JP2016212289A - Optical device, light-shielding structure, and light-shielding method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学装置、遮光構造及び遮光方法に関し、特に、筐体内に光源を有する光学装置、遮光構造及び遮光方法に関する。 The present invention relates to an optical device, a light shielding structure, and a light shielding method, and particularly to an optical device having a light source in a housing, a light shielding structure, and a light shielding method.
プロジェクタやレーザー加工装置等、内部に光を使用する光学装置が知られている。このような光学装置では、内部に熱が篭るため、内部の空気を外部に排出する排気口が必要となる。 Optical devices that use light inside are known, such as projectors and laser processing devices. In such an optical apparatus, since heat is generated inside, an exhaust port for discharging the air inside is required.
一方で、光学装置の筐体内には強い光を放つ部位(光源など)が存在し、その部位から放出される光は、筐体内のあらゆる面で拡散や反射をしている為、筐体内では無作為の方向から光が排気口に差し込む。排気口から漏れた不要な光は、プロジェクタ等が投映する映像の質の低下や安全上の為、筐体内部の光を外に出すことが許されないことがあり、排気と遮光の両立が必要となる。 On the other hand, there is a part (light source, etc.) that emits strong light in the housing of the optical device, and light emitted from that part is diffused and reflected on every surface in the housing. Light enters the exhaust vent from a random direction. Unnecessary light leaking from the exhaust port may not allow the light inside the housing to go out because of deterioration in the quality of the image projected by the projector or for safety reasons. It becomes.
一般にこのような状況では、遮光性のあるルーバー構造が採用される(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、筐体内部にある光源を冷やし排気するファンを備え、排気口の空気の流れに垂直な遮光片と水平な遮光片と斜めに伸びた遮光片を一組とする遮光部を適切な隙間を空け上下に並べることで、遮光性があり排気可能な冷却構造を実現している。その他、関連する技術として、特許文献2及び3が知られている。
Generally, in such a situation, a louver structure having a light shielding property is employed (for example, see Patent Document 1). In
しかしながら、特許文献1のような関連する技術では、遮光性を確保するために、風の流れに垂直となる遮光構造を採用している。このため、風が遮光構造に当たり、空気の流れが阻害されてしまい排気能力が低下するという問題がある。
However, a related technique such as
本発明は、上述した課題に鑑み、遮光性を備えつつ、排気能力の低下を抑えることが可能な光学装置、遮光構造及び遮光方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an optical device, a light shielding structure, and a light shielding method capable of suppressing a decrease in exhaust capacity while having light shielding properties.
本発明に係る光学装置は、筐体と、前記筐体内部に設けられた光源と、前記筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトと、を備え、前記ダクトは、前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、前記吸気した空気を排気する排気口と、前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第1の遮光板を有する第1のルーバーと、前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第2の遮光板を有する第2のルーバーと、を備えるものである。 An optical device according to the present invention includes a housing, a light source provided inside the housing, and a duct that exhausts air inside the housing to the outside of the housing, and the duct includes the housing An air intake port that intakes internal air, an exhaust port that exhausts the intake air, and a plurality of first light-shielding plates that are provided on the intake port side and extend substantially parallel to the extending direction of the duct A first louver and a second louver provided on the exhaust port side and having a plurality of second light shielding plates extending obliquely with respect to the duct extending direction.
本発明に係る遮光構造は、光源を有する筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトを備え、前記ダクトは、前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、前記吸気した空気を排気する排気口と、前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第1の遮光板を有する第1のルーバーと、前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第2の遮光板を有する第2のルーバーと、を備えるものである。 The light-shielding structure according to the present invention includes a duct that exhausts air inside a housing having a light source to the outside of the housing, and the duct includes an air inlet that sucks air inside the housing and the air that has been sucked in. An exhaust port for exhausting, a first louver provided on the intake port side and having a plurality of first light-shielding plates extending substantially parallel to the extending direction of the duct, provided on the exhaust port side, And a second louver having a plurality of second light shielding plates extending obliquely with respect to the duct extending direction.
本発明に係る遮光方法は、光源を有する筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトを用いた遮光方法であって、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第1の遮光板を有する第1のルーバーは、前記筐体内部の空気を吸気口から吸気し、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第2の遮光板を有する第2のルーバーは、前記第1のルーバーが吸気した空気を排気口へ排気するものである。 The light-shielding method according to the present invention is a light-shielding method using a duct that exhausts air inside a housing having a light source to the outside of the housing, and a plurality of first methods extending substantially parallel to the extending direction of the duct. A first louver having a plurality of light shielding plates, which sucks air inside the housing from the air inlet and has a plurality of second light shielding plates extending obliquely with respect to the extending direction of the duct, The air taken in by the first louver is exhausted to the exhaust port.
本発明によれば、遮光性を備えつつ、排気能力の低下を抑えることが可能な光学装置、遮光構造及び遮光方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical device, a light shielding structure, and a light shielding method that have a light shielding property and can suppress a decrease in exhaust capability.
(実施の形態1)
以下、図面を参照して実施の形態1について説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示している。図1に示すように、本実施の形態に係るプロジェクタ10は、筐体11、光源12、投写レンズ13、ダクト1を備えている。なお、本実施の形態では、主にプロジェクタの例について説明するが、プロジェクタに限らず、内部に光源を有するその他の光学装置であってもよい。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a projector according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the projector 10 according to the present embodiment includes a
筐体11は、プロジェクタ10の各部を収容する外装ケースであり、筐体11の内部に光源12、投写レンズ13、ダクト1や、その他プロジェクタの機能を実現するために必要な構成を備えている。筐体11は、例えば側面に、筐体内部の光源12の周辺の空気を外部に排出するための排気口111を有する。
The
光源12は、光を放射(発光)する発光装置である。主に光源12は投写レンズ13へ向けて光を放射するが、放射された光は、ダクトを含む筐体内の全体へ拡散または反射する。また、光源12は光の放射(発光)とともに発熱する発熱体でもある。一例として、光源12は、水銀ランプやハロゲンランプ、レーザーモジュール等である。投写レンズ13は、光源12から放射された光を光学的に処理し、外部の投写面に投写する。投写レンズ13は、例えば、複数のレンズを備えたレンズユニットであり、光源12から放射された放射光を平行光に変換し、平行光を外部へ射出する。
The
ダクト1は、筐体内部に設けられた内部の空気を排気口111に導くための排気ダクトである。ダクト1は、筐体内部の例えば光源12近傍から筐体外部へ向かって略直線状に延びるように配置されている。ダクト1は、光源12周辺で高温となった空気を外部へ排気することで、筐体内部の熱の上昇を抑える。ダクト1は、筐体内部側に吸気口112を備え、筐体側に排気口111を備えているともいえる。ダクト1は、吸気口112から筐体内部の空気を吸引し、吸引した空気を排気口111から排出する。
The
図2は、本実施の形態に係るダクトを吸気口側からみた斜視図であり、図3は、本実施の形態に係るダクトを排気口側からみた正面図である。 FIG. 2 is a perspective view of the duct according to the present embodiment as viewed from the intake port side, and FIG. 3 is a front view of the duct according to the present embodiment as viewed from the exhaust port side.
図2及び図3に示すように、ダクト1は、断面が矩形状の筒状部材であるダクト本体1aを備えている。ダクト本体1aの一端である筐体内部側の開口が吸気口112となり、ダクト本体1aの他端である筐体側の開口が排気口111となる。
As shown in FIG.2 and FIG.3, the
ダクト本体1aの内部に、ルーバー21及びルーバー22を備えている。ルーバー21及びルーバー22により、吸気口112側からダクト1を見ると図2のようにダクト内部が見え、もう一方の排気口111側からダクト1を見ると図3に示すようにダクト内部が見えない構造となっている。
A
図4は、本実施の形態に係るダクト1の断面の概略構造を示し、図5は、図4のダクト1のルーバー21のみを示し、図6及び7は、図4のダクト1のルーバー22のみを示している。
4 shows a schematic structure of a cross section of the
図4に示すように、ダクト1の内部には、吸気口112側にルーバー(第1のルーバー)21が設けられ、排気口111側にルーバー(第2のルーバー)22が設けられている。ルーバー21とルーバー22とは、距離Ld離れて配置されている。
As shown in FIG. 4, a louver (first louver) 21 is provided inside the
吸気口112側のルーバー21は、板状の遮光部材である複数の遮光片211を備える。遮光片211は、排気(空気)の流れに水平に伸びており、排気の流れに垂直な面の一方向に複数連なり形成されている。すなわち、遮光片211は、ダクトの延伸方向(排気方向)と略並行に伸びるように配置されている。
The
図5に示すように、吸気口112側のルーバー21の遮光片211は、風(空気)の流れと同じ水平方向(ダクトの延伸方向)に長さL1で伸び、各遮光片211間の間隔がp1で一列に並んでいる。隣り合うある2つの遮光片211から光が漏れる光線の角度はΘ1となる。角度Θ1(第1の光直線角度)は、遮光片211の一端(吸気口側)211aから一つ下の遮光片211の他端(排気口側)211bへ引いた線(光直線)と、遮光片211の延びる方向の線との成す角度である。角度Θ1は、遮光片211の長さL1と遮光片211の間隔p1とにより決定する。
As shown in FIG. 5, the
図4に示すように、排気口111側のルーバー22は、ルーバー21から風(空気)の流れ方向に距離Ld離れて設けられる。ルーバー22は、折れ曲がった板状の遮光部材である複数の遮光片221を備える。遮光片221は、排気(空気)の流れと同じ水平方向(ダクトの延伸方向)に伸びる片221aと、水平の片221aから排気の流れに斜めに伸びる片221bを備える。片221aは、ルーバー21側に設けられ、ダクトの延伸方向(排気方向)に対し略並行に伸びる平行遮光片部であり、片221bは、排気口111側に設けられ、ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる斜め遮光片部であるともいえる。片221aは、空気の流れと同じ水平方向(ダクトの延伸方向)に長さL2で伸び、片221bは、片221aの端部から空気の流れに斜めの方向へ長さL3で伸びている。水平の片221aと斜めの片221bとの成す角がΘ2である。遮光片221は、排気の流れに垂直な面の一方向に複数連なり形成され、各遮光片221間の間隔がp2で一列に並んでいる。
As shown in FIG. 4, the
図6に示すように、遮光片221の片221bが斜めに伸びた先端221c(片221bの排気口側端部)から、一つ下の遮光片221の水平の片221aと斜めの片221bが接する凸部(角部)221d(片221bのルーバー21側端部)に引いた光線31の成す角がθ3(第2の光直線角度)となる。図7に示すように、遮光片221の水平の片221aと斜めの片221b部が接する凸部(角部)221d(片221aの排気口側端部)から、一つ上の遮光片221の水平の片221aの一端221e(片221aのルーバー21側端部)に引いた光線32との成す角がθ4(第3の光直線角度)となる。角度Θ3〜角度Θ4が、ルーバー22の方向からルーバー21の方向(排気口側から内部)を覗いたときに光が漏れる角度である。
As shown in FIG. 6, the
本実施の形態では、上記のようにルーバー21とルーバー22とをダクト1内に設けることで、遮光片221の斜めに伸びる角度を関連する技術の構造よりも風の流れに水平に近づけても遮光可能になり、遮光片221の斜めに伸びる角度が水平に近いため、空気抵抗を抑え高い排気性能を実現することができる。
In the present embodiment, by providing the
図8及び図9は、遮光性と排気性能を両立できない場合の比較例を示している。図8に示すように、比較例1のダクト800は、ルーバー810とルーバー820を備えている。ルーバー810の遮光片811は、空気の流れ(ダクトの延伸方向)に対し斜めに伸びており、ルーバー820の遮光片821は、遮光片811とは反対の方向へ斜めに伸びている。図8に示すように、ルーバーの遮光片を風の流れから傾けると、二つの遮光片によって遮光は可能であるが、ルーバー810とルーバー820の遮光片に風が当たるため、排気性能が低下する。
8 and 9 show a comparative example in the case where the light shielding performance and the exhaust performance cannot be achieved at the same time. As shown in FIG. 8, the
一方、図9に示すように、比較例2のダクト900は、排気性能を高めるためルーバー910とルーバー920を備えている。ルーバー910の遮光片911及びルーバー920の遮光片921は、同じ方向、すなわち空気の流れに対し水平に伸びている。図9に示すように、風の流れに水平なルーバー構造を二つ用いると、排気性能は向上するものの、光を遮ることができないため、遮光性が低下する。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the
これに対し、本実施の形態では、遮光性と風の流れやすさの両立を考慮し、図4〜図7の構造とする。ルーバー22がΘ3<Θ4の時、ルーバー22単一で遮光は不可能であるが、流路が広く空気抵抗が少ない形状となりながらも、ルーバー21がΘ1<Θ3を満たすとき、ルーバー21とルーバー22の一対で遮光可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the structure shown in FIGS. 4 to 7 is adopted in consideration of the compatibility between the light shielding property and the ease of wind flow. When the
本実施の形態の最適な構造は、ルーバー21とルーバー22の形状はΘ3が小さいほど風の流れに水平となり風通りが良いため、Θ1<Θ3を満たしながら、Θ3を小さくすることである。
The optimum structure of the present embodiment is to reduce Θ3 while satisfying Θ1 <Θ3 because the shape of
また、本実施の形態の構造条件はルーバー21とルーバー22の距離Ldに依存しないため、ルーバー21とルーバー22の間に空間を設けることが可能である。この空間を設けることにより、図10のようにルーバー21とルーバー22の間にも空気が流れるため、空気の流れ41が限定されることなくルーバー22を通過するため空気抵抗を減らすことができ、効率よく排気することができる。
In addition, since the structural condition of the present embodiment does not depend on the distance Ld between the
以上のように、本実施の形態では、ダクトが、水平方向の遮光板を含む第1のルーバーと、斜め方向の遮光板を含む第2のルーバーを備えることにより、遮光性を保ちつつ、排気能力の低下を抑えることができる。特にΘ1<Θ3とすることで、遮光性と排気性能を確実に向上することができる。 As described above, in the present embodiment, the duct includes the first louver including the horizontal light shielding plate and the second louver including the oblique light shielding plate, thereby maintaining the light shielding property and exhausting. A decrease in ability can be suppressed. In particular, by setting Θ1 <Θ3, the light shielding property and the exhaust performance can be reliably improved.
(その他の実施の形態)
その他の実施の形態として、ダクトを図11のような構成としてもよい。実施の形態1で説明したようにルーバー22が風の流れに対して斜めの遮光片221を有しているため、一番下の遮光片221の下側に構造的に袋小路が形成される。そこで、図11に示すように、袋小路に空気が溜まらないように、ルーバー21からの空気を導く導風板222を追加する。導風板222は、一番下の遮光片221のルーバー21側端部から、ダクト本体1aへ斜めに配置される。この導風板222により、風の流れを排気口方向へ導くことができるため、有効に排気することが可能となる。
(Other embodiments)
As another embodiment, the duct may be configured as shown in FIG. As described in the first embodiment, since the
また、ルーバー21とルーバー22の間の空間に、ルーバー21からの空気を導くファン(排気ファン)411を追加してもよい。このファン411により、風の流れを強化することができるため、より効果的に排気することが可能とある。
In addition, a fan (exhaust fan) 411 that guides air from the
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 ダクト
1a ダクト本体
10 プロジェクタ
11 筐体
12 光源
13 投写レンズ
21、22 ルーバー
31、32 光線
111 排気口
112 吸気口
211 遮光片
221 遮光片
221a、221b 片
222 導風板
411 ファン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記筐体内部に設けられた光源と、
前記筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトと、
を備え、
前記ダクトは、
前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、
前記吸気した空気を排気する排気口と、
前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第1の遮光板を有する第1のルーバーと、
前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第2の遮光板を有する第2のルーバーと、
を備える、光学装置。 A housing,
A light source provided inside the housing;
A duct for exhausting air inside the housing to the outside of the housing;
With
The duct is
An air inlet for sucking air inside the housing;
An exhaust port for exhausting the intake air;
A first louver provided on the inlet side and having a plurality of first light-shielding plates extending substantially parallel to the extending direction of the duct;
A second louver provided on the exhaust port side and having a plurality of second light shielding plates extending obliquely with respect to the duct extending direction;
An optical device comprising:
請求項1に記載の光学装置。 The second light shielding plate is provided on the first louver side, is provided on the exhaust port side with a parallel light shielding piece portion extending substantially parallel to the duct extending direction, and extends in the duct extending direction. Including an oblique shading piece extending obliquely with respect to the
The optical device according to claim 1.
前記複数の第2の遮光板に含まれる隣り合う第2の遮光板のうち、一方の第2の遮光板の斜め遮光片部の前記第1のルーバー側端部から、他方の第2の遮光板の斜め遮光片部の前記排気口側端部までの光直線の角度を第2の光直線角度とし、
前記第1の光直線角度は、前記第2の光直線角度よりも小さい、
請求項2に記載の光学装置。 Of the adjacent first light-shielding plates included in the plurality of first light-shielding plates, the second louver of the other first light-shielding plate from the inlet side end of one first light-shielding plate. The angle of the light straight line to the side edge is the first light straight line angle,
Among the second light shielding plates adjacent to each other in the plurality of second light shielding plates, the other second light shielding from the first louver side end of the oblique light shielding piece of one second light shielding plate. The angle of the light straight line to the exhaust port side end of the oblique light shielding piece part of the plate is the second light straight line angle,
The first light linear angle is smaller than the second light linear angle;
The optical device according to claim 2.
前記第2の光直線角度は、前記第3の光直線角度よりも小さい、
請求項3に記載の光学装置。 Of the adjacent second light shielding plates included in the plurality of second light shielding plates, the other second light shielding from the first louver side end of the parallel light shielding piece of one second light shielding plate. The angle of the light straight line to the exhaust port side end of the parallel light shielding piece of the plate is the third light straight line angle,
The second light linear angle is smaller than the third light linear angle;
The optical device according to claim 3.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光学装置。 An air guide plate for guiding the air through the first louver to the second louver;
The optical apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4.
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の光学装置。 An exhaust fan that guides air through the first louver to the second louver;
The optical device according to any one of claims 1 to 5.
前記ダクトは、
前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、
前記吸気した空気を排気する排気口と、
前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第1の遮光板を有する第1のルーバーと、
前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第2の遮光板を有する第2のルーバーと、
を備える、遮光構造。 A duct for exhausting air inside the housing having a light source to the outside of the housing;
The duct is
An air inlet for sucking air inside the housing;
An exhaust port for exhausting the intake air;
A first louver provided on the inlet side and having a plurality of first light-shielding plates extending substantially parallel to the extending direction of the duct;
A second louver provided on the exhaust port side and having a plurality of second light shielding plates extending obliquely with respect to the duct extending direction;
With a light shielding structure.
前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第1の遮光板を有する第1のルーバーは、前記筐体内部の空気を吸気口から吸気し、
前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第2の遮光板を有する第2のルーバーは、前記第1のルーバーが吸気した空気を排気口へ排気する、
遮光方法。 A light shielding method using a duct for exhausting air inside a housing having a light source to the outside of the housing,
The first louver having a plurality of first light shielding plates extending substantially parallel to the extending direction of the duct draws air inside the housing from an air inlet,
The second louver having a plurality of second light shielding plates extending obliquely with respect to the extending direction of the duct exhausts air taken in by the first louver to an exhaust port,
Shading method.
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