装置５からの高温空気を引き込み、当該光源装置２１からの高温空気とともに排気口からプロジェクタ外へ排気する。このように、本発明では、排気ファン６は、光源装置２１からの高温空気を吸入すればよく、電源装置５からの高温空気を吸入する必要がないので、その分排気ファン６を低い駆動電圧で駆動でき、排気ファン６による騒音を低減できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成する光変調装置と、前記画像光を拡大投射する投射光学装置と、各装置に電力を供給する電源装置とを備えた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は、前述の各装置に加え、光源装置を冷却する第１冷却ファンと、電源装置を冷却する第２冷却ファンと、前記各装置を冷却して高温となった高温空気を吸入し、プロジェクタ外へ排気する１つの排気ファンとを備えている。この特許文献１に記載のプロジェクタは、前記各冷却ファンにより、光源装置および電源装置を冷却できるので、各装置が高温となることにより、各装置の寿命が低下してしまうことを防ぐことができる。また、各装置からの高温空気を１つの排気ファンで吸入してプロジェクタ外へ排気するので、各装置ごとに排気ファンを設ける場合に比べ、当該プロジェクタを小型化できる。

特開２００６−３４３５６５号公報

しかしながら、光源装置および電源装置にそれぞれ排気ファンを設ける場合には、各排気ファンは、当該各排気ファンに対応する装置からの高温空気のみを吸入すればよいが、前記特許文献１に記載のプロジェクタでは、１つの排気ファンで、両装置からの高温空気を吸入しなければならないので、その分、排気ファンを高い駆動電圧で駆動しなければならず、排気ファンによる騒音が増大してしまうという問題がある。

本発明の目的は、排気ファンによる騒音を低減できるプロジェクタを提供することにある。

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置近傍の空気を吸入して吐出する排気ファンと、当該プロジェクタの構成部材に電力を供給する電源装置と、前記光源装置および前記電源装置を内部に収納するとともに排気口が形成された外装筐体と、前記排気ファンから吐出された空気を前記排気口に導く第１ダクトとを備え、前記電源装置は、当該電源装置内部の空気を前記第１ダクト側に導く第２ダクトを備え、前記第１ダクトには、前記第２ダクトから排出された空気を当該第１ダクト内に引き込む引込口が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、排気ファンは、光源装置からの高温空気を吸入し、第１ダクト内に吐出する。そして、本発明は、この排気ファンによる光源装置からの高温空気の流れを利用して、第１ダクトに形成された引込口から、電源装置からの高温空気を当該第１ダクト内に引き込み、光源装置からの高温空気と共に排気口からプロジェクタ外へ排気する。従って、本発明では、排気ファンは、光源装置からの高温空気を吸入すればよく、電源装置からの高温空気を吸入する必要がないので、その分排気ファンを低い駆動電圧で駆動でき、排気ファンによる騒音を低減できる。

本発明のプロジェクタでは、前記電源装置は、回路基板を備え、前記第２ダクトは、前記回路基板を内部に収納するダクト本体と、前記ダクト本体および前記第１ダクトを接続する接続ダクトとを備えていることが好ましい。
本発明によれば、ダクト本体が接続ダクトを介して第１ダクトに接続されているので、引込口から接続ダクトを介してダクト本体内の高温空気を効果的に吸い出すことができ、電源装置の冷却効率を向上できる。

本発明のプロジェクタでは、前記電源装置および前記光源装置は、Ｌ字状に配置され、前記排気ファンは、Ｌ字状に配置された前記電源装置および前記光源装置の内側に位置するように配置され、前記第１ダクトは、末端側に進むに従って前記電源装置側に拡がっていることが好ましい。

本発明によれば、第１ダクトは、末端側に進むに従って電源装置側に拡がっているので、当該電源装置側の壁面部分に引込口を形成することで、引込口をダクト本体に近接配置でき、ダクト本体から排出される高温空気を引込口から良好に引き込むことができる。特に第２ダクトが、ダクト本体に加え、ダクト本体と第１ダクトとを接続する接続ダクトを備える場合、第１ダクトが末端側に進むに従って電源装置側に拡がっているので、その分、接続ダクトを短くすることができる。そのため、接続ダクト内にダクト本体から排出された高温空気が滞留することを抑制でき、電源装置を確実に良好に冷却できる。

本発明のプロジェクタでは、前記排気ファンは、吐出側が前記電源装置側に向くように傾斜配置されていることが好ましい。
本発明によれば、排気ファンは、吐出側が電源装置側に向くように傾斜配置されているので、第１ダクトの電源装置側の壁面に沿って当該排気ファンからの高温空気を流通させやすく、第１ダクトの電源装置側の壁面部分に引込口を形成することで、当該高温空気の流れによる第２ダクト内の高温空気の引き込みを効率よく行うことができる。

本発明のプロジェクタでは、前記第１ダクト内には、前記排気ファンから吐出された空気を、前記引込口が形成された壁面に沿って流通させる整流板が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、第１ダクト内には整流板が設けられているので、当該整流板により、排気ファンから吐出された高温空気を、引込口が形成された壁面に沿って確実に流通させることができ、第２ダクト内の高温空気の引き込みをより効率良く行うことができる。

〔全体構成および外装筐体の構成〕
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１の内部構成を示す平面図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像光を形成し、当該画像光をスクリーンや壁面に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、光学ユニット２と、第１冷却ファン３と、第２冷却ファン４と、電源装置５と、排気ファン６と、第１ダクト７と、これら各構成部材２〜７を内部に収納する外装筐体８と、各構成部材２〜６を制御する図示しない制御装置と、光学ユニット２を冷却する図示しない第３冷却ファンを備えている。
外装筐体８は、箱状に形成されている。このような外装筐体８において、画像光を射出する投射レンズ２６が挿通する前面８１には、後述する排気口８２が形成されている。

〔光学ユニットの構成〕
図２は、光学ユニット２の構成を模式的に示す図である。
光学ユニット２は、前記制御装置による制御の下、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し拡大投射する。この光学ユニット２は、図２に示すように、光源装置２１と、照明光学装置２２と、色分離光学装置２３と、リレー光学装置２４と、光学装置２５と、投射光学装置としての投射レンズ２６と、光学部品用筐体２７とを備えている。なお、上述した各光学部品２１〜２７は、種々の一般的なプロジェクタの光学系として利用されているため、以下では簡略に説明する。

光源装置２１は、放電型の光源ランプ２１１と、光源ランプ２１１から射出された放射光を反射するリフレクタ２１２と、リフレクタ２１２により反射された光束を平行光とする凹レンズ２１３と、これら各部材２１１〜２１３を保持するとともに、リフレクタ２１２の反射面側の空間を囲むランプハウジング２１４とを備えている。ランプハウジング２１４の図２中上側の側面には導入口２１３１（図３および図４参照）が形成され、図２中下側の側面には排出口２１３２（図３参照）が形成されている。

照明光学装置２２は、レンズアレイ２２１，２２２、偏光変換素子２２３、および重畳レンズ２２４を備える。色分離光学装置２３は、ダイクロイックミラー２３１，２３２、および反射ミラー２３３を備える。リレー光学装置２４は、入射側レンズ２４１、リレーレンズ２４２、および反射ミラー２４３，２４４を備える。光学装置２５は、前記制御装置による制御の下、光源装置２１から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置としての３つの液晶パネル２５１（赤色光側を液晶パネル２５１Ｒ、緑色光側を液晶パネル２５１Ｇ、青色光側を液晶パネル２５１Ｂとする）、３つの入射側偏光板２５２、３つの射出側偏光板２５３、および３つの液晶パネル２５１にて変調された光束を合成して画像光（カラー画像）を形成する色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム２５４を備える。投射レンズ２６は、前記画像光を拡大投射する。光学部品用筐体２７は、これら各光学部品２２〜２６を内部に設定された照明光軸Ａに対する所定位置に支持固定する。

〔第１，第２冷却ファンの構成〕
図３は、光源装置２１および電源装置５の冷却に係る各部材３，４，６，７を示す拡大図である。なお、電源装置５、排気ファン６、および第１ダクト７は断面で示している。
第１冷却ファン３は、シロッコファンであり、図示しないランプ側接続ダクトを介してランプハウジング２１４の導入口２１３１に接続されている。この第１冷却ファン３は、プロジェクタ１内部の空気を吸入し、当該空気を冷却空気として光源装置２１側へ吐出する。第１冷却ファン３から吐出された冷却空気は、ランプ側接続ダクトを介して導入口２１３１からランプハウジング２１４内に導入され、図３に示すように、光源ランプ２１１等を冷却し、高温空気となった後、排出口２１３２からランプハウジング２１４外へ排出され、排気ファン６に吸入される。
第２冷却ファン４は、シロッコファンであり、プロジェクタ１内部の空気を吸入し、当該空気を冷却空気として電源装置５側へ吐出する。

〔電源装置の構成〕
電源装置５は、光源装置２１や前述の制御装置などのプロジェクタ１の各構成部材に電力を供給する。この電源装置５は、図３に示すように、長手方向が光源装置２１の光束射出方向に対して直交するように配置されている。すなわち、本実施形態では、電源装置５および光源装置２１は、Ｌ字状に配置されている。電源装置５は、電源ブロック５１と、光源装置駆動ブロックとしてのランプ駆動ブロック５２と、接続ダクト５３とを備えている。

電源ブロック５１は、回路基板５１１と、回路基板５１１を内部に収納する電源用筐体５１２とを備えている。
回路基板５１１は、入力される交流を低電圧の直流に変換するランス等の回路素子や、トランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路を備え、外部から供給される電力を、ランプ駆動ブロック５２や前述の制御装置に供給する。

電源用筐体５１２は、略直方体の箱状に形成されている。この電源用筐体５１２の長手方向に沿った一端側の面には、図示しない電源側接続ダクトを介して第２冷却ファン４に接続される導入口５１２１が形成され、他端側の面には、電源用筐体５１２内部と接続ダクト５３内部とを連通させる排出口５１２２が形成されている。第２冷却ファン４から吐出された冷却空気は、電源側接続ダクトを介して導入口５１２１から電源用筐体５１２内部に導入され、回路基板５１１を冷却した後、排出口５１２２から接続ダクト５３内へ排出される。なお、電源側接続ダクトは、二股となっており、第２冷却ファン４から吐出された冷却空気を電源用筐体５１２内部に送るとともに、ランプ駆動ブロック５２内部にも送る。

ランプ駆動ブロック５２は、回路基板５２１と、回路基板５２１を内部に収納するランプ用筐体５２２とを備えている。
回路基板５２１は、光源装置２１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路を備え、電源ブロック５１の回路基板５１１から入力された直流電流を交流矩形波電流に変換して光源装置２１に供給する。

ランプ用筐体５２２は、略直方体の箱状に形成されている。このランプ用筐体５２２の長手方向に沿った一端側の面には、前述の電源側接続ダクトを介して第２冷却ファン４に接続される導入口５２２１が形成され、他端側の面には、ランプ用筐体５２２内部と接続ダクト５３内部とを連通させる排出口５２２２が形成されている。第２冷却ファン４から吐出された冷却空気は、電源側接続ダクトを介して導入口５２２１からランプ用筐体５２２内部に導入され、回路基板５２１を冷却し、高温空気となった後、排出口５２２２から接続ダクト５３内へ排出される。

接続ダクト５３は、図３に示すように、一端が電源用筐体５１２およびランプ用筐体５２２に接続されているとともに、他端が第１ダクト７に接続されており、詳しくは後述するが、電源用筐体５１２およびランプ用筐体５２２内部からの高温空気を第１ダクト７内に送る。本実施形態では、電源用筐体５１２とランプ用筐体５２２とからダクト本体Ｂが構成され、このダクト本体Ｂと接続ダクト５３とから第２ダクトＤが構成されている。

〔排気ファンの構成〕
排気ファン６は、軸流ファンであり、Ｌ字状に配置された電源装置５および光源装置２１の内側に位置するように、かつ、吐出側が電源装置５側に向くように傾斜して配置されている。この排気ファン６は、光源装置２１から排出された光源装置２１近傍の高温空気を吸入して第１ダクト７内に吐出する。

〔第１ダクトの構成〕
第１ダクト７は、図３に示すように、一端側が排気ファン６の排気側に接続されているとともに、他端側が外装筐体８の排気口８２近傍に配置されており、排気ファン６から吐出された高温空気を排気口８２を介して外部に排出する。この第１ダクト７は、末端側に進むに従って電源装置５側に拡がっている。

図４は、第１ダクト７の引込口７２を示す斜視図である。
図４に示すように、このような第１ダクト７の電源装置５側の壁面７１において、ダクト本体Ｂの末端部（排出口５１２２，５２２２）と向き合う部分には引込口７２が形成されている。引込口７２は、壁面７１の始端側に形成された複数の第１引込口７２１と、壁面７１の末端側に形成された複数の第２引込口７２２とを備えている。また、第１ダクト７内には、排気ファン６からの高温空気の流れを効率良く排気口８２に導くために、複数の整流板７３（図３）が設けられている。これらの整流板７３は、ランプハウジング２１４の排出口２１３２から出た光が、排気口８２を介してプロジェクタ１外部へ漏れ出ることを防ぐ役割も果たす。

図５は、吸出整流板７３Ａを示す斜視図である。なお、他の整流板７３は図示を省略している。
これらの整流板７３のうち、図３および図５に示すように、引込口７２が形成された壁面７１側の整流板７３は、吸出整流板７３Ａとなっており、始端側が第１引込口７２１よりも上流側に配置されるとともに末端側が第１引込口７２１よりも下流側に配置され、かつ、始端側から末端側に向かうに従って壁面７１から離間するように設けられている。この吸出整流板７３Ａは、排気ファン６から吐出された高温空気を始端部によって壁面７１との間で絞ることにより当該高温空気の流速を増大させた後、当該高温空気を壁面７１に沿って流通させる。
この壁面７１に沿った高温空気の流れにより、接続ダクト５３側よりも第１ダクト７側が負圧となる。よって電源ブロック５１およびランプ駆動ブロック５２から接続ダクト５３内に排出された高温空気が、引込口７２を介して当該壁面７１に沿った電源装置５からの高温空気の流れに引き込まれ、当該電源装置５からの高温空気と共に排気口８２からプロジェクタ１外へ排出される。

〔実施形態の効果〕
排気ファン６は、光源装置２１からの高温空気を吸入し、第１ダクト７内に吐出する。そして、この排気ファン６による光源装置２１からの高温空気の流れを利用して、第１ダクト７に形成された引込口７２から、電源装置５からの高温空気を当該第１ダクト７内に引き込み、光源装置２１からの高温空気とともに排気口８２からプロジェクタ１外へ排気する。従って、本実施形態では、排気ファン６は、光源装置２１からの高温空気を吸入すればよく、電源装置５からの高温空気を吸入する必要がないので、その分排気ファン６を低い駆動電圧で駆動でき、排気ファン６による騒音を低減できる。
回路基板５１１，５２１を内部に収納するダクト本体Ｂが接続ダクト５３を介して第１ダクト７に接続されているので、引込口７２から接続ダクト５３を介してダクト本体Ｂ内の高温空気を第１ダクト７に効果的に引き込むことができ、電源装置５の冷却効率を向上できる。

第１ダクト７が末端側に進むに従って電源装置５側に拡がっており、ダクト本体Ｂの末端部に向いた当該第１ダクト７の壁面７１部分に引込口７２が形成されている。従って、第１ダクト７が電源装置５側に拡がっている分、接続ダクト５３を短くすることができ、ダクト本体Ｂから排出された高温空気が接続ダクト５３内に滞留することを抑制できる。よって、電源装置５の冷却効率をより向上できる。

排気ファン６は、吐出側が電源装置５側に向くように傾斜配置されているので、第１ダクト７の電源装置５側の壁面７１に沿って当該排気ファン６からの高温空気を流通させやすく、当該高温空気の流れによる接続ダクト５３内の高温空気の引き込みを効率よく行うことができる。
第１ダクト７内には吸出整流板７３Ａが設けられているので、当該吸出整流板７３Ａにより、排気ファン６から吐出された高温空気を、引込口７２が形成された壁面７１に沿って確実に流通させることができ、接続ダクト５３内の高温空気を第１ダクト７に引き込むことをより効率良く行うことができる。

〔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。
例えば前記実施形態では、第２ダクトＤは、ダクト本体Ｂおよび接続ダクト５３から構成されていたが、第２ダクトＤは、当該第２ダクトＤ内の高温空気を、第１ダクト７の引込口７２が形成された壁面７１側に導くことができればよく、ダクト本体Ｂのみから、または接続ダクト５３のみで構成されていてもよい。

前記実施形態では、引込口７２は、電源装置５側の壁面７１に形成されていた。しかしながら、引込口７２は、第１ダクト７の適宜の場所に形成され、当該場所まで、接続ダクト５３により、ダクト本体Ｂ内の高温空気が導かれるようになっていてもよい。
前記実施形態では、電源装置５は、電源ブロック５１とランプ駆動ブロック５２とから構成されていたが、電源ブロック５１のみから構成されていてもよい。また、電源ブロック５１とランプ駆動ブロック５２とを一体化させてもよい。

前記実施形態では、吸出整流板７３Ａは、始端側から末端側に向かうに従って壁面７１から離間するように設けられていたが、吸出整流板７３Ａは、壁面７１と平行に設けられていてもよい。
前記実施形態では、光変調装置は、液晶パネル２５１から構成されていたが、光変調装置は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device:米国テキサスインスツルメント社の商標）で構成されていてもよい。

本発明は、排気ファンによる騒音を低減できるので、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利用できる。

本実施形態に係るプロジェクタの内部構成を示す平面図。 前記実施形態における光学ユニットの構成を模式的に示す図 前記実施形態における光源装置および電源装置の冷却に係る各部材を示す拡大図。 前記実施形態における引込口を示す斜視図。 前記実施形態における第１ダクトの吸出整流板を示す斜視図。

符号の説明

１…プロジェクタ、５…電源装置、６…排気ファン、７…第１ダクト、８…外装筐体、２１…光源装置、７２…引込口、７３Ａ…吸出整流板（整流板）、８２…排気口、５１１，５２１…回路基板、Ｂ…ダクト本体、Ｄ…第２ダクト。

Claims (5)

1. プロジェクタであって、
   光源装置と、
   前記光源装置近傍の空気を吸入して吐出する排気ファンと、
   当該プロジェクタの構成部材に電力を供給する電源装置と、
   前記光源装置および前記電源装置を内部に収納するとともに排気口が形成された外装筐体と、
   前記排気ファンから吐出された空気を前記排気口に導く第１ダクトとを備え、
   前記電源装置は、当該電源装置内部の空気を前記第１ダクト側に導く第２ダクトを備え、
   前記第１ダクトには、前記第２ダクトから排出された空気を当該第１ダクト内に引き込む引込口が形成されている
   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において、
   前記電源装置は、回路基板を備え、
   前記第２ダクトは、前記回路基板を内部に収納するダクト本体と、前記ダクト本体および前記第１ダクトを接続する接続ダクトとを備えている
   ことを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記電源装置および前記光源装置は、Ｌ字状に配置され、
   前記排気ファンは、Ｌ字状に配置された前記電源装置および前記光源装置の内側に位置するように配置され、
   前記第１ダクトは、末端側に進むに従って前記電源装置側に拡がっている
   ことを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
   前記排気ファンは、吐出側が前記電源装置側に向くように傾斜配置されている
   ことを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
   前記第１ダクト内には、前記排気ファンから吐出された空気を、前記引込口が形成された壁面に沿って流通させる整流板が設けられている
   ことを特徴とするプロジェクタ。

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