JP2011043538A - Projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクター、特に、透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクターの技術に関する。 The present invention relates to a projector, and more particularly to a technology of a projector including a transmissive liquid crystal display panel.
従来、プロジェクターは、投写性能の向上や小型化を目的とする開発が進められている。プロジェクターとしては、例えば、空間光変調装置として赤色(R)光用、緑色(G)光用、青色(B)光用の各透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクターが広く普及している。液晶表示パネル、及び液晶表示パネルの周囲に設けられる偏光板は、照明光の吸収によって発熱する。液晶表示パネルや偏光板の放熱には、例えば、空気を流動させるファンが用いられている。 Conventionally, a projector has been developed for the purpose of improving projection performance and downsizing. As a projector, for example, a projector including transmissive liquid crystal display panels for red (R) light, green (G) light, and blue (B) light as a spatial light modulator is widely used. The liquid crystal display panel and the polarizing plate provided around the liquid crystal display panel generate heat due to absorption of illumination light. For example, a fan that allows air to flow is used for heat dissipation of the liquid crystal display panel and the polarizing plate.
プロジェクターの冷却構造としては、液晶表示パネルや偏光板が配置される光軸を含む面に対して、略垂直な方向へ空気を流動させる構成が知られている。この場合、各液晶表示パネルへ均等に空気を供給できる一方、各液晶表示パネルを配置する部分の上下にファン、及び空気を流動させるためのダクトを配置することでプロジェクターの薄型化が難しくなる点が課題となる。かかる課題に対しては、光軸を含む面に略平行な方向へ空気を流動させる流路を設け、各液晶表示パネル及び各偏光板へ順次空気を流動させる技術が提案されている。例えば、特許文献1、特許文献2には、各色光を合成するクロスダイクロイックプリズムの周囲に各液晶表示パネルを配置する構成において、各液晶表示パネルを冷却用ダクト内の流路に順番に配置し、冷却用ダクト内を流動する冷却風で各液晶表示パネルを順次冷却する構成が提案されている。 As a projector cooling structure, a configuration is known in which air flows in a direction substantially perpendicular to a plane including an optical axis on which a liquid crystal display panel and a polarizing plate are arranged. In this case, while it is possible to supply air evenly to each liquid crystal display panel, it is difficult to reduce the thickness of the projector by arranging a fan and a duct for flowing air above and below the portion where each liquid crystal display panel is disposed. Is an issue. In order to deal with this problem, a technique has been proposed in which a flow path for allowing air to flow in a direction substantially parallel to the surface including the optical axis is provided, and air is sequentially flowed to each liquid crystal display panel and each polarizing plate. For example, in Patent Document 1 and Patent Document 2, in a configuration in which each liquid crystal display panel is arranged around a cross dichroic prism that synthesizes each color light, each liquid crystal display panel is sequentially arranged in a flow path in a cooling duct. A configuration has been proposed in which each liquid crystal display panel is sequentially cooled by cooling air flowing in a cooling duct.
液晶表示パネルは、変調する光の色によって発熱量が異なる場合がある。特に、緑色光は他の色光に比べて視感度が高いことから、高出力であることが求められる。緑色光が入射する液晶表示パネルは、赤色光や青色光が入射する液晶表示パネルに比べて発熱量が大きく、高温になりやすい。冷却用ダクトで各液晶表示パネルを順次冷却する構成を採用した場合に、緑色光用の液晶表示パネルの冷却を基準に設計すると、赤色光用や青色光用の液晶表示パネルを必要以上に冷却することになり非効率である。また、送風ファンの能力も大きくなり、プロジェクターを小型化しにくくなってしまう。一方、赤色光用や青色光用の液晶表示パネルを基準にすれば、風量や風速が不足してしまい、緑色光用の液晶表示パネルの冷却が不十分になってしまうといった問題が生じる。 A liquid crystal display panel may generate a different amount of heat depending on the color of light to be modulated. In particular, green light is required to have a high output because it has higher visibility than other color lights. A liquid crystal display panel in which green light is incident has a larger amount of heat generation and is likely to be hot than a liquid crystal display panel in which red light or blue light is incident. If a cooling duct is used to cool each LCD panel in sequence, if the design is based on cooling the green light LCD panel, the red and blue light LCD panels will be cooled more than necessary. Will be inefficient. In addition, the capacity of the blower fan is increased, making it difficult to reduce the size of the projector. On the other hand, if the liquid crystal display panel for red light or blue light is used as a reference, there is a problem that the air volume and the wind speed are insufficient, and the liquid crystal display panel for green light is insufficiently cooled.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、液晶表示パネル等の冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となるプロジェクターを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a projector capable of efficient sequential cooling according to the amount of heat generated by a cooling target such as a liquid crystal display panel.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターは、入射面から入射した光を画像信号に応じて変調し、射出面から射出させる複数の空間光変調装置と、複数の空間光変調装置ごとに設けられて空間光変調装置を冷却するための冷却風が順次流動する複数の冷却流路を備えて、複数の空間光変調装置を順次冷却する冷却用ダクトと、冷却用ダクトに冷却風を送り込む送風機と、を有し、空間光変調装置の発熱量に応じて、複数の冷却流路のうち少なくとも1の冷却流路は、その断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路と異なることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a projector according to the present invention includes a plurality of spatial light modulation devices that modulate light incident from an incident surface according to an image signal and emit the light from the emission surface, and a plurality of spatial light modulation devices. A cooling duct that is provided for each of the spatial light modulators and that has a plurality of cooling channels through which cooling air for cooling the spatial light modulators sequentially flows, and that cools the plurality of spatial light modulators sequentially, and cooling And at least one of the plurality of cooling channels has at least one of a cross-sectional area and a cross-sectional shape according to the amount of heat generated by the spatial light modulator. It is characterized by being different from other cooling channels.
1の冷却流路の断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路と異なるので、1の流路を流動する冷却風の流速等を他の流路と異ならせることができる。したがって、液晶パネル等の冷却対象の発熱量に応じて冷却風の流速等を異ならせることで、冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となる。 Since at least one of the cross-sectional area and the cross-sectional shape of one cooling flow path is different from the other cooling flow paths, the flow velocity or the like of the cooling air flowing through the one flow path can be made different from that of the other flow paths. Therefore, efficient sequential cooling according to the heat generation amount of the cooling target is possible by changing the flow rate of the cooling air according to the heat generation amount of the cooling target such as the liquid crystal panel.
また、本発明の好ましい態様としては、1の冷却流路の断面積は、他の冷却流路の断面積よりも小さいことが望ましい。1の冷却流路の断面積を小さくすることで、1の冷却流路を流動する冷却風の流速を大きくすることができる。したがって、1の冷却流路に対応する空間光変調装置の冷却効率を高めることができる。また、他の冷却流路の断面積が1の冷却流路の断面積よりも大きくなるので、冷却用ダクト全体での圧力損失の増大を抑えることができ、送風機の小型化およびプロジェクターの小型化を図ることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the cross-sectional area of one cooling flow path is smaller than the cross-sectional areas of other cooling flow paths. By reducing the cross-sectional area of one cooling channel, the flow velocity of the cooling air flowing through one cooling channel can be increased. Therefore, the cooling efficiency of the spatial light modulation device corresponding to one cooling channel can be increased. Further, since the cross-sectional area of the other cooling channel is larger than the cross-sectional area of one cooling channel, it is possible to suppress an increase in pressure loss in the entire cooling duct, and to reduce the size of the blower and the size of the projector. Can be achieved.
また、本発明の好ましい態様としては、他の冷却流路の断面積は、1の冷却流路に向けて漸減することが望ましい。他の冷却流路の断面積を、1の冷却流路に向けて漸減させることで、冷却用ダクトでの冷却風の急激な速度変化を抑えることができ、冷却用ダクトの圧力損失の増大を抑えることができ、送風機の小型化およびプロジェクターの小型化を図ることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the cross-sectional area of the other cooling channel gradually decreases toward one cooling channel. By gradually decreasing the cross-sectional area of the other cooling channel toward one cooling channel, it is possible to suppress a rapid change in the speed of the cooling air in the cooling duct, and to increase the pressure loss of the cooling duct. Therefore, it is possible to reduce the size of the blower and the size of the projector.
また、本発明の好ましい態様としては、他の冷却流路は、空間光変調装置の入射面に対して垂直な方向で流路幅が縮小して断面積が漸減することが望ましい。空間光変調装置の入射面に対して垂直な方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクトを含む冷却構造の厚みが増すのを抑えて、プロジェクターの薄型化に寄与することができる。 Further, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the other cooling flow paths are gradually reduced in cross-sectional area by reducing the flow path width in a direction perpendicular to the incident surface of the spatial light modulator. Since the flow path width is changed in a direction perpendicular to the incident surface of the spatial light modulator, the thickness of the cooling structure including the cooling duct is prevented from increasing, which can contribute to the thinning of the projector. .
また、本発明の好ましい態様としては、他の冷却流路は、空間光変調装置の入射面に対して平行かつ冷却風の流動方向に対して垂直な方向で流路幅が縮小して断面積が漸減することが望ましい。空間光変調装置の入射面に対して平行かつ冷却風の流動方向に対して垂直な方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクトを含む冷却構造の平面形状が拡大するのを抑えることができる。したがって、冷却用ダクトを含む冷却構造が、プロジェクター内での各部材の平面的な配置スペースを圧迫することを防ぐことができる。 Further, as a preferable aspect of the present invention, the other cooling flow path has a cross-sectional area in which the flow path width is reduced in a direction parallel to the incident surface of the spatial light modulator and perpendicular to the flow direction of the cooling air. It is desirable to decrease gradually. Since the flow path width is changed in a direction parallel to the incident surface of the spatial light modulator and perpendicular to the flow direction of the cooling air, the expansion of the planar shape of the cooling structure including the cooling duct is suppressed. be able to. Therefore, the cooling structure including the cooling duct can be prevented from pressing the planar arrangement space of each member in the projector.
また、本発明の好ましい態様としては、1の冷却流路と、他の冷却流路とを接続させる接続流路をさらに有し、接続流路は、他の冷却流路から1の冷却流路に向けて流路の断面積が漸減し、互いに断面積の異なる1の冷却流路と他の冷却流路とを滑らかに接続させることが望ましい。互いに断面積の異なる1の冷却流路と他の冷却流路とを接続流路によって滑らかに接続させることで、圧力損失の増大を抑えることができる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, the apparatus further includes a connection channel that connects one cooling channel to another cooling channel, and the connection channel is one cooling channel from the other cooling channel. It is desirable that the cross-sectional area of the flow path gradually decreases toward the first, and that one cooling flow path and the other cooling flow paths having different cross-sectional areas are connected smoothly. An increase in pressure loss can be suppressed by smoothly connecting one cooling channel having a different cross-sectional area and another cooling channel by a connection channel.
また、本発明の好ましい態様としては、1の冷却流路に対応する空間光変調装置が緑色光を変調することが望ましい。1の冷却流路を流動する流速の大きな冷却風によって、緑色光を変調する空間光変調装置の冷却効率を高めることができる。また、他の冷却流路に対応する空間光変調装置は、1の冷却流路を流動する冷却風よりも流速の小さい冷却風で冷却されるので、発熱量に応じた適切な冷却が可能となる。したがって、冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となる。 Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable that the spatial light modulation device corresponding to one cooling channel modulates green light. The cooling efficiency of the spatial light modulation device that modulates the green light can be increased by the cooling air having a large flow velocity flowing through one cooling channel. In addition, since the spatial light modulation device corresponding to the other cooling flow path is cooled by the cooling air having a lower flow velocity than the cooling air flowing through one cooling flow path, it is possible to perform appropriate cooling according to the heat generation amount. Become. Therefore, efficient sequential cooling according to the heat generation amount of the cooling target becomes possible.
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係るプロジェクター1の概略構成を示す。なお、図1では、後に詳説する冷却用ダクトを省略している。プロジェクター1は、被照射面であるスクリーン32へ投写光を投写し、スクリーン32で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。光源10は、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光を含む光を射出するランプ、例えば超高圧水銀ランプである。第1インテグレーターレンズ11及び第2インテグレーターレンズ12は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第1インテグレーターレンズ11は、光源10からの光束を複数に分割する。第1インテグレーターレンズ11の各レンズ素子は、光源10からの光束を第2インテグレーターレンズ12のレンズ素子近傍にて集光させる。第2インテグレーターレンズ12のレンズ素子は、第1インテグレーターレンズ11のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a projector 1 according to a first embodiment of the invention. In FIG. 1, a cooling duct, which will be described in detail later, is omitted. The projector 1 is a front projection type projector that projects projection light onto a
2つのインテグレーターレンズ11、12を経た光は、偏光変換素子13にて特定の直線偏光、例えばs偏光に変換される。重畳レンズ14は、第1インテグレーターレンズ11の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第1インテグレーターレンズ11、第2インテグレーターレンズ12及び重畳レンズ14は、光源10からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。反射ミラー15は、重畳レンズ14からの光を反射させることで、光路を略90度折り曲げる。第1ダイクロイックミラー16は、反射ミラー15から入射する光のうち第1色光であるB光を反射し、第2色光であるG光、及び第3色光であるR光を透過させる。第1ダイクロイックミラー16は、反射によりB光の光路を略90度折り曲げる。
The light that has passed through the two
反射ミラー17は、第1ダイクロイックミラー16からのB光を反射させ、光路を略90度折り曲げる。B光用フィールドレンズ18Bは、反射ミラー17からのB光を平行化させる。λ/2位相差板19Bは、B光用フィールドレンズ18Bからのs偏光をp偏光に変換する。B光用入射側偏光板20Bは、B光用空間光変調装置21Bの入射面近傍に設けられている。B光用入射側偏光板20Bは、p偏光を透過させる。
The
B光用空間光変調装置21Bは、B光を画像信号に応じて変調する第1色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。B光用空間光変調装置21Bは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。B光用射出側偏光板22Bは、B光用空間光変調装置21Bの射出面とクロスダイクロイックプリズム23との間に設けられている。B光用射出側偏光板22Bは、s偏光を透過させる。B光用空間光変調装置21Bでの変調によりp偏光から変換されたs偏光は、B光用射出側偏光板22Bを透過し、クロスダイクロイックプリズム23へ入射する。
The B light spatial
第2ダイクロイックミラー24は、第1ダイクロイックミラー16からのG光を反射させ、R光を透過させる。第2ダイクロイックミラー24は、反射によりG光の光路を略90度折り曲げる。G光用フィールドレンズ18Gは、第2ダイクロイックミラー24からのG光を平行化させる。G光用入射側偏光板20Gは、G光用空間光変調装置21Gの入射面近傍に設けられている。G光用入射側偏光板20Gは、s偏光を透過させる。
The second
G光用空間光変調装置21Gは、G光を画像信号に応じて変調する第2色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。G光用空間光変調装置21Gは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。G光用射出側偏光板22Gは、G光用空間光変調装置21Gの射出面とクロスダイクロイックプリズム23との間に設けられている。G光用射出側偏光板22Gは、p偏光を透過させる。G光用空間光変調装置21Gでの変調によりs偏光から変換されたp偏光は、G光用射出側偏光板22Gを透過し、クロスダイクロイックプリズム23へ入射する。
The G light spatial
第2ダイクロイックミラー24を透過したR光は、リレーレンズ25を透過した後、反射ミラー26での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー26からのR光は、さらにリレーレンズ27を透過した後、反射ミラー28での反射により光路が折り曲げられる。B光の光路及びG光の光路よりもR光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、R光の光路には、リレーレンズ25、27を用いるリレー光学系が採用されている。R光用フィールドレンズ18Rは、反射ミラー28からのR光を平行化させる。λ/2位相差板19Rは、R光用フィールドレンズ18Rからのs偏光をp偏光に変換する。R光用入射側偏光板20Rは、R光用空間光変調装置21Rの入射側近傍に設けられている。R光用入射側偏光板20Rは、p偏光を透過させる。
The R light transmitted through the second
R光用空間光変調装置21Rは、R光を画像信号に応じて変調する第3色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。R光用空間光変調装置21Rは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。R光用射出側偏光板22Rは、R光用空間光変調装置21Rの射出面とクロスダイクロイックプリズム23との間に設けられている。R光用射出側偏光板22Rは、s偏光を透過させる。R光用空間光変調装置21Rでの変調によりp偏光から変換されたs偏光は、R光用射出側偏光板22Rを透過し、クロスダイクロイックプリズム23へ入射する。
The R light spatial
クロスダイクロイックプリズム23は、B光用空間光変調装置21Bで変調されたB光と、G光用空間光変調装置21Gで変調されたG光と、R光用空間光変調装置21Rで変調されたR光とを合成する色合成光学系として機能する。クロスダイクロイックプリズム23は、互いに略直交するように配置された2つのダイクロイック膜29、30を有する。第1ダイクロイック膜29は、B光を反射し、G光及びR光を透過させる。第2ダイクロイック膜30は、R光を反射し、B光及びG光を透過させる。投写レンズ31は、クロスダイクロイックプリズム23で合成された光をスクリーン32の方向へ投写する。
The cross
図2は、冷却用ダクトの断面構成を示す。送風ファン40は、冷却用流体を供給する送風機であって、例えばシロッコファンである。送風ファン40は、プロジェクター1の筐体外部から冷却用流体である空気を取り込み、取り込んだ空気を冷却風として吹出口40aから吹き出す。送風ファン40の吹出口40aから吹き出された冷却風は、冷却用ダクト50の内部に送り込まれる。
FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the cooling duct. The
冷却用ダクト50は、第1冷却流路51、第2冷却流路52、第3冷却流路53、第1接続流路54、第2接続流路55を有して構成される。第1冷却流路51は、内部に冷却風を流動させる流路を構成する。第1冷却流路51は、B光用空間光変調装置21Bを内部に収容する。第1冷却流路51の内部を流動する冷却風によってB光用空間光変調装置21Bは冷却される。
The cooling
第2冷却流路52は、第1冷却流路51の下流側に設けられ、内部に冷却風を流動させる流路を構成する。第2冷却流路52は、G光用空間光変調装置21Gを内部に収容する。第2冷却流路52の内部を流動する冷却風によってG光用空間光変調装置21Gは冷却される。
The
第3冷却流路53は、第2冷却流路52の下流側に設けられ、内部に冷却風を流動させる流路を構成する。第3冷却流路53は、R光用空間光変調装置21Rを内部に収容する。第3冷却流路53の内部を流動する冷却風によってR光用空間光変調装置21Rは冷却される。なお、クロスダイクロイックプリズム23の各色光の入射面が、各冷却流路51、52、53の壁面の一部を構成している。
The third
図3は、第1冷却流路と第2冷却流路の断面を示す図であって、(a)図2に示すA−A線に沿って切断した場合、(b)図2に示すB−B線に沿って切断した場合を示す図である。第2冷却流路52は、G光用空間光変調装置21Gの入射面に垂直な方向(以下、単に幅方向という。第1冷却流路51、第3冷却流路53でも同様。)における流路幅W2が、第1冷却流路51の幅方向における流路幅W1よりも小さくなっている。これにより、第1冷却流路51の断面積A1と第2冷却流路52の断面積A2との関係は、A1>A2となる。なお、第1冷却流路51の幅方向における流路幅W1と、第3冷却流路53の幅方向における流路幅W3は等しくなっており、その断面積A1、A3の関係もA1=A3となっている。また、各冷却流路51、52、53は、各色光用空間光変調装置21B、21G、21Rの入射面に平行で、冷却風の流動方向と垂直な方向(以下、単に高さ方向という。)における流路幅H1、H2、H3が等しくなっている。
FIG. 3 is a view showing a cross section of the first cooling flow path and the second cooling flow path. (A) When cut along the line AA shown in FIG. 2, (b) B shown in FIG. It is a figure which shows the case where it cut | disconnects along the -B line. The
第1接続流路54は、第1冷却流路51と第2冷却流路52との間に設けられ、第1冷却流路51と第2冷却流路52とを接続させる。第2接続流路55は、第2冷却流路52と第3冷却流路53との間に設けられ、第2冷却流路52と第3冷却流路53とを接続させる。各接続流路54、55によって各冷却流路51、52、53が接続されることで、冷却用ダクト50は1本の流路で構成されることとなり、送風ファン40からの冷却風が各冷却流路51、52、53に順次流動する。冷却用ダクト50は、クロスダイクロイックプリズム23の周囲に配置された各色光用空間光変調装置21B、21G、21Rを一本の流路内に収容することとなる。これにより、冷却用ダクト50を順次流動する冷却風で各色光用空間光変調装置21B、21G、21Rを順次冷却することができる。
The
各接続流路54、55は、第2冷却流路52に向けて流路の断面積が漸減する。より具体的には、第1接続流路54は、冷却風の上流側から下流側に向けて流路の断面積が漸減し、第2接続流路55は、冷却風の下流側から上流側に向けて流路の断面積が漸減する。これにより、互いに流路の断面積が異なる冷却流路51、52、53同士を滑らかに接続することができる。冷却流路51、52、53同士を滑らかに接続することで、圧力損失の増大を抑えることができる。なお、本実施例では、幅方向の流路幅を第2冷却流路52に向けて漸減させることで、断面積の漸減を実現している。
In each of the
冷却用ダクト50は、金属板等の板部材で構成されている。冷却用ダクト50のうち、各色光が通過する部分は、開口50aが形成されている。第1冷却流路51では、B光用入射側偏光板20B、B光用射出側偏光板22Bの両方が流路の内部に収容される。第1冷却流路51では、透光性の板部材、例えばガラス板50bが取り付けられて開口50aが塞がれる。
The cooling
第2冷却流路52では、G光用射出側偏光板22Gが流路の内部に収容される。第2冷却流路52では、G光用入射側偏光板20Gが取り付けられて開口50aが塞がれる。第3冷却流路53では、R光用入射側偏光板20R、R光用射出側偏光板22Rの両方が流路の内部に収容される。第3冷却流路53では、透光性の板部材、例えばガラス板50bが取り付けられて開口50aが塞がれる。
In the second
一般的に、空間光変調装置の入射面側に設けられる偏光板は、空間光変調装置の近くに配置することで、光の入射領域が小さくなるため、そのサイズを小型化することができる。ここで、第1冷却流路51と第3冷却流路53では、第2冷却流路52に比べて幅方向の流路幅が大きく、開口50aを塞ぐように入射側偏光板20B、20Rを取り付けると、B光用空間光変調装置21B、R光用空間光変調装置21Rとの距離が離れてしまう。B光用空間光変調装置21B、R光用空間光変調装置21Rとの距離が離れてしまうと、偏光板のサイズが大きくなってコストが増加する。第1冷却用流路51と第3冷却流路53では、入射側偏光板20B、20Rを流路の内部に収容することで、B光用空間光変調装置21B、R光用空間光変調装置21Rとの距離を近づけて、入射側偏光板20B、20Rの小型化を図っている。
In general, the polarizing plate provided on the incident surface side of the spatial light modulation device is arranged near the spatial light modulation device, so that the light incident region becomes small, and thus the size can be reduced. Here, in the
一方、第2冷却流路52では、第1冷却流路51や第3冷却流路53に比べて幅方向の流路幅が小さい。開口50aを塞ぐようにG光用入射側偏光板20Gを設けても、G光用空間光変調装置21Gとの距離が大きくなりにくく、G光用入射側偏光板20Gのサイズも大型化しにくい。G光用入射側偏光板20Gで開口50aを塞ぐことで、ガラス板50bが不要となり、部品点数の削減を図ることができる。このように、各色光用空間光変調装置21B、21G、21Rと、冷却用ダクト50の壁面との距離に合わせて、各偏光板20B、20G、20Rを配置する位置を選択することで、コスト抑制や部品点数の削減を図ることができる。
On the other hand, the second
ここで、G光は他の色光に比べて視感度が高いことから、高出力であることが求められ、G光が入射するG光用空間光変調装置21Gは、他の色光用空間光変調装置21B、21Rに比べて発熱量が大きく、高温になりやすい。そのため、G光用空間光変調装置21Gに対しては、他の色光用空間光変調装置21B、21Gに比べて高い冷却効率が求められる。本実施例では、第2冷却流路52の断面積A2は、他の冷却流路51、53の断面積A1、A3よりも小さい。したがって、冷却用ダクト50を順次流動する冷却風は、第2冷却流路52を流動する際に、その流速を増す。第2冷却流路52を流動する冷却風の流速を増すことで、内部に収容されたG光用空間光変調装置21Gの冷却効率を高めることができる。
Here, since the G light has higher visibility than other color lights, it is required to have a high output, and the G light spatial
一方、第1冷却流路51と第3冷却流路53に収容された空間光変調装置21B、21Rは、G光用空間光変調装置21Gに比べて発熱量が小さい。空間光変調装置21B、21Rの冷却に必要な冷却風の流速は、G光用空間光変調装置21Gで求められる流速よりも小さくなる。G光用空間光変調装置21Gを冷却するのに十分な流速で冷却用ダクト50全体に冷却風を流動させると、他の色光用空間光変調装置21B、21Rを必要以上に冷却することとなり非効率である。また、送風ファン40に求められる能力も大きくなり、送風ファン40の大型化を招き、プロジェクター1を小型化しにくくなる。本実施例では、第1冷却流路51の断面積A1と第3冷却流路53の断面積A3が、第2冷却流路52の断面積A2よりも大きくなっているため、第1冷却流路51と第3冷却流路53を流動する冷却風の流速を下げることができる。したがって、空間光変調装置21B、21Rの発熱量に応じた適切な冷却が可能となる。また、断面積の拡大と流速の低下により、冷却用ダクト50全体の圧力損失を抑えて、送風ファン40に要求される能力を抑えることができる。つまり、冷却流路51、52、53ごとに断面積を異ならせることで、空間光変調装置等の冷却対象の発熱量に応じた効率的な冷却が可能となる。
On the other hand, the spatial
また、入射側偏光板20B、20G、20Rや射出側偏光板22B、22G、22Rも、照明光の吸収により温度が上昇する。これら偏光板のうち、B光用入射側偏光板20B、R光用入射側偏光板20R、各射出側偏光板22B、22G、22Rは、各冷却流路51、52、53の内部に収容されているので、冷却用ダクト50を順次流動する冷却風で冷却することができる。また、開口50aに取り付けられたG光用入射側偏光板20Gも、開口50aを通して冷却風に接触するので、他の偏光板と同様に冷却風で冷却することができる。
The temperatures of the incident-side
また、冷却用ダクト50がクロスダイクロイックプリズム23の周囲を囲むように延びるので、冷却用ダクト50を含めた冷却構造を、クロスダイクロイックプリズム23の厚さと略同様の厚さとすることができ、プロジェクター1の薄型化に寄与することができる。
In addition, since the cooling
なお、本実施例では、冷却流路の幅方向の流路幅を異ならせることで、各冷却流路の断面積を異ならせているが、もちろん高さ方向の流路幅を異ならせることで、各冷却流路の断面積を異ならせてもよい。また、第1冷却流路51の断面積A1と第2冷却流路52の断面積A2と第3冷却流路53の断面積A3との大小関係を、A2<A1=A3としているが、これに限られず、断面積A1と断面積A3のいずれか一方が断面積A2よりも大きくなるように構成してもよい。例えば、A3=A2<A1としてもよく、この場合、第2冷却流路52での冷却風の流速を大きくして冷却効率を高めつつ、第1冷却流路51の断面積を大きくすることで、冷却用ダクト50全体としての圧力損失を抑えることができる。
In this embodiment, the cross-sectional area of each cooling channel is made different by changing the channel width in the width direction of the cooling channel, but of course, the channel width in the height direction is made different. The cross-sectional areas of the cooling channels may be different. In addition, the magnitude relationship between the cross-sectional area A1 of the first
また、空間光変調装置は冷却風の上流側から、B光用空間光変調装置21B、G光用空間光変調装置21G、R光用空間光変調装置21Rの順番で配置されているが、これに限られず、これと異なる順番で配置されていても構わない。この場合、G光用空間光変調装置21Gに対応する冷却流路の断面積を他の冷却流路の断面積よりも小さくすることで、G光用空間光変調装置21Gの冷却効率を高めることができる。
The spatial light modulators are arranged in the order of the B light spatial
また、第1冷却流路51および第3冷却流路53の開口50aをガラス板50bで塞いでいるが、これに代えてB光用フィールドレンズ18BやR光用フィールドレンズ18Rで塞いでもよい。この場合、ガラス板50bを不要として、部品点数の削減を図ることができる。
Moreover, although the
図4は、実施例1の変形例1に係る冷却用ダクトの第1冷却流路と第2冷却流路の断面図であって、(a)図2に示すA−A線に沿って切断した場合、(b)図2に示すB−B線に沿って切断した場合を示す図である。なお、図4では、内部に収容される空間光変調装置等を省略している。本変形例1では、第1冷却流路51と第2冷却流路52とで、その断面形状を変化させることなく、断面積を異ならせる。すなわち、第1冷却流路51と第2冷却流路52とでは、幅方向の流路幅も高さ方向の流路幅も異なっており、その関係は、W1:W2=H1:H2とされる。この構成により、断面形状を変化させずに、断面積を異ならせて、第2冷却流路52を流動する冷却風の流速を大きくして、G光用空間光変調装置21Gの冷却効率を高めることができる。なお、第1接続流路54は、幅方向の流路幅と高さ方向の流路幅の両方を第2冷却流路52に向けて漸減させることで、断面積の異なる第1冷却流路51と第2冷却流路52とを滑らかに接続させることができる。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the first cooling flow path and the second cooling flow path of the cooling duct according to the first modification of the first embodiment, and (a) cut along the line AA shown in FIG. (B) It is a figure which shows the case where it cut | disconnects along the BB line shown in FIG. In FIG. 4, a spatial light modulation device and the like housed inside are omitted. In the first modification, the first
図5は、実施例1の変形例2に係る冷却用ダクトの第1冷却流路と第2冷却流路の断面図であって、(a)図2に示すA−A線に沿って切断した場合、(b)図2に示すB−B線に沿って切断した場合を示す図である。なお、図5では、内部に収容される空間光変調装置等を省略している。本変形例2では、第1冷却流路51と第2冷却流路52とで、その断面積を変化させることなく、断面形状を異ならせる。矩形形状である第1冷却流路51の断面形状に対し、第2冷却流路52の断面形状を自由断面形状とすることで、両冷却流路の断面積を等しくしている。これにより、冷却用ダクト50を流動する冷却風の流速を変化させずに、必要な部分に冷却風を送り込んで冷却効率を高めることができる。例えば、空間光変調装置の入射面や射出面に冷却風を吹き付けるようにしてもよい。また、空間光変調装置からの光を適宜遮蔽するため、空間光変調装置に比べて発熱量が大きくなりやすい射出側偏光板側に、多くの冷却風を送り込むようにしてもよい。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the first cooling flow path and the second cooling flow path of the cooling duct according to the second modification of the first embodiment, and (a) cut along the line AA shown in FIG. (B) It is a figure which shows the case where it cut | disconnects along the BB line shown in FIG. In FIG. 5, a spatial light modulation device and the like housed inside are omitted. In the second modification, the first
図6は、本発明の実施例2に係るプロジェクターが有する冷却用ダクトの断面構成を示す平面断面図である。上記の実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例2では、第1冷却流路51の幅方向の流路幅が第2冷却流路52に向けて縮小することで、第1冷却流路51の断面積が第2冷却流路52に向けて漸減する。これにより、冷却用ダクト50での冷却風の急激な流速変化を抑えて、冷却用ダクト50の圧力損失の増大を抑えることができる。また、幅方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクト50を含む冷却構造の厚みが増すのを抑えて、プロジェクターの薄型化に寄与することができる。
FIG. 6 is a plan sectional view showing a sectional configuration of a cooling duct included in the projector according to the second embodiment of the invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the second embodiment, the width of the
なお、本実施例2では、第1冷却流路51のみで幅方向の流路幅を縮小させているが、第3冷却流路53も第2冷却流路52に向けて幅方向の流路幅を縮小させてもよい。もちろん、第1冷却流路51では幅方向の流路幅を一定にし、第3冷却流路53のみで第2冷却流路52に向けて幅方向の流路幅を縮小させてもよい。
In the second embodiment, the width of the channel in the width direction is reduced only by the
図7は、本発明の実施例3に係るプロジェクターが有する冷却用ダクトの断面構成を示す図であって、図2に示すC−C線に沿った矢視断面図である。上記の実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例3では、第1冷却流路51の底面51aが傾斜しており、高さ方向の流路幅が第2冷却流路52に向けて縮小することで、第1冷却流路51の断面積が第2冷却流路52に向けて漸減する。これにより、冷却用ダクト50での冷却風の急激な流速変化を抑えて、冷却用ダクト50の圧力損失の増大を抑えることができる。また、高さ方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクト50を含む冷却構造の平面形状が拡大するのを抑えることができる。したがって、冷却用ダクト50を含む冷却構造が、プロジェクター内での各部材の平面的な配置スペースを圧迫することを防ぐことができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the cooling duct included in the projector according to the third embodiment of the invention, and is a cross-sectional view taken along the line C-C illustrated in FIG. 2. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the third embodiment, the
なお、本実施例3では、第1冷却流路51のみで幅方向の流路幅を縮小させているが、第3冷却流路53も第2冷却流路52に向けて高さ方向の流路幅を縮小させてもよい。もちろん、第1冷却流路51では高さ方向の流路幅を一定にし、第3冷却流路53のみで第2冷却流路52に向けて高さ方向の流路幅を縮小させてもよい。また、上記実施例2で説明した幅方向の流路幅の縮小と、本実施例3で説明した高さ方向の流路幅の縮小とを組み合わせてもよい。例えば、第1冷却流路51では第2冷却流路52に向けて幅方向の流路幅を縮小させて断面積を漸減させ、第3冷却流路53では第2冷却流路に向けて高さ方向の流路幅を縮小させて断面積を漸減させてもよい。
In the third embodiment, the width of the channel in the width direction is reduced only by the
また、上記各実施例のプロジェクターは、光源10として超高圧水銀ランプを用いる構成に限られない。光源10は、超高圧水銀ランプ以外のランプや、発光ダイオード素子(LED)、レーザ光源等を用いる構成としてもよい。プロジェクターは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクターであってもよい。
Further, the projectors of the above embodiments are not limited to the configuration using an ultrahigh pressure mercury lamp as the
1 プロジェクター、10 光源、11 第1インテグレーターレンズ、12 第2インテグレーターレンズ、13 偏光変換素子、14 重畳レンズ、15、17 反射ミラー、16 第1ダイクロイックミラー、18B B光用フィールドレンズ、18G G光用フィールドレンズ、18R R光用フィールドレンズ、19B、19R λ/2位相差板、20B B光用入射側偏光板、20G G光用入射側偏光板、20R R光用入射側偏光板、21B B光用空間光変調装置、21G G光用空間光変調装置、21R R光用空間光変調装置、22B B光用射出側偏光板、22G G光用射出側偏光板、22R R光用射出側偏光板、23 クロスダイクロイックプリズム、24 第2ダイクロイックミラー、25、27 リレーレンズ、26、28 反射ミラー、29 第1ダイクロイック膜、30 第2ダイクロイック膜、31 投写レンズ、32 スクリーン、40 送風ファン、40a 吹出口、50 冷却用ダクト、50a 開口、50b ガラス板、51 第1冷却流路、51a 底面、52 第2冷却流路、53 第3冷却流路、54 第1接続流路、55 第2接続流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projector, 10 Light source, 11 1st integrator lens, 12 2nd integrator lens, 13 Polarization conversion element, 14 Superimposition lens, 15, 17 Reflection mirror, 16 1st dichroic mirror, 18B B light field lens, 18G G light Field lens, 18R R light field lens, 19B, 19R λ / 2 phase difference plate, 20B B light incident side polarizing plate, 20G G light incident side polarizing plate, 20R R light incident side polarizing plate, 21B B light Spatial light modulation device, 21G G light spatial light modulation device, 21R R light spatial light modulation device, 22B B light emission side polarizing plate, 22G G light emission side polarizing plate, 22R R light emission side polarizing plate , 23 Cross dichroic prism, 24 Second dichroic mirror, 25, 27 Relay lens, 26, 2 Reflection mirror, 29 1st dichroic film, 30 2nd dichroic film, 31 projection lens, 32 screen, 40 blower fan, 40a air outlet, 50 cooling duct, 50a opening, 50b glass plate, 51 1st cooling flow path, 51a Bottom surface, 52 second cooling channel, 53 third cooling channel, 54 first connection channel, 55 second connection channel
Claims (7)
前記複数の空間光変調装置ごとに設けられて前記空間光変調装置を冷却するための冷却風が順次流動する複数の冷却流路を備えて、前記複数の空間光変調装置を順次冷却する冷却用ダクトと、
前記冷却用ダクトに冷却風を送り込む送風機と、を有し、
前記空間光変調装置の発熱量に応じて、前記複数の冷却流路のうち少なくとも1の冷却流路は、その断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路と異なることを特徴とするプロジェクター。 A plurality of spatial light modulators that modulate light incident from an incident surface according to an image signal and emit the light from an emission surface;
A cooling unit that is provided for each of the plurality of spatial light modulators and that has a plurality of cooling passages through which cooling air for cooling the spatial light modulators sequentially flows, for cooling the plurality of spatial light modulators sequentially. Ducts,
A blower for sending cooling air to the cooling duct,
According to the amount of heat generated by the spatial light modulator, at least one of the plurality of cooling channels is different in at least one of the cross-sectional area and the cross-sectional shape from the other cooling channels. Projector.
前記接続流路は、前記他の冷却流路から前記1の冷却流路に向けて流路の断面積が漸減し、互いに断面積の異なる前記1の冷却流路と前記他の冷却流路とを滑らかに接続させることを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載のプロジェクター。 A connection flow path for connecting the one cooling flow path and the other cooling flow path;
The connection channel has a cross-sectional area gradually decreasing from the other cooling channel toward the one cooling channel, and the first cooling channel and the other cooling channel having different cross-sectional areas. The projector according to claim 2, wherein the projectors are connected smoothly.
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- 2009-08-19 JP JP2009189755A patent/JP2011043538A/en not_active Withdrawn
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