JP2010282141A - Projection type video display - Google Patents
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Abstract
Description
外装筺体の内部に発熱部がある投写型映像表示装置において、その発熱部を冷却する方法に関する。 The present invention relates to a method for cooling a heat generating portion in a projection display apparatus having a heat generating portion inside an exterior casing.
従来から、入力された映像信号に基づき光源の光を液晶パネルにより光変調し、光変調した光が投写レンズを通して拡大投写される投写型映像表示装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a projection display apparatus in which light from a light source is optically modulated by a liquid crystal panel based on an input video signal, and the optically modulated light is enlarged and projected through a projection lens.
この投写型映像表示装置は、光を拡大投写するために高輝度の光源が必要となる。当然その光源を使用することにより光源から大量の熱が発生し、投写型映像表示装置の内部に熱が滞留することとなる。この滞留した熱が投写型映像表示装置を正常に運転させるための阻害要因となっており、光源だけでなくその他の熱発生源である電源回路ブロックに対しても熱を除却する冷却手段が必要である。また、液晶パネルや偏光板等は、直接発熱するわけではないが光源や電源回路ブロック等の発熱源からの熱により発熱し、熱に脆弱な素子であるため、液晶パネルや偏光板等に対しても熱を除却する冷却手段が必要である。 This projection display apparatus requires a high-intensity light source for enlarging and projecting light. Naturally, when the light source is used, a large amount of heat is generated from the light source, and the heat stays inside the projection display apparatus. This accumulated heat is a hindrance to the normal operation of the projection display, and it is necessary to have a cooling means to remove heat not only to the light source but also to the power supply circuit block that is another heat generation source. It is. In addition, liquid crystal panels and polarizing plates do not generate heat directly, but generate heat due to heat from heat sources such as light sources and power circuit blocks, and are vulnerable to heat. However, a cooling means for removing heat is necessary.
通常は、冷却手段を投写型映像表示装置の外装筺体内部に配し、冷却路を設けて空気を冷媒として投写型映像表示装置の内部に流通させることにより熱の除却を行っている。しかし、冷却手段を投写型映像表示装置の内部に配すことにより、冷却手段から動作音が発生し、投写型映像表示装置の騒音に関する課題が発生する。 Usually, heat is removed by disposing cooling means inside the outer casing of the projection display and providing a cooling path to circulate air as a refrigerant in the projection display. However, by arranging the cooling means inside the projection display apparatus, an operation sound is generated from the cooling means, and a problem relating to the noise of the projection display apparatus occurs.
特許文献1は、係る課題について解決するために成されたものであり、投写型映像表示装置本体と隔離してユーザから離れた位置に冷却手段を配し、冷却手段と投写型映像表示装置を連結する通風手段を設けることにより投写型映像表示装置の冷却を行っている。このような構成とすることにより冷却手段をユーザのいる所から隔離することができるため、投写型映像表示装置の騒音がユーザに聞こえることを抑制させることができる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-151561 is made to solve such a problem. Cooling means is disposed at a position separated from the projection image display device main body and separated from the user, and the cooling means and the projection image display device are arranged. The projection type image display apparatus is cooled by providing the connecting ventilation means. With such a configuration, the cooling unit can be isolated from the place where the user is present, so that it is possible to suppress the noise of the projection display apparatus from being heard by the user.
しかしながら、この投写型映像表示装置と隔離して配された冷却手段は、吸気ファンと排気ファンが一つのユニットで構成されており、吸気口と排気口が180°異なる方向に配されている。この冷却手段の構成では冷却手段を設置する場所が壁、柱若しくはその他の障害物のある場所では、吸気口または排気口を塞いでしまう恐れがあり、十分な冷却性能を確保することができないという課題があった。 However, the cooling means arranged separately from the projection display apparatus includes an intake fan and an exhaust fan as a single unit, and the intake port and the exhaust port are arranged in directions different by 180 °. In the structure of this cooling means, if the place where the cooling means is installed is a place where there are walls, pillars or other obstacles, there is a risk of blocking the intake or exhaust port, and sufficient cooling performance cannot be secured. There was a problem.
このような課題に鑑みて本発明は、設置する環境の違いに対応して冷却手段を設置し、スムーズな吸排気を行なうことができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。 In view of such problems, it is an object of the present invention to provide a projection display apparatus capable of installing a cooling unit corresponding to a difference in installation environment and performing smooth intake / exhaust.
上記目的を達成するためには、外装筺体の内部にある発熱部と、前記外装筺体の外部にあり、前記発熱部を冷却するための冷却手段と、フレキシブルに変形可能で、該冷却手段と前記外装筺体とを連結する冷却路と、を備える投写型映像表示装置において、前記冷却手段は、吸気ユニットと排気ユニットを有し、前記吸気ユニットと前記排気ユニットは別体で構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置とすることである。 In order to achieve the above-mentioned object, a heat generating part inside the exterior casing, a cooling means for cooling the heat generating part which is outside the exterior casing, and can be flexibly deformed, the cooling means and the And a cooling path connecting the exterior housing, wherein the cooling means includes an intake unit and an exhaust unit, and the intake unit and the exhaust unit are configured separately. The feature is a projection type image display apparatus.
上記構成の投写型映像表示装置において、前記冷却手段と前記冷却路との接続は、前記冷却路に対して前記冷却手段が回転可能に接続されていることを特徴とすることとしてもよい。 In the projection display apparatus having the above-described configuration, the cooling unit and the cooling path may be connected such that the cooling unit is rotatably connected to the cooling path.
上記構成の投写型映像表示装置において、前記吸気ユニットと前記排気ユニットそれぞれに連結されている前記冷却路は、前記外装筺体の対向面に接続されていることを特徴とすることとしてもよい。 In the projection display apparatus having the above-described configuration, the cooling path connected to each of the intake unit and the exhaust unit may be connected to a facing surface of the exterior casing.
このような構成とすることにより、設置する環境の違いに対応して冷却手段を設置し、スムーズな吸排気を行なうことができる。 By adopting such a configuration, it is possible to install the cooling means corresponding to the difference in installation environment and perform smooth intake and exhaust.
以下、本発明の投写型映像表示装置を図1乃至図8を参照して説明する。 Hereinafter, a projection display apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
尚、本発明の図に関しては模式的な図であり、詳細な形状、寸法、比率は異なることに留意すべきである。また図面相互間においても詳細な形状、寸法、比率は異なる部分が含まれている。 It should be noted that the drawings of the present invention are schematic diagrams, and the detailed shapes, dimensions, and ratios are different. In addition, the detailed shapes, dimensions, and ratios are different between the drawings.
また、異なる図面番号に対して同一又は類似の部分に関しては同一符号を付して重複する説明は省略している。 In addition, the same or similar parts are denoted by the same reference numerals with respect to different drawing numbers, and redundant description is omitted.
また、本構成図で示しているのは一実施例を示しているのであって、これと異なった態様で本発明が用いられても良いものであり、本実施例に限定されて解釈されるものではないことに留意すべきである
(全体構成)
図1は、本発明の投写型映像表示装置31を使用した構成を示した構成図である。本構成は、室内において天井に天井板32が設置され、屋根裏空間33と居住空間34に分けられている。
Further, the present configuration diagram shows one embodiment, and the present invention may be used in a different mode, and is interpreted as being limited to this embodiment. It should be noted that it is not a thing (whole structure)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration using a
プロジェクタ本体35と、天井板固定具36と、導入冷却路37、導出冷却路38が天井板32の下方に位置され、吸気ユニット39と、排気ユニット40と、天吊軸体41と、躯体固定具42が天井板32の上方に位置されている。
The projector
投写型映像表示装置31は、プロジェクタ本体35と、吸気ユニット39と、導入冷却路37と、排気ユニット40と、導出冷却路38で構成されている。
The
プロジェクタ本体35は、複数の映像入力端子及び複数の音声入力端子を背面部に備え、映像入力端子及び音声入力端子に接続された電子機器からの映像及び音声の信号が入力される。入力された映像信号に基づき光源の光を液晶パネルにより光変調され、光変調された光が投写レンズ26を通して拡大投写される。また、プロジェクタ本体35は、外装筺体内部に光源、電源ブロック等の発熱部や熱の影響を受けると正常な性能を引き出すことができなくなる液晶パネル、偏光板を備えている。
The projector
吸気ユニット39は、内部に吸気ファン43が配される。吸気ファン43は回転することにより吸気ユニット39の外部にある空気を吸気ユニット39の内部に取込み、吸気ユニット39内部が加圧されることにより導入口44から空気を排出する。
The
導入冷却路37は、導入冷却路37自体がフレキシブル性を有し、一定量の伸縮も可能なホース(例えば蛇腹状ホース)で形成される。また導入冷却路37は、一端を導入口44と接続され、他端をプロジェクタ本体35の一側面にある流入口45に接続される。従って、吸気ユニット39の導入口44から排出された空気は、導入冷却路37へと導かれ、その空気はプロジェクタ本体35の流入口45へ送られる。
The
プロジェクタ本体35の内部は、光源や電源ブロック等の発熱部や、液晶パネルや偏光板等の部材を冷却するための構造を要しており、それぞれの冷却部へ空気を導くための図示しない通風路が設けられる。すなわち、プロジェクタ本体の流入口45に送られた空気は、この通風路により分流され、冷却部を冷却した後、流出口46へ向かう通風路により再び集約され、流出口46へ空気が導かれる。
The interior of the projector
導出冷却路38は、導出冷却路38自体がフレキシブル性を有し、一定量の伸縮も可能なホース(例えば蛇腹状ホース)で形成される。また導出冷却路38は、一端を排気ユニット40の導出口47と接続され、他端をプロジェクタ本体35の流入口45とは対向する側面に位置する流出口46に接続される。従って、プロジェクタ本体35の流出口46から排出された空気は、導出冷却路38へと導かれ、その空気は排気ユニット40の導出口47へ送られる。
The lead-out
排気ユニット40は、内部に排気ファン48が配される。排気ファン48は回転することにより排気ユニット40の内部にある空気を排気ユニット40の外部に排出し、排気ユニット40内部を減圧することにより導出口47からの空気を排気ユニット40の外部へ排出する。
The
天井板固定具36は、プロジェクタ本体35専用に設計され、プロジェクタ本体35の天井板固定具36が固定される面に配された螺着固定用の取り付け部を使用して天井板32とプロジェクタ本体35を螺子で螺着固定される。
The
天吊軸体41は、天井板固定具36と躯体固定具42を強固につなぐ軸体である。
The
躯体固定具42は、天井板32が薄く、貧弱であるときなどは、実質的にプロジェクタ本体35を支えており、室内の躯体に螺着固定される。
The
また、図2のように吸気ファン43及び排気ファン48に配される面の近傍に障害物51が存在するとき、吸気ファン43による吸気及び排気ファン48による排気を妨げることになり、十分に冷却部品に対しての冷却を行うことができなくなる。しかしながら本構成のように吸気ユニット39及び排気ユニット40が別体であり、導入冷却路37及び導出冷却路38がフレキシブルな素材で形成されていれば図3のように障害物51から遠ざけて吸気ユニット39及び排気ユニット40を設置することができるため、設置する環境の違いに対応して冷却手段を設置し、スムーズな吸排気を行なうことができる。
Further, as shown in FIG. 2, when the
また、天井裏に空気を排出することができるため、プロジェクタ本体35が設置されている居住空間34の温度が上昇することを抑制することができる。
Moreover, since air can be discharged to the back of the ceiling, an increase in the temperature of the living
また、吸気ユニット39及び排気ユニット40が別体で構成されているため、吸気ユニット39と排気ユニット40の距離を遠ざけて設置することができる。従って、排気ユニット40が排出する暖められた空気を吸気ユニット39が吸気することを抑制することができるため、プロジェクタ本体35の内部にある発熱部の冷却性能が劣化することを抑制できる。
In addition, since the
また、吸気ファン43及び排気ファン48を天井裏に配すことができるため、居住空間34にファンの騒音が伝わることを抑制することができる。
In addition, since the
また、吸気ファン43及び排気ファン48をプロジェクタ本体35内に配す必要がないため、プロジェクタ本体35を小型化することができる。
Further, since it is not necessary to arrange the
また、プロジェクタ本体35の流入口45及び流出口46を同一の面に配したときより、プロジェクタ本体35の対向する側面に配すことにより、プロジェクタ本体35の全体に冷却風を行き渡らせることができる。
Further, when the
またプロジェクタ本体35の流入口45及び流出口46を同一の面に配したときより、プロジェクタ本体35の対向する側面に配すことにより、吸気ユニット39及び排気ユニット40を天井裏に設置する際にお互いの距離をさらに離すことができる。従って排気ユニット40から排出された暖められた空気を吸気ユニット39で吸気することを抑制することができるため、プロジェクタ本体35の内部にある発熱部の冷却性能が劣化することを抑制できる。
(吸排気ユニットの接続部)
吸気ユニット39と導入冷却路37の接続部、及び排気ユニット40と導出冷却路38の接続部に関して説明する。図4では、吸気ユニット39と導入冷却路37の接続部を示すが排気ユニット40と導出冷却路38の接続部に関しても同様の構造である。
Further, when the
(Intake / exhaust unit connection)
The connection between the
図4は、吸気ユニット39と導入冷却路37の接続部の断面を示した断面図であり、吸気ユニット39と導入冷却路37が未接続の状態を示した図である。吸気ユニット39の導入口44は、円形の孔形状を有しており、導入口44の下端部は孔形状の中心方向に突出する導入口爪部61が導入口44の円周部に沿って形成されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of a connection portion between the
導入冷却路37は、導入口44に接続される先端の外周には鉤状のテーパー部62が形成され、U字溝63が180度の間隔をおいて導入冷却路37の先端2個所に形成されている。テーパー部62の下方平面部にはウレタン又はゴム製の第1オーリング64が取り付けられている。第1オーリング64に対向する位置には、ウレタン又はゴム製の第2オーリング65が取り付けられている。第2オーリング65が取り付けられている個所は、導入冷却路37の円周上に設けられたロック用突起66である。
The
また、第1オーリング64及び第2オーリング65の内周面に接している導出冷却路37の直径は、吸気ユニット39の導入口爪部61の内径直径とほぼ一致する。
Further, the diameter of the
図5は、吸気ユニット39と導入冷却路37の接続部の断面を示した断面図であり、吸気ユニット39と導入冷却路37が接続されている状態を示した図である。吸気ユニット39の導入口44に導入冷却路37の先端を挿入すると、U字溝63が変形することにより円滑に導入冷却路37を導入口44に挿入し、テーパー部62とロック用突起66の間に導入口爪部61が嵌ることにより、容易に導入冷却路37が抜けないようにされている。さらに図5のように接続されれば第1オーリング64及び第2オーリング65により吸気ファン43から吸い込んだ空気の漏れを防ぐことができる。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a cross section of a connection portion between the
このような接続方法を行うことにより、前述した全体構成に係る作用効果に加えて、以下の作用効果を奏す。 By performing such a connection method, in addition to the operational effects of the overall configuration described above, the following operational effects are achieved.
例えば、吸気ユニット39の吸気ファン43が配される面に障害物51が存在する図2で示したようなとき、吸気ファン43による吸気を妨げられることになり、十分に冷却部品に対しての冷却を行うことができなくなる。しかし図6のように吸気ユニット39が導入冷却路37に対して回転させることができ、吸気ユニット39の吸気ファン43を所望する方向に設置することができるため、設置する環境の違いに対応して吸気ユニット39を設置し、スムーズな吸気を行なうことができる。
For example, when the
また、排気ユニット40に関しても同様な接続方法を行うことにより、排気ユニット40は、導出冷却路38に対して回転させることができる。従って、排気ユニット40の排気ファン48を所望する方向に設置することができるため、設置する環境の違いに対応して排気ユニット40を設置し、スムーズな排気を行なうことができる。
Further, the
尚、図6では、吸気ユニット39と排気ユニット40の吸気する方向と排気する方向を180度異なるように吸気ユニット39と排気ユニット40を設置しているが吸気ユニット39と吸気ユニット40の吸気する方向と排気する方向は設置環境により任意に決定することができる。
(プロジェクタ本体の接続部)
図7は、プロジェクタ本体35を上面から観測した透視図である。プロジェクタ本体35の1対の側面には導入冷却路37及び導出冷却路38の直径とほぼ同一な直径の冷却用開口71を有す。冷却用開口71には導入冷却路37及び導出冷却路38が固着され、導入冷却路37が固着される冷却用開口71には、流入する空気に含有する粉塵をプロジェクタ本体35へ流入させないため防塵用フィルター72が配される。プロジェクタ本体35の外装筺体73は、投写光学系11と投写光学系11を制御する電子回路(不図示)、電源電圧を変圧するバラスト回路(不図示)等を覆うように成形されている。外装筺体73は、冷却用開口71以外は通風用の孔がない構造を有す。従って、本実施例では、構造上外装筺体73と投写レンズ26の間には隙間が設けらなければならないが、外装筺体73と投写レンズ26の隙間には柔軟性のある図示しない密閉部材が配されている。
In FIG. 6, the
(Projector connection)
FIG. 7 is a perspective view of the projector
導入冷却路37からプロジェクタ本体35の内部へ冷却風を流し入れることにより発熱部を冷却する。発熱部を冷却した冷却風は、導出冷却路38から排出される。
The heat generating part is cooled by flowing cooling air from the
外装筺体73は、通風用の孔がない構造を採用することにより、プロジェクタ本体35を流れる冷却風の風切音を外部へ伝え難くすることができる。
By adopting a structure in which the exterior casing 73 does not have a ventilation hole, it is possible to make it difficult to transmit the wind noise of the cooling air flowing through the projector
また、外装筺体73は、通風用の孔がない構造を採用することにより、外装筺体73内の圧力を高めることができるため導出冷却路38へ冷却風を導き易くすることができる。
(投写光学系)
図8は、本発明のプロジェクタ本体35に内蔵される投射光学系11を示した図である。光源12は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その投写光はパラボラリフレクタ13によって平行光となって出射され、インテグレータレンズ14へと導かれる。
Further, by adopting a structure in which the outer casing 73 does not have a ventilation hole, the pressure in the outer casing 73 can be increased, so that the cooling air can be easily guided to the
(Projection optics)
FIG. 8 is a diagram showing the projection
インテグレータレンズ14は一対のレンズ群(フライアイレンズ)14a、14bから構成されており、個々のレンズ部分が光源12から出射された光を後述する液晶パネルの全面に導くようになっており、光源12において存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央と周辺部とでの光量差を低減する。インテグレータレンズ14を経た光は、偏光板15、及び集光レンズ16を経た後、第1ダイクロイックミラー17へと導かれることになる。
The
偏光板15は、偏光ビームスプリッタアレイ(以下、PBSアレイと称する)によって構成されている。PBSアレイは、偏光分離膜と位相差板(1/2λ板)とを備える。PBSアレイの各偏光分離膜は、インテグレータレンズ14からの光のうち例えばP偏光を通過させ、S偏光を90度光路変更する。光路変更されたS偏光は隣接の偏光分離膜にて反射されてそのまま出射される。一方、偏光分離膜を透過したP偏光はその前側(光出射側)に設けてある前記位相差板によってS偏光に変換されて出射される。すなわち、この場合には、ほぼ全ての光はS偏光に変換されるようになっている。
The
第1ダイクロイックミラー17は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン(緑+青)の波長帯域の光を反射する。第1ダイクロイックミラー17を透過した赤色波長帯域の光は、全反射鏡18にて反射されて光路を変更される。全反射鏡18にて反射された赤色光はレンズ19を経て赤色光用の透過型の液晶パネル27に導かれ、これを透過することによって光変調される。一方、第1ダイクロイックミラー17にて反射したシアンの波長帯域の光は、第2ダイクロイックミラー20に導かれる。
The first
第2ダイクロイックミラー20は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第2ダイクロイックミラー20にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ21を経て緑色光用の透過型の液晶パネル28に導かれ、これを透過することで光変調される。また、第2ダイクロイックミラー20を透過した青色波長帯域の光は、全反射鏡22、全反射鏡23、レンズ24を経て青色光用の透過型の液晶パネル29に導かれ、これを透過することで光変調される。
The second
各液晶パネル27、28、29は、入射側偏光板27a、28a、29aと、一対のガラス基板(画素電極や配向膜を形成してある)間に液晶を封入して成るパネル部27b、28b、29bと、出射側偏光板27c、28c、29cと、を備えて成る。
Each of the
液晶パネル27、28、29を経ることで変調された変調光(各色映像光)は、クロスダイクロイックプリズム25によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、屈折光学系26によって前方へ拡大投写されて、反射鏡30にて拡大投写される。
The modulated light (each color video light) modulated by passing through the
以上、本実施例は、本発明の一実施例を例示したものに過ぎない。当業者であれば、本発明を使用した本実施例以外の態様を考え得ることは当然想到し得る。従って、以下に掲げる態様においても本発明を使用した態様と言えるものである。 As described above, the present embodiment is merely an example of the present invention. A person skilled in the art can naturally conceive that modes other than the present embodiment using the present invention can be considered. Therefore, it can be said that the embodiments described below are also embodiments using the present invention.
本実施例では、吸気ユニット39に吸気ファン43を配し、排気ユニット40に排気ファン48を配す構成としたが排気ユニット40には排気ファン48を配すのではなく、導出冷却路38が冷却用開口の上方へ配されていることを利用した煙突効果を用いてプロジェクタ本体35の内部にある空気を排出させてもよいものとする。
In this embodiment, the
また、本実施例は、透過型の液晶パネルを用いた投写型映像表示装置を示したが、これに限定されるものではなく他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本発明を適用でき、DMD(Digital Mirror Device)方式、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)方式、レーザ光などの固体光源を使用した固体光源方式で適用してもよいものとする。 In addition, the present embodiment shows a projection display apparatus using a transmissive liquid crystal panel. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to a projection display apparatus having another image light generation system. And a solid light source method using a solid light source such as a DMD (Digital Mirror Device) method, an LCOS (Liquid Crystal on Silicon) method, or a laser beam.
73・・・外装筺体
39・・・吸気ユニット(冷却手段)
40・・・排気ユニット(冷却手段)
37・・・導入冷却路(冷却路)
38・・・導出冷却路(冷却路)
31・・・投写型映像表示装置
73 ...
40 ... Exhaust unit (cooling means)
37 ... Introduction cooling path (cooling path)
38 ... Derived cooling path (cooling path)
31 ... Projection display apparatus
Claims (3)
前記外装筺体の外部にあり、前記発熱部を冷却するために冷却手段と、
フレキシブルに変形可能で、前記冷却手段と前記外装筺体とを連結する冷却路と、
を備える投写型映像表示装置において、
前記冷却手段は、吸気ユニットと排気ユニットを有し、
前記吸気ユニットと前記排気ユニットは別体で構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。 A heat generating part inside the exterior housing;
Cooling means for cooling the heat generating part, which is outside the outer casing,
A cooling path that can be flexibly deformed and connects the cooling means and the outer casing;
In a projection display apparatus comprising:
The cooling means has an intake unit and an exhaust unit,
The projection-type image display device, wherein the intake unit and the exhaust unit are configured separately.
2. The projection display apparatus according to claim 1, wherein a cooling path connected to the intake unit and the exhaust unit is connected to a facing surface of the exterior casing. .
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