JP2016057553A - 投射表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】筺体の設置姿勢によらず、低コストで作動液貯蔵タンク内の液量を正確に把握でき、万が一の液漏れ時も迅速な検知を可能にした液冷装置を提供すること。
【解決手段】発熱部材と前記発熱部材を冷却する為の液冷システムと前記液冷システムの一部をなし、作動液を貯蔵する貯蔵タンクとを有する投射表示装置において、前記貯蔵タンク内の作動液の残量を測定する残量計を有し、前記貯蔵タンクは投射表示装置本体に対して回転可能に構成され、前記貯蔵タンクの排出口と流入口は前記貯蔵タンクの回転軸方向から見た際に回転軸を境として異なる領域に配置されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液冷構成に関し、特に作動液貯蔵タンクに関する。

近年、投射表示装置は様々なシチュエーションで利用されている。その為、設置姿勢も上向き投射、下向き投射、あおり投射など、多様である。液冷ユニットを投射表示装置に搭載する場合、設置姿勢によって作動液の貯蔵タンク姿勢（作動液液面）も変動する為、貯蔵タンク内の作動液残量を正確に把握することが困難だった。

上記の問題は、作動液の補充をするタイミングが告知できないといった問題や、万が一液漏れした時の液漏れ検知が迅速にできないといった問題があった。特に投射表示装置は光源に大きな電圧を必要とする為、万が一に液漏れが発生した場合、迅速に検知し、シャットダウンする必要がある。特許文献１では液漏れ検知に関する提案が開示されている。

特開2003-209210号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、設置姿勢が限定されるノートパソコンを元に提案されている為、設置姿勢が自由な投射表示装置で発生する液面の変動を考慮していない。

例えば、作動液の貯蔵タンクに複数の液面センサを配置する提案がある。しかし、姿勢によって液面が変動する場合、貯蔵タンクのどの面に液面が接するかが不明な為、貯蔵タンク各面に液面センサを配置する必要があるだけでなく、一面内においても配置個数によって大幅に検出能力が低下してしまう。

また、流路途中に流量計を配置することで液漏れを検知する提案がある。しかし、設置姿勢により貯蔵タンク内の空気層の位置が変動することから、貯蔵タンクの排出口から常に液体が排出されることが保証できない。気泡が排出された場合、流量が大きく変動する為、誤って漏洩と検知してしまうことが予想される。この場合は、例えば据え置きでは駆動するが、天吊では常に駆動しない等のケースがある。

更に、流路の継ぎ手とフレキシブルチューブ付近に漏洩センサを配置する提案がある。しかし、冷却対象である光学部品の配置が光学設計によって決定する投射表示装置においては、漏洩センサを配置するスペースがなく、また漏洩センサの配置が広範囲にわたる為コストアップにつながる。

そこで、本発明の目的は、筺体の設置姿勢によらず、低コストで作動液貯蔵タンク内の液量を正確に把握でき、万が一の液漏れ時も迅速な検知を可能にした液冷装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、発熱部材と前記発熱部材を冷却する為の液冷システムと前記液冷システムの一部をなし、作動液を貯蔵する貯蔵タンクとを有する投射表示装置において、前記貯蔵タンク内の作動液の残量を測定する残量計を有し、前記貯蔵タンクは投射表示装置本体に対して回転可能に構成され、前記貯蔵タンクの排出口と流入口は前記貯蔵タンクの回転軸方向から見た際に回転軸を境として異なる領域に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、筺体の設置姿勢によらず、低コストで万が一液漏れ時も、迅速な検知を可能とすることを可能にした液冷装置の提供を実現できる。

投射表示装置の設置姿勢とその際の作動液貯蔵タンク姿勢 作動液貯蔵タンク構成 作動液貯蔵タンクとランプ光軸 作動液貯蔵タンク、駆動装置、姿勢センサを示す図 作動液貯蔵タンクと回転規制 作動液貯蔵タンクに重りを付けた図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる投射表示装置の設置姿勢とその際の作動液の貯蔵タンク姿勢を示す図である。図1（Ａ1）において、11は投射表示装置、5は作動液貯蔵タンクである。1は作動液貯蔵タンク5を回転可能に保持する回転軸であり、作動液貯蔵タンクはこの回転軸1を中心に回転する。13は作動液貯蔵タンクから作動液を排出する作動液出口である。12は作動液貯蔵タンクに作動液が流入する作動液入口であり、8は投射表示装置11内部に配置される光源ランプである。7は作動液貯蔵タンク5内の作動液液面を示す。2は作動液の液面を感知する作動液残量測定センサであり、6は作動液残量測定センサ2の一部をなし、作動液貯蔵タンク内に配置されるセンサ部である。

図２は、作動液貯蔵タンク5の構造を示す図である。3は作動液残量測定センサ2からの信号を図示せぬ投射表示装置本体制御基板に送信する配線コード、4は作動液貯蔵タンク5に接続され、内部に作動液を流通させるフレキシブルゴムチューブ配管である。

図３は、作動液貯蔵タンク5と光源ランプ8光軸との関係を示す図である。9は光源ランプ8から出射される光の出射方向を示す。光の出射方向9は光源ランプ8のリフレクタ開口方向と同一である。10は光源ランプ8から出射される光を反射させる反射ミラーである。

図４は作動液貯蔵タンク5に駆動装置14を付けた図である。14は作動液貯蔵タンクの回転軸1に減速ギア16を介して接続される駆動装置であり、15は投射表示装置11内に配置され、投射表示装置の設置姿勢を検知する為の筺体姿勢検知センサである。

図５は作動液貯蔵タンク5の回転規制部品を示す図である。17は作動液貯蔵タンク5に付属し、作動液貯蔵タンク5が回転軸1を中心として回転した際に本体側に構成される本体側回転規制18と干渉することで回転範囲の規制をするタンク側回転規制である。

図６は作動液貯蔵タンク5に重りを取り付けたことを示す図である。19は作動液貯蔵タンク5において作動液出口13近傍に配置される重り部材である。

［実施例１］
以下、図１、図２、図３、図５、図６を参照して、本発明の第1の実施例による、投射表示装置について説明する。

図１において（Ａ）は投射表示装置11を据え置きした状態を示す。（Ｂ）は投射表示装置11を（Ａ）に対して180度回転（天吊）させた状態を示す。（Ｃ）は投射表示装置11を（Ａ）に対して45度回転させた状態を示す。（Ａ2）、（Ｂ2）、（Ｃ2）は投射表示装置11がそれぞれ（Ａ1），（Ｂ1），（Ｃ1）の設置姿勢における作動液貯蔵タンク5の姿勢（作動液貯蔵タンク5を紙面奥行き方向に回転軸1を中心に切断した際の断面図）を示す。作動液出口13は回転軸1を境にして紙面下側に配置され、作動液入口は回転軸1を境にして紙面上側に配置される。

作動液貯蔵タンク5、図示せぬ作動液の輸送を行うポンプ、発熱対象から熱を受け取るジャケット、作動液の熱を排熱するラジエータをゴムチューブ配管やアルミ配管等を用いて接続して液冷ユニットをなす。

図２において（Ａ）は作動液貯蔵タンク5を回転軸1方向から見た側面図である。（Ｂ）は作動液貯蔵タンク5を回転軸1方向と直角をなす方向から見た正面図である。（Ｃ）は（Ａ）の（Ｃ）-（Ｃ）にて作動液貯蔵タンク5を切断した際の断面図である。作動液入口12と作動液出口13にはそれぞれ作動液が流れる流路を形成する為にフレキシブルゴムチューブ配管が取り付けられる。作動液貯蔵タンクが回転した際はフレキシブルゴムチューブ配管が移動する為、回転可能に構成されている。また、作動液貯蔵タンク内は作動液残量測定センサ2の一部であるセンサ部6が伸びており、作動液と接触する位置によりタンク内の作動液残量を検出する。

図３において（Ａ）は投射表示装置11を投射方向から見て右側面からみた図。（Ｂ）は投射表示装置11を投射方向から見て上側から見た図である。作動液貯蔵タンク5の回転軸1と光源ランプ8の光の出射方向9が同一方向であることを示す。

作動液貯蔵タンク5は回転軸1を中心として回転可能に保持される為、投射表示装置11の姿勢によらず常に一定の方向（例えば作動液出口13が常に重力方向）に変更することが可能である。これにより作動液貯蔵タンク5内部の作動液液面は常に同じ状態を示す為、作動液残量測定センサは1つでどのような投射表示装置11の設置姿勢に対しても正確に作動液残量を検出できる。

これにより、例えば任意の時間ごとに作動液液面7を検出して前後の検出量に所定の差があった場合は直ちに作動液の駆動装置を停止し、同時に投射表示装置への電源の供給も遮断することが可能になる。これにより、万が一に液漏れが発生した場合でも、液漏れを最小限にとどめ、その他の部分へのダメージを与えないようにすることができる。

また、作動液液面を常に同じ状態にできる為、どのような投射表示装置11の設置姿勢によらず気泡を輸送して冷却効果が低減したり、液体の輸送手段たるポンプの破損を防止することができる。また、常に作動液出口13を重力方向に向けることができる為、投射表示装置11の設置姿勢によらず作動液を無駄なく最後まで使用することができる為、作動液の交換タイミングを長くとることが可能である。

また、投射表示装置11の設置姿勢によらず作動液の残量が正確に把握できるため、作動液の補充タイミングを正確にユーザーに提示できる。また、常に作動液出口13を重力方向に向けることができる為、投射表示装置11の設置姿勢によらず作動液貯蔵タンク5内部で作動液出口側に空気層が来ることが無く、常に気泡を送り続けるといったことが無くなる。

上記の構成で発明は完成するが、好ましくは図３で示すように作動液貯蔵タンク5の回転軸1は光源ランプ8の光の出射方向9と合わせるとより良い。これは、投射表示装置11を回転させて設置する場合、光源ランプ8の温度変動を少なくするために、光源ランプ8の光の出射方向9を中心軸として回転させることが多いためである。

更に、回転軸1は作動液貯蔵タンク5の姿勢を保持する機構を有し、投射表示装置11の設置姿勢に応じて手動で移動させてその位置を固定してもよい。または保持機構が無く、作動液貯蔵タンク5内で作動液が常に重力方向に移動する力を利用して作動液貯蔵タンク5を回転させてもよい。

［実施例２］
以下、図４を参照して、本発明の第２の実施例による、投射表示装置について説明する。

図４は、作動液貯蔵タンク5の回転軸1に減速ギア16を介して回転力を与える駆動装置14であるモータを取り付けた図である。

（Ａ）は作動液貯蔵タンク5を軸方向から見た側面図である。（Ｂ）は作動液貯蔵タンク5を回転軸1方向と直角をなす方向から見た正面図である。（Ｃ）は（Ａ）の（Ｃ）-（Ｃ）にて作動液貯蔵タンク5を切断した際の断面図である。（Ｄ）は投射表示装置11内部の光源ランプ8、作動液貯蔵タンク5、筺体姿勢検知センサ15の配置を示したものである。また、投射表示装置11内には投射表示装置11の設置姿勢を検知する為の筺体姿勢検知センサ15が配置される。

投射表示装置11を設置した際に筺体姿勢検知センサ15で筺体の姿勢を検知し、その情報を元に駆動装置14を用いて作動液貯蔵タンク5の姿勢を制御することで、常に作動液出口13が重力方向に位置させることが可能である。これによりユーザーの手を煩わせることなく、確実に実施例1と同等の効果を得ることができる。

［実施例３］
以下、図５を参照して、本発明の第３の実施例による、投射表示装置について説明する。実施例1で発明は完成するが、好ましくは本第３の実施例を付加するのが良い。

図５は実施例１に対して作動液貯蔵タンク5にタンク側回転規制17、本体側にタンク側回転規制17と干渉することで作動液貯蔵タンク5の回転範囲を360度未満にする本体側回転規制18を設ける。

（Ａ）は作動液貯蔵タンク5にタンク側回転規制17が一体で構成され、本体側回転規制18と接している状態を示す。（Ｂ1）は（Ａ）を回転軸1方向（紙面左側）から見た図である。なお（Ｂ1）は投射表示装置11を据え置きで設置した際の作動液貯蔵タンクの姿勢を示す。（Ｂ2）は据え置きされた投射表示装置11内における作動液貯蔵タンク5の姿勢を示す。（Ｃ1）は（Ａ）を回転軸1方向（左側）から見た図である。なお（Ｃ1）は投射表示装置11を据え置きに対して45度上向きに傾けた状態で設置した際の作動液貯蔵タンク5の姿勢を示す。（Ｃ2）は投射表示装置11を据え置きに対して45度上向きに傾けた状態で設置した投射表示装置11内における作動液貯蔵タンク5の姿勢を示す。

タンク側回転規制17、本体側回転規制18を衝突させることで作動液貯蔵タンクの回転範囲を360度未満とすることができる。これにより実施例1の、回転軸1は保持機構が無く、作動液が常に重力方向に移動する力を利用して作動液貯蔵タンク5を回転させる構成において、フレキシブルゴムチューブ配管4の移動範囲が限定できる。これにより作動液貯蔵タンク5が一方向に連続して回転することで、フレキシブルゴムチューブが絡まる、または想定外の応力を受けると行った不都合なく実施例1と同等の効果を得ることができる。

［実施例４］
以下、図６を参照して、本発明の第４の実施例による、投射表示装置について説明する。実施例1、5で発明は完成するが、好ましくは本第４の実施例を付加するのが良い。

図６は作動液出口13近傍に重り部材19を取り付けた図である。実施例1、5の作動液が重力方向に移動する力を利用して作動液貯蔵タンク5を回転させる構成において、重力方向へ移動する力が大きくなる為、実施例1,5と比較して作動液出口13がより重力方向へ向くよう構成できる。

例えば、フレキシブルゴムチューブ配管4の反発力や作動液の量等により回転移動が阻害されて想定通りに作動液出口が重力方向を向かないことも考えられるが、実施例４の構成を取ることでこれを回避することができる。これにより確実に作動液出口13を重力方向に向けることができ、実施例1と同等の効果を得ることができる。

尚、実施例では重りという表現をしているが、回転軸1を境にして作動液入口12側質量よりも作動液出口13側質量を大きくすることでも対応することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

投射表示装置に限らず設置姿勢の変動を伴う装置における液冷システムに適応することが可能である。

1 回転軸、2 作動液残量測定センサ、3 配線コード、4 フレキシブルチューブ配管、
5 作動液貯蔵タンク、6 センサ部、7 作動液液面、8 光源ランプ、
9 光の出射方向、10 反射ミラー、11 投射表示装置、12 作動液入口、
13 作動液出口、14 駆動装置、15 筺体姿勢検知センサ、16 減速ギア、
17 タンク側回転規制部、18 本体側回転規制部、19 重り部材

Claims (2)

1. 発熱部材と
   前記発熱部材を冷却する為の液冷システムと
   前記液冷システムの一部をなし、作動液を貯蔵する貯蔵タンクと
   を有する投射表示装置において
   前記貯蔵タンク内の作動液の残量を測定する残量計を有し
   前記貯蔵タンクは投射表示装置本体に対して回転可能に構成され
   前記貯蔵タンクの排出口と流入口は前記貯蔵タンクの回転軸方向から見た際に回転軸を境として異なる領域に配置されること
   を特徴とする投射表示装置。
2. 筐体内部に筺体の姿勢を検知する姿勢検知装置を有し
   前記貯蔵タンクを回転可能とする動力装置を有し
   前記姿勢検知装置からの情報を元に動力装置を駆動して貯蔵タンクを回転、保持すること
   を特徴とする請求項1に記載の投射表示装置。