JP2010048963A - 光源室及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却風の排気効率を向上させると共に光源装置からの光を遮蔽可能な遮光装置を備えた光源室と、該光源室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10は、光源室120と、表示素子51と、光源装置63から放射された光を表示素子51に導光する光源側光学系61と、表示素子51から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系62と、プロジェクタ制御手段と、光源装置63を冷却する冷却ファン110と、を備え、光源室120が、光源装置63と、該光源装置63から放射される光を遮蔽する遮光装置140とを収納し、一部に光源装置63を冷却する空気を取入れる空気取入口113が形成された区画壁を備えると共に筐体の外部に空気を排出するための排気孔17を備え、遮光装置114は、複数枚の遮光羽根117を備えた水平方向の回転軸115を有し、遮光装置114が光源装置63と排気孔17との間において回転軸115の軸心を回転中心として回転可能に配置されているものとする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、プロジェクタに関するものであり、詳しくは、プロジェクタの光源装置を収納する光源室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等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのプロジェクタが多用されている。

このプロジェクタは、多くの場合、メタルハライ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、プロジェクタの筐体内に冷却ファンを配置し、筐体の周縁から外気を筐体内に取込んで循環させ、高温となった空気を再び外部に排出することで筐体内の温度を低減するようにしている。

そして、このプロジェクタは、プロジェクタ内で最も高温の熱源となる光源装置を冷却した冷却風をダクトなどによりそのままプロジェクタの外部に排出するように形成されているものである。又、このようなプロジェクタは、光源装置を冷却した冷却風がプロジェクタからスクリーンに投射される投影光の方向に流れないようにすると共に光源装置からの光が外部に漏れないようにするため、光源装置を冷却した冷却風を排出する排気孔の近辺には、ルーバー等の板状の遮光部材が排気孔に対して傾斜した状態で配置されるものである（例えば特許文献１、２）。

このように、光源装置及びその周辺を冷却して高温となった冷却風は、通常、プロジェクタの外部に直接的に排出されるものであり、この冷却風の流路は、通風抵抗を極力小さくして排気効率及び冷却効率を高くすることが望ましい。そして、光源装置から放射される光が外部に漏れないようにするための遮光物として、多くの場合、排気される冷却風の流れる方向に対して傾斜する整流板を並べたルーバー等の遮光部材が排気孔近傍に配置されているものである。
特許第４０５５４２１号公報 特開２００７−３２４４１０号公報

近年、明るい映像を投影するために小型にして発光量の大きな光源ランプの使用が多くなってきており、僅かな隙間として形成される排気孔等からの光の漏れ量が増大し、プロジェクタの使用時に観者等に不快感を与えてしまうことがある。そのため、遮光率の向上が一層要望されている。そして、遮光率を高める為の遮蔽物を多くすると通風抵抗が大きくなって冷却効率が低下し、風量を増大させるために冷却ファンの回転数を高くすると騒音が大きくなり、プロジェクタの使用者や観者に不快感を与えてしまうという問題点があった。

特許文献１の提案は、ルーバーを冷却風の流れる方向に対して傾斜するように設置することにより、光源装置から放射される光を遮蔽することができるも、通風抵抗が大きくなって冷却効率が低下し、風量を増大させる必要が生じてしまい、プロジェクタの小型化や静音化を困難なものにしてしまうといった問題点があった。

同様に、特許文献２の提案は、プロジェクタ側面全域に形成される排気孔からの排気風を均一な温度で排気可能とする排気温低減装置を備え、該排気温低減装置のフィンを遮光部材として利用し、当該遮光部材であるフィンを冷却風の流れる方向に対して傾斜するように当該排気温低減装置を構成する熱伝導部材であるヒートパイプ等に並設することで、ルーバーを省略して光源装置からの光を遮蔽することができるも、フィンが冷却風の流れる方向に沿って配設される場合に比べて通風抵抗が大きくなってしまうといった問題点が生じてしまっていた。

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、冷却風の排気効率を向上させると共に光源装置からの光を遮蔽可能な遮光装置を備えた光源室と、当該光源室を備えたプロジェクタを提供することを目的としている。

本発明の光源室は、光源装置と、前記光源装置から放射される光を遮蔽する遮光装置と、を収納し、一部に前記光源装置を冷却する空気を取入れる空気取入口が形成された区画壁を備えると共に筐体の外部に空気を排出するための排気孔を備え、前記遮光装置は、複数枚の遮光羽根を備えた水平方向の回転軸を有し、当該遮光装置が前記光源装置と前記排気孔との間において前記回転軸の軸心を回転中心として回転可能に配置されているものである。

そして、前記遮光装置は、モータを駆動源として回転駆動可能に配置されていることもある。

又、前記遮光装置は、前記空気取入口から流入して前記排気孔から排出される空気によって回転可能に配置されていることもある。

そして、前記遮光装置は、前記回転軸が熱伝導部材として形成されている場合もある。

又、前記遮光装置は、前記回転軸に垂直に取付けられるフィンを備えている場合もある。

更に、前記フィンは、円板状に形成されていることもある。

そして、前記フィンは、前記光源装置近傍では間隔を密に配置され、前記光源装置から離れた位置では間隔を広く開けて配置されていることもある。

又、前記フィンは、開口である通風孔を備えている場合もある。

そして、前記遮光装置の遮光羽根は、前記フィンの側面に取付けられていることもある。

又、前記遮光装置は、前記回転軸に対して前記各フィンが回転軸の軸方向に移動可能に固定され、前記各フィン相互の間隔が調整可能とされている場合もある。

そして、この光源室には、湾曲状に形成された通風補助板が、前記遮光装置の下部を覆うように配設されていることもある。

又、前記通風補助板は、前記光源装置側である空気流入側で前記遮光羽根との間隔が短く、前記排気孔側である空気流出側で前記遮光羽根との間隔が長くなるように配設されているものである。

更に、前記遮光羽根は湾曲状に形成されていることもある。

そして、本発明のプロジェクタは、前記光源室と、表示素子と、前記光源装置から放射された光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、前記光源装置を冷却する冷却ファンと、を備え、前記光源室が、上記の何れかに記載の光源室であることを特徴とするものである。

本発明によれば、回転可能に配設される遮光装置によって、光源装置を冷却した冷却風を効率的に排出すると共に光源装置から放射される光が排気孔から漏れることを防止することができるため、効率よく光源装置を冷却すると共に光漏れによる不快感を観者に与えないようにした光源室と、当該光源室を備える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10は、光源装置63を備えた光源室120と、表示素子51と、光源装置63から放射された光を前記表示素子51に導光する光源側光学系61と、前記表示素子51から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系62と、前記光源装置63や表示素子51を制御するプロジェクタ制御手段と、光源装置63を冷却する冷却ファン110と、を備えるものである。

そして、この光源室120は、光源装置63と、前記光源装置63から放射される光を遮蔽する遮光装置114と、を収納し、一部に前記冷却ファン110から放出される冷却空気を取入れる空気取入口113が形成された区画壁を備えると共に筐体の外部に空気を排出するための排気孔17を備え、前記遮光装置114は、複数枚の遮光羽根117を備えた水平方向の回転軸115を有し、当該遮光装置114が前記光源装置63と前記排気孔17との間において前記回転軸115の軸心を回転中心として回転可能に配置されているものである。

そして、この遮光装置114は、モータ118を駆動源として回転駆動可能に配置されているものである。又、この遮光装置114は、冷却ファン110から放出され空気取入口113から流入した冷却空気が光源装置63を冷却することにより発生する高温の空気の温度を低減する排気温低減装置としての機能を備え、回転軸115が熱伝導部材であるヒートパイプとして形成されているものである。

又、この遮光装置114は、回転軸115に垂直に取付けられる円板状のフィン116を備えているものである。そして、このフィン116は、光源装置63近傍では間隔を密に配置され、光源装置63から離れた位置では間隔を広く開けて配置されているものである。更に、このフィン116は、開口である通風孔119を備えているものである。

そして、この遮光装置114の遮光羽根117は、フィン116の側面に取付けられているものである。又、この光源室120には、湾曲状に形成された通風補助板125が、遮光装置114の下部を覆うように配設され、当該通風補助板125は、光源装置63側である空気流入側で遮光羽根117との間隔が短く、排気孔側である空気流出側で遮光羽根117との間隔が長くなるように配設されているものである。

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10は、図１に示すように、略直方体形状であって、筐体の前方の側板とされる前面板12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有するものである。そして、この前面板12は格子状のルーバーとして複数の排気孔17が形成されているものである。

又、筐体の上面を形成する上面板11にはキー／インジケータ部37を有するものであり、このキー／インジケータ部37には、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、筐体の背面を形成する背面板には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等の各種端子20、図示しないメモリカードスロット、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を有しているものである。

尚、この背面板、及び、図示しない筐体の側板である右側板、及び、図１に示した側板である左側板15には、各々複数の吸気孔18を設けているものである。

そして、このプロジェクタ10のプロジェクタ制御手段は、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。

又、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51を駆動するものであり、光源装置63からの光を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系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、この投影側光学系の可動レンズ群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10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、筐体における上面板11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。

又、この制御部38は、電源制御回路41を制御しており、この電源制御回路41は、電源スイッチキーが操作されると光源装置63を点灯させる。更に、制御部38は、冷却ファン駆動制御回路43も制御しており、この冷却ファン駆動制御回路43は、光源装置63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63の消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものであり、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63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。

そして、この制御部38は、遮光装置駆動制御回路49も制御しており、この遮光装置駆動制御回路49は、冷却ファン駆動制御回路43と連動しており、冷却ファンの回転速度に対応した所定の速度で遮光装置のモータを回転駆動させるものであり、更に、温度センサによる温度検出の結果によっては冷却ファンを回転させた状態でも遮光装置のモータの回転駆動を停止制御する場合もある。尚、モータが停止されている状態においては、後述するように、遮光装置は冷却ファンから放出される冷却空気によって回転することとなる。

そして、これらのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣや回路素子は、主制御基板としての制御回路基板に取付けるものであり、電力系の電源制御回路41は光源用電源回路ブロックに組み込み、制御系の主制御基板とした制御回路基板と電力系の光源用電源回路ブロックとを分けて形成しているものである。

又、このプロジェクタ10の内部構造は、図３に示したように、電源制御回路41を組込んだ光源用電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102を右側板14の近傍に配置し、プロジェクタ10の中央近傍にシロッコファンタイプのブロアを冷却ファン110として配置し、ブロアの前方である吐出口側に光源室120を配置し、投影側光学系62を左側板15に沿って配置し、ブロアである冷却ファン110と投影側光学系62との間で光源室120の背面側に光源側光学系61を配置している。

この光源室120は、筐体の前面板12の後方に配置され、熱源となる光源装置63と、該光源装置63から放射される光を遮蔽する遮光装置114と、を収納するものである。そして、この光源室120は、底面板に光源装置63を囲む区画壁となる第１隔壁121と、第２隔壁122と、第３隔壁123と、第４隔壁124とが垂設されることにより光源室120として区画され、更に上方を図示しない板状のハウスカバーで覆われているものである。

又、この光源室120は、第１反射ミラー72と、カラーホイール71と、導光ロッド75の一部と、を備え、冷却ファン110から放出される空気が光源室120内に流入するように、区画壁である第１隔壁121と第２隔壁122との間において開口として形成される空気取入口113を冷却ファン110の吐出口に接続させているものである。これにより、冷却ファン110が駆動されると、冷却ファン110から放出された空気は、光源室120内に流入し光源装置63等を冷却して、格子状の前面板12に形成される排気孔17より筐体の外部へ排出されることとなる。

第１隔壁121は、光源用電源回路ブロック101等の回路や各種部材と前面板12との間に空間を作るための隔壁であり、空気取入口113から前面板12に向かって右斜め方向に所定の長さまで斜設され、この端部から前面板12と平行に右側板14に向かって右側板14近傍まで延設され、この端部から右側板14と平行に前面板12まで延設されている。尚、第１隔壁121の形状は光源装置63を冷却することにより発生する高温の空気を前面板12の全体に分散するためのものである。

又、第２隔壁122は、空気取入口113からの冷却空気の一部をカラーホイール71に誘導するための隔壁であり、空気取入口113から背面板13に向かって左斜め方向に所定の長さまで斜設されている。そして、この第２隔壁122には、図示しないが、冷却ファン110としたブロアの吐出口から放出された空気が直接的にカラーホイール71に当たるように通気孔やスリットが形成されている。

更に、第３隔壁123は、光源側光学系61と光源装置63とを隔てるための区画壁であり、導光ロッド75を貫通させて投影側光学系62の近傍まで延設されている。
そして、第４隔壁124は、投影側光学系62と光源装置63とを隔てるための区画壁であり、第３隔壁123の端部から左側板15と平行に前面板12まで延設されている。

尚、第１隔壁121と、第２隔壁122と、第３隔壁123と、第４隔壁124、及び、ハウスカバーは断熱性を有する板材を用いている。これにより、光源室120内の熱が外側に漏れることを抑制することができる。

又、遮光装置114は、図３及び図４に示すように、複数枚の遮光羽根117を備えた水平方向の回転軸115と、フィン116と、モータ118と、を有するものであって、光源装置63と排気孔17の形成された前面板12との間において回転軸115が前面板12と平行に回転軸115の軸心を回転中心として回転可能に前面板12の近傍に配置されているものである。そして、この回転軸115は、熱伝導部材であり、本実施例では内壁に毛細管構造を持ち内部が真空の金属パイプに純水、パーフルオロカーボン等の作動液が密封されている熱伝導部材としてのヒートパイプとして形成されているものである。

又、この遮光装置114は、アルミニウムや銅から成り円板状に形成された複数枚のフィン116が、各フィン116を回転軸115に対して垂直とするようにして回転軸115である熱伝導部材の長手方向に間隔を設けて取付けられ、このフィン116の略中心を長い棒状の回転軸115が貫通して複数枚のフィン116を接続した形状とされるものである。つまり、熱伝導部材である回転軸115は円板状で複数枚からなるフィン116の板面に接触しており、フィン116で吸収した熱を熱伝導部材に逃すことができ、遮光装置114の全体で均一の温度に保つことができる。

即ち、この遮光装置114は、後述する光源装置63から放射される光を遮蔽する機能を担うだけでなく、空気取入口113から流入した空気が光源装置63を冷却することにより発生する高温の空気の熱をよく吸収し、この熱をヒートパイプからなる回転軸115によって遮光装置114全体に均一に伝達することで排気風の温度を低減する排気温低減装置としての機能を担うものである。尚、熱伝導部材とフィン116は別成型でも、一体成型でも同様の効果を得ることができ、又、熱伝導部材としてヒートパイプを用いているが、これに限るものではない。

又、この遮光装置114のフィン116の側面には、フィン116から側方に突出するように遮光羽根117が垂設され、この遮光羽根117は、先端が隣り合うフィン116に接するまで延設されているものである。そして、この遮光羽根117は、回転軸115の中心から外方に向かって略放射状に設けられるものであり、１枚のフィン116に対して夫々が等間隔となるように周方向に６枚の遮光羽根117が配置されているものである。

尚、複数枚の遮光羽根117は一枚のフィン116に６枚ずつ設ける場合に限るものではなく、又、遮光羽根117を回転軸115と略同じ長さに形成し、該遮光羽根117が各フィン116を貫通して複数枚のフィン116を接続した形状にしてもよい。又、遮光羽根117をフィン116の側面に取付ける際、遮光羽根117が隣り合うフィン116に接するまで延設する場合に限ることなく、特に光源装置63から離れた右側板14近傍などの位置においては、光源装置63から発せられる光が遮光装置114にフィン116の設置方向に対して斜め方向から当たることになるため、隣り合うフィン116に遮光羽根117が接することなく所定の隙間を設けてフィン116を配置したとしても、フィン116によって多くの光を遮蔽することができ、このような場合遮光装置114は光源装置63からの光を筐体外に漏らさないとともにその排気効率を向上させることもできる。

更に、この遮光装置114のフィン116には、６枚の遮光羽根117の根本に矩形状の開口である通風孔119が設けられており、冷却風が回転軸方向にも流れるようになっている。

又、この遮光装置114は、右側板14側の一端に配置されるモータ118によって回転駆動されるものである。モータ118によって回転した遮光装置114は、冷却ファン110から放出され空気取入口113から光源室120内に流入した空気を速やかに外部へ排出する。尚、このモータ118は、冷却ファン110から放出される冷却空気量に合わせて所定の回転速度で駆動されるものであり、又、モータ118を駆動させずに、冷却ファン110から放出される冷却空気の流れによって、回転させる場合もある。

そして、この遮光装置114には、よりスムーズに空気を外部へ排出するために、図５に示すように、湾曲状に形成された通風補助板125が遮光装置114の下部を覆うように配設されている。更に、この通風補助板125は、遮光装置114から通風補助板125までの距離を、空気流入側で短く、流出側で長くなるように配置されている。

これにより、遮光装置114に流入する遮光装置114下部近傍の空気速度を速くすることができるため、冷却ファン110から放出される空気によって遮光羽根117を容易に回転させて、外部へスムーズに空気を排出することができる。

又、この遮光装置114の上方には、当該遮光装置114の上部を覆うように断面Ｊ字状の戻り防止壁126がハウスカバーの前端から前方に延設されており、遮光装置114から噴出した空気が光源室120内に戻ることを防止している。

そして、この遮光装置114は、遮光装置114の前面において、戻り防止壁126の前端と通風補助板125の前端との間隙として形成される排気開口に対して十分な大きさとなるように形成され、この遮光装置114が当該排気開口の全域を覆うように、もしくは少なくとも光源装置63からの光を遮光可能な範囲を覆うように排気孔17に近接して配設されている。したがって、このように遮光装置114を排気孔17に近接して配設し、フィン116とフィン116との間に遮光羽根117を隙間無く設けることによって、光源装置63から放射される光が遮光羽根117によって遮蔽されるため、排気孔17から外部へ光が漏れることを確実に防止することができる。さらに、この遮光装置は、水平方向の回転軸を有することとしたが、例えば排気開口の形状に基づいてその回転軸の方向を調整することとしてもよい。このようにすることで、排気開口の形状にかかわらず確実に光を遮光することができるとともに、排気効率を高めることができる。

又、本実施例の遮光装置114は、図３及び図４に示したように、高温部の近傍と当該高温部から離れた位置とで流体抵抗に差を設けている。具体的には、高温となる光源装置63の近傍ではフィン116の配置間隔を密にして空気の流出を低く抑え、逆に光源装置63から離れた場所ではフィン116の配置間隔を広くすることで、排気孔17において光源装置63を冷却する空気を取り入れる空気取入口113からの距離が近い光源装置63の近傍と、逆に光源装置63から離れた場所とで排出される排気風の風量が均一或いは光源装置63から離れた場所の方が排気風量が多くなるようにフィン116の配置間隔を調整している。

このような構成とすることにより、フィン116の配置間隔が密になっている高温部では、空気を外部に排気しにくくなるため排気の風速が遅くなり、且つ、フィン116の枚数が増えることによりフィン116で十分に吸熱することができる。一方、配置間隔を広くしている高温部から離れた位置では排気の風速が速くなるため、外部に排気しやすくなる。つまり、高温部の近傍では外部に排気される排気量が減り、高温部から離れた位置では外部に排気される排気量が増えるため、投影口側に排気が大量に排出されることを防止できる。

そして、このプロジェクタ10の光学系は、図３に示すように、防爆ガラスで前面を覆ったリフレクタの内部に超高圧水銀ランプを放電ランプとして設けた光源装置63と、この光源装置63から射出された光を表示素子51とするＤＭＤに照射する光源側光学系61と、表示素子51と、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系62のレンズ群で構成されるものである。

又、光源側光学系61は、光源装置63から射出された光をカラーホイール71に反射する第１反射ミラー72と、赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタを周囲に設けてホイールモータにより回転されるカラーホイール71と、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束とする導光ロッド75と、導光ロッド75から射出された光の向きを９０度変更する第２反射ミラー74と、この第２反射ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚のレンズで形成した光源側レンズ群83及び光源側レンズ群83を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84等で形成される。

尚、本実施例では第２反射ミラー74を用いているが、導光ロッド75からの光の向きを変えることをできればよいため、導光ロッド75とプリズムを組み合わせて用いることでも同様の効果を得ることができる。

更に、本実施例では、導光ロッド75の一部とカラーホイール71などを光源室120内に配置しているが、カラーホイール71や導光ロッド75などを光源室120の外部に配置するようにして光源室120を形成することもある。

そして、投影側光学系62としては、固定鏡筒に内蔵される固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵される可動レンズ群97とを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。

又、図６に示すように、背面板13には、表示素子51の後方部分に吸気孔18を設け、背面板13と表示素子51との間に空気の流通路を形成して背面板13に設けた吸気孔18及び左側板15の後方に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気を背面板13に沿って冷却ファン110の方向に流すようにしている。

そして、表示素子51の後方には表示素子放熱板53を配置するものであり、制御回路基板103はブロアの上方及び下方に配置される２枚の制御基板として、この２枚の制御回路基板103の間や２枚の制御回路基板103の上方又は下方において、制御回路基板103に沿って流れる空気がブロアの吸込み口111に吸い込まれるようにしている。

したがって、この冷却ファン110であるブロアを回転させると、ブロアがプロジェクタ10内部のブロア周辺の空気を吸い込むことにより、プロジェクタ10の筐体に設けた多数の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に外気が吸い込まれることとなる。

そして、左側板15における後方の吸気孔18や背面板13に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気の一部は、表示素子放熱板53を冷却するように背面板13と表示素子51との間の流通路を流れ、制御回路基板103に沿って制御回路基板103の上面や下面及び制御回路基板103の相互間の空間を通ってブロアの吸込み口111に吸い込まれる。又、左側板15の吸気孔18から吸気されたその他の外気は、投影側光学系62や光源側光学系61の露出部等を冷却し、ブロアの吸込み口111に吸い込まれる。

そして、右側板14の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に吸い込まれる外気の一部は、光源用電源回路ブロック101の周囲を通るように制御回路基板103に沿って流れてブロアの吸込み口111に吸い込まれる。又、残りの外気は第１隔壁121に沿って流れブロアの吸込み口111に吸い込まれる。
このようにして、このプロジェクタ10は、光源装置63以外の種々の熱源をも外気によって冷却することができる。

更に、光源室120に吹き込まれるブロアの排気流は、一部が第２隔壁122の通気孔より流入してカラーホイール71等を冷却し、ブロア排気の大部分が空気取入口113から流入して光源装置63を冷却する。そして、光源装置63の周囲を流れる空気の一部はリフレクタに設けられた開口部からリフレクタの内部を通るように流れ、光源装置63等を効果的に冷却する。

そして、光源装置63やカラーホイール71を冷却した後の光源室120内の高温の空気は、第１隔壁121に誘導され熱伝導部材として形成される回転軸115とフィン116からなる遮光装置114に流れ込む。ここで光源装置63を冷却した直後の高温の空気と、光源装置63を冷却した後に光源装置63から離れる間に周囲に放熱して温度が下がった空気、或いは、光源装置63を回避して流れた比較的低温の空気とが、ヒートパイプである回転軸115と冷却フィン116からなる排気温低減装置としての遮光装置114の両端にそれぞれ当たることにより、排気される空気全体の温度が均一化され、前面板12の排気孔17より外部に放出される。尚、このとき、第４隔壁124があるため、投影側光学系62に高温の空気が流れ込むことはない。

このように、遮光装置114に流入する空気は、リフレクタの内部を通過した空気や光源装置63に当たるように光源装置63の直近を通過した空気、又は光源装置63から離れた位置を通過した空気などにより温度差が生じ、排気温低減装置としての機能を担う遮光装置114により排気される空気全体の温度が均一化されるので、局部的に高温となった空気をプロジェクタ10の外部に排出することを防止できる。

又、前面板12が高温になることを防ぐことができ、フィン116が熱伝導部材である回転軸115に垂直に真っ直ぐ成型されていることにより、光源装置63からの空気の排気抵抗を小さくして、効率的に光源室120内の排気を行ない、光源装置63を効率的に冷却することができる。

更に、この光源室120の前方に配置される前面板12には、投影口を除く当該前面板12の全幅に近い幅を排気孔17の設置範囲の幅として排気開口面積が十分に広くなるように複数個の排気孔17が形成されているため、冷却ファン110から勢いよく空気が放出されても、広範囲に設けた当該排気孔17から緩やかに空気を排出することができる。したがって、多量の冷却風で光源装置63を冷却しつつ全体的に温度を均一化した低温排気風を緩やかにプロジェクタ10の前方から排出することができる。

尚、本実施例の遮光装置114では、高温となる光源装置63の近傍ではフィン116の配置間隔を密にして空気の流出を低く抑え、逆に光源装置63から離れた場所ではフィン116の配置間隔を広くしているが、このフィン116の配置間隔の変化は徐々にその間隔を変化させるように構成してもよい。

又、この遮光装置114を、排気孔17から排出される空気量が均一になるように、或いは、光源装置63近傍よりも光源装置63から離れた位置の排気孔17から排出される空気量が多くなるように、各フィン116相互の間隔が調整可能とされるように、各フィン116が回転軸115に対して軸方向に移動可能として取付けられるように構成してもよい。これにより、プロジェクタ10を効果的に冷却し、或いは、投影口側へ流れる空気量を抑制して高熱の排気風による映像の歪みを防止するなど、プロジェクタ10の運転状況や環境に合わせて使用者が任意に調整することができる。

又、フィン116の設置間隔を調整することにより流体抵抗に差を設ける場合に限定することなく、フィン116或いは遮光羽根117の形状を変えたり、多数の微細な孔を設けた抵抗板を設けたりするなどしてもよい。

このように、回転可能に配設される遮光装置114によって、光源装置63を冷却した冷却風を効率的に排出すると共に光源装置63から放射される光が排気孔17から筐体外に漏れることを防止することができるため、効率よく光源装置63を冷却すると共に光漏れによる不快感を観者に与えないようにした光源室120と、当該光源室120を備えるプロジェクタ10を提供することができる。

又、モータ118をプロジェクタ10の運転状況に応じて適宜駆動して、遮光羽根117を備える遮光装置114を回転駆動させることによって、光源室120内の空気をプロジェクタ10の外部へ速やかに排出することができ、プロジェクタ制御手段によって、モータ118の回転数を制御することで、排気孔17から排出される空気量を容易に制御することができる。

更に、冷却ファン110から放出され、空気取入口113から流入し排気孔17から排出される空気を利用して、遮光装置114を回転させてもよく、モータ118を駆動させることなく排気することでプロジェクタ10の省電力化を図ることもできる。

又、遮光装置114の回転軸115をヒートパイプ等の熱伝導部材として、当該遮光装置114に排気温低減装置としての機能を兼備させることにより、遮光装置114として光源装置63から放射される光を遮光すると共に、排気温低減装置として光源装置63を冷却することにより発生する高温の空気の温度を低減することができる。

更に、フィン116を回転軸115の長手方向に間隔を設けて垂直に取付けることによって伝熱面を拡大させることができるため、フィン116で光源装置63からの漏れ光と光源装置63を冷却した高温の排気風による熱を効果的に吸熱し、且つ、熱伝導部材である回転軸115にその熱を伝達することによって長手方向に熱を分散させて効率よく放熱を行うことができる。

そして、当該フィン116を円板状に形成することで、限られた配置空間において最適な有効伝熱面積を確保することができる。

又、フィン116を、光源装置63近傍では間隔を密に配置し、光源装置63から離れた位置では間隔を広く開けて配置して流体抵抗に差をつけることで、排気効率を向上させることができると共に、配置間隔が密になっている高温部では密に配置されたフィン116により十分に吸熱し、その熱を回転軸115によって長手方向に分散させて放熱することができるため排気温低減装置としての冷却効率を向上させることもできる。

更に、光源装置63側でフィン116をより密に配置し、光源装置63から離れた位置ではより間隔を広く開けてフィン116を配置することで、光源装置63の近傍における空気の流出量に対して、光源装置63から離れた場所での空気流出量を多くして、投影口側に排気風が大量に排出されることを防止して、投影画面に歪みを確実に生じさせないようにすることもできる。

又、フィン116に開口である通風孔119を設けることにより、回転軸方向に空気の流れを生じさせることができ、回転軸方向の熱の分散を促進させることによって、更に効率的な冷却を行わせることもできる。

そして、遮光羽根117をアルミニウムや銅等の放熱材料で形成し、この遮光羽根117をフィン116の側面に取付けることにより、遮光羽根117を拡大伝熱面として利用することも可能である。

又、各フィン116相互の間隔を調整可能に遮光装置114を構成することにより、冷却風量に合わせて流体抵抗に差を生じさせることにより、様々な状況に対応可能な光源室120及びこの光源室120を備えたプロジェクタ10を提供することができる。

そして、湾曲状の通風補助板125を遮光装置114の下部を覆うように配設することにより、スムーズに遮光装置114から空気を排出することができ、更に、この通風補助板125を光源装置63側である空気流入側で遮光羽根117との間隔が短く且つ排気孔17側である空気流出側で遮光羽根117との間隔が長くなるように配設することで、遮光装置114の下部から流入する空気の速度を速くして、当該空気の流れの力を利用して遮光装置114を容易に回転させることができるため、よりスムーズに空気を排出させることもできる。

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。例えば、本実施例ではプロジェクタに特化して述べたが、プロジェクタに限らずリアプロジェクションＴＶや、パーソナルコンピュータ等の遮光装置として用いることも当然可能である。又、冷却ファン110はシロッコファンタイプのブロアに限るものでもない。

そして、遮光装置114は、図７に示すようにフィン116を設けずに、熱伝導部材である回転軸115に遮光羽根117を直接に取付けて、当該遮光羽根117によって排気風の熱を吸収し、直接接触されている熱伝導部材である回転軸115によって、熱を分散し、効果的に放熱を行わせることもできる。

更に、熱伝導部材と回転軸115を別の部材として設け、回転軸115自体を前述した熱伝導部材として形成せずに遮光装置114には遮光機能のみを担わせることもできる。

そして、遮光羽根117は平板として形成する場合に限定することなく様々な形状を採用することができる。例えば、図８に示すように、湾曲状に形成した遮光羽根117を等間隔で円周方向に配列してもよく、このような円周翼列を形成し、当該遮光装置114をモータ118により回転駆動させれば、渦流が非常に少なく低騒音で大きな風量を得ることができる。

又、遮光装置114は、図９に示すように、断面を半円状に形成した遮光羽根117を等間隔で円周方向に配列することとしてもよい。これにより、凸面の抵抗係数に対して凹面の抵抗係数が大きいため、モータ118を用いずとも、空気取入口113から流入する空気によって凹面が押される方向に回転軸115が回転して光源室120から容易に空気を排出させることができる。

更に、各フィン116の側方に取付けられる遮光羽根117は、回転軸115を中心とした水平方向に一直線上に配置する場合に限ることなく、各フィン116を隔てる毎に僅かにずらした位置に配置して、遮光装置114全体として遮光羽根117が回転軸115を中心として螺旋状に配置されるように構成してもよい。

又、フィン116とフィン116との間に配置される遮光羽根117の枚数を、各スパンによって異なるようにしてもよく、例えば、光源装置63から離れた位置における遮光羽根117の枚数を、光源装置63近傍の遮光羽根117の枚数に対して多くなるように遮光装置114を構成すれば、モータ118で回転駆動した際に光源装置63から離れた位置から排出される空気流量を増やすように制御することができるため、投影口側へ空気が大量に排気されないようにすることができる。

本発明の実施例にかかるプロジェクタの外観を示す図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの機能回路ブロックを示す図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの上面板とハウスカバーを取り除いた平面図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの遮光装置の斜視図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの遮光装置の側面断面図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの空気の流れを示す平面図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの遮光装置の斜視図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの遮光装置の側面断面図。 本発明の実施例にかかるプロジェクタの遮光装置の側面断面図。

符号の説明

10 プロジェクタ 11 上面板
12 前面板 13 背面板
14 右側板 15 左側板
17 排気孔 18 吸気孔
19 レンズカバー 20 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 49 遮光装置駆動制御回路
51 表示素子 53 表示素子放熱板
61 光源側光学系 62 投影側光学系
63 光源装置 71 カラーホイール
72 第１反射ミラー 74 第２反射ミラー
75 導光ロッド 83 光源側レンズ群
84 照射ミラー 93 固定レンズ群
97 可動レンズ群 101 光源用電源回路ブロック
102 電源制御回路基板 103 制御回路基板
110 冷却ファン 111 吸い込み口
113 空気取入口 114 遮光装置
115 回転軸 116 フィン
117 遮光羽根 118 モータ
119 通風孔 120 光源室
121 第１隔壁 122 第２隔壁
123 第３隔壁 124 第４隔壁
125 通風補助板 126 戻り防止壁

Claims (14)

1. 光源装置と、
   前記光源装置から放射される光を遮蔽する遮光装置と、を収納し、
   一部に前記光源装置を冷却する空気を取入れる空気取入口が形成された区画壁を備えると共に筐体の外部に空気を排出するための排気孔を備え、
   前記遮光装置は、複数枚の遮光羽根を備えた水平方向の回転軸を有し、当該遮光装置が前記光源装置と前記排気孔との間において前記回転軸の軸心を回転中心として回転可能に配置されていることを特徴とする光源室。
2. 前記遮光装置は、モータを駆動源として回転駆動可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源室。
3. 前記遮光装置は、前記空気取入口から流入して前記排気孔から排出される空気によって回転可能に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源室。
4. 前記遮光装置は、前記回転軸が熱伝導部材として形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源室。
5. 前記遮光装置は、前記回転軸に垂直に取付けられるフィンを備えていることを特徴とする請求項４に記載の光源室。
6. 前記フィンは、円板状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の光源室。
7. 前記フィンは、前記光源装置近傍では間隔を密に配置され、前記光源装置から離れた位置では間隔を広く開けて配置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の光源室。
8. 前記フィンは、開口である通風孔を備えていることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の光源室。
9. 前記遮光装置の遮光羽根は、前記フィンの側面に取付けられていることを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れかに記載の光源室。
10. 前記遮光装置は、前記回転軸に対して前記各フィンが回転軸の軸方向に移動可能に固定され、前記各フィン相互の間隔が調整可能とされていることを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れかに記載の光源室。
11. 湾曲状に形成された通風補助板が、前記遮光装置の下部を覆うように配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れかに記載の光源室。
12. 前記通風補助板は、前記光源装置側である空気流入側で前記遮光羽根との間隔が短く、前記排気孔側である空気流出側で前記遮光羽根との間隔が長くなるように配設されていることを特徴とする請求項１１に記載の光源室。
13. 前記遮光羽根は湾曲状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れかに記載の光源室。
14. 前記光源室と、表示素子と、前記光源装置から放射された光を前記表示素子に導光する光源側光学系と、前記表示素子から射出された画像をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記光源装置や表示素子を制御するプロジェクタ制御手段と、前記光源装置を冷却する冷却ファンと、を備え、
    前記光源室が、請求項１乃至請求項１３の何れかに記載の光源室であることを特徴とするプロジェクタ。
    

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