JP2016224399A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
Description
また、中継部は、両面基板の内面、外面に、上述した接続部材が設けられて制御部と接続されている。これによって、制御部が露出するまでプロジェクターを分解することなく、内面の接続部材が露出するように分解することで、密閉空間に配置された冷却ファンを容易に取り出すことができる。よって、冷却ファンの修理や交換作業の簡素化が可能となる。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。また、本実施形態のプロジェクターは、机上等に載置され、投写面に横長の画像を投写する横置き姿勢、および投写面に対向する側から見て、横置き姿勢から90°回転され、投写面に縦長の画像を投写する縦置き姿勢が可能に構成されている。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の主な構成を示す模式図である。図2は、プロジェクター1の外観を模式的に示す斜視図である。
プロジェクター1は、図1、図2に示すように、外装を構成する外装筐体2、制御部10、照明装置31を有する光学ユニット3、および冷却装置4を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体2の内部には、さらに、照明装置31や制御部10に電力を供給する電源装置等が配置されている。また、以下では、説明の便宜上、横置き姿勢のプロジェクター1において、投写面側を+Y側(前側)、投写面に対向する側からみた右側を+X側、鉛直方向上側を+Z側として記載する。
光学ユニット3は、図1に示すように、照明装置31に加え、インテグレーター照明光学系32、色分離光学系33、光変調装置341を有する光学装置34、投写光学装置としての投写レンズ35、およびこれら各部材を収納する光学部品用筐体36を備える。
一対の光源装置31A,31Bは、同様の構成を有し、放電型の光源311、リフレクター312、およびこれらを収納する光源用筐体313をそれぞれ備える。そして、一対の光源装置31A,31Bは、反射ミラー31Cに向けて光を射出する。
反射ミラー31Cは、光源装置31A,31Bから射出された光を同一方向(+Y方向)に反射し、インテグレーター照明光学系32に入射させる。
循環冷却装置5は、密閉空間100(図3参照)を有し、この密閉空間100に冷却気体(本実施形態では冷却空気)を循環させ、密閉空間100に配置される冷却対象としての光変調装置341を冷却するように構成されている。なお、冷却気体として用いる気体は、空気に限らず、ヘリウム等の気体であってもよい。
放熱装置6は、循環冷却装置5で発する熱を放熱するように構成されている。循環冷却装置5および放熱装置6について後で詳細に説明する。
ここで循環冷却装置5および放熱装置6について詳細に説明する。
図3は、循環冷却装置5および放熱装置6の主な構成を示すブロック図である。
循環冷却装置5は、図3に示すように、第1収納部51、第2収納部52、冷却ファン53、ダクト部材54、吸熱部55、循環ファン56、温度検出部57、および中継部8を備える。また、第1収納部51および第2収納部52は、密閉筐体を構成し、この密閉筐体は、中継部8とで密閉空間100を形成する。密閉空間100は、この密閉筐体外の空気が内部に流入しにくい密閉構造として構成されている。
冷却ファン53R,53G,53Bは、羽根の回転中心軸に沿う方向から取り込んだ冷却空気を回転接線方向に吐出するシロッコファンであり、第2収納部52内の冷却空気をダクト部材54を介して、第1収納部51内の3つの光変調装置341個別に送風する。具体的に、冷却ファン53Rは、光変調装置341Rに冷却空気を送風し、冷却ファン53Gは、光変調装置341Gに冷却空気を送風する。そして、冷却ファン53Bは、光変調装置341Bに冷却空気を送風する。
循環ファン56は、軸流ファンで2つ設けられており、吸熱部55近傍の第2収納部52内に配置される。循環ファン56は、吸熱部55によって吸熱された冷却空気を第2収納部52内に循環させる。
タンク61は、流通管65を介して吸熱部55およびポンプ62と接続されており、液体を貯留し、流通管65で接続される環状の流路にこの液体を供給する。
ポンプ62は、流通管65を介してタンク61および熱交換部63と接続されており、環状の流路に沿って液体を循環させる。
放熱用ファン64は、熱交換部63のヒートシンクに冷却空気を送風し、発熱したヒートシンクの熱を放熱させる。
ここで第2収納部52および第2収納部52内の構成について詳細に説明する。
図4は、第2収納部52を下方斜めから見た斜視図である。図5は、第2収納部52を下方斜めから見た分解斜視図である。図6は、第2収納部52を上方斜めから見た分解斜視図である。
図4〜図6に示すように、第2収納部52は、平面視矩形の箱状に形成されており、冷却ファン53、循環ファン56、温度検出部57、送風ファン41およびダクト部材411が取り付けられる取付側筐体52A、および取付側筐体52Aとでこれらの電子部品を収納するカバー側筐体52Bを備える。
また、−Y側の側面部522は、図5に示すように、−X側端部近傍が+Y方向に屈曲するように形成された側面部5221を有しており、この側面部5221の−Y側には、上面部521が延出して突出する部位、およびこの部位の周縁から立設する立設部を有する補助取付部527aが形成されている。
このように、第2収納部52には、上面部521、底面部523、および側面部522,524が設けられ、これらの部位と中継部8で囲まれた領域が第2収納部52における密閉空間100として形成される。すなわち、補助取付部527aおよび補助カバー部527bは、密閉空間100の外側に形成されている。
また、取付側筐体52Aには、図6に示すように、周縁部が突出し、ダクト部材54の一部が挿通される挿通孔526が形成されている。この挿通孔526は、光学装置34(図1参照)の下方に位置するように形成されている。
冷却ファン53R,53G,53Bは、循環ファン561,562の+X方向に、循環ファン561,562から近い順に冷却ファン53B、冷却ファン53G、冷却ファン53Rで配置される。
送風ファン41は、両側に吸気口41iを有するシロッコファンで、羽根の回転中心軸41jがZ方向に沿うように配置される。そして、補助取付部527aには、+Z側の吸気口41iに対向して開口部5271a(図6参照)が形成されている。なお、−Z側の吸気口41iには、補助カバー部527bの前述した開口部5271bから空気が流入する。
第2収納部52における密閉空間100には、図7に示すように、循環ファン56が循環させた冷却空気を冷却ファン53R,53G,53Bそれぞれに導く流路7R,7G,7Bが設けられている。
具体的に、図7に示すように、流路7Bは、循環ファン561の+X側で、Y方向における循環ファン561の略中央と、+Y側の側面部522,524(側面部524は図6参照)との間に流入口を有し、冷却ファン53Bの吸気口53iに向かって形成される。流路7Gは、流路7Bの−Y側に位置し、循環ファン561,562の+X側に流入口を有し、冷却ファン53Gの吸気口53iに向かって形成される。そして、流路7Rは、流路7Gの−Y側に位置し、循環ファン562の+X側に流入口を有し、冷却ファン53Rの吸気口53iに向かって形成される。
このように、冷却ファン53、循環ファン56、および温度検出部57は、第2収納部52における密閉空間100に収納される。そして、補助取付部527aに取り付けられる送風ファン41、および送風ファン41の+X側に配置される送風ファン42は、密閉空間100の外側に配置される電子部品となる。
図8は、中継部8の斜視図であり、(a)は密閉空間100側から見た図、(b)は密閉空間100の外側から見た図である。
両面基板81は、両面に配線パターンが形成された回路基板であり、密閉空間100側となる内面811に接続部材としての複数のコネクター811Cnが実装され、密閉空間100側とは反対側となる外面812に接続部材としてのコネクター812Ccおよび複数のコネクター812Cfが実装されている。
コネクター812Ccおよび複数のコネクター812Cfは、図5に示すように、X方向に沿って配設され、図4に示すように、カバー側筐体52Bの切欠き5242から露出している。そして、コネクター812Ccは、制御部10のケーブルのコネクターが取付側筐体52A側(+Z側)から着脱できる向きで配置され、複数のコネクター812Cfは、送風ファン41,42のケーブルのコネクターがカバー側筐体52B側(−Z側)から着脱できる向きで配置されている。このように、中継部8は、密閉空間100の外側に配置される電子部品(送風ファン41,42)においても、制御部10との電気的な接続を中継する。
また、カバー側筐体52Bには、図5に示すように、底面部523の外面における切欠き5242近傍に、各コネクター812Cc,812Cfに対応して刻印Mbが表記されている。この刻印Mbは、各コネクター812Cc,812Cfに接続される電子部品を特定するために、電子部品に対応する文字等が表記されており、組立作業者が誤接続しないように構成されている。
枠部820は、両面基板81の4辺が挿入されるように、内面側に溝を有し、両面基板81の端面を含む周縁部を覆うように形成されている。また、枠部820は、図8(b)に示すように、外面812側においては、周縁部に限らずコネクター812Cc,812Cf近傍まで広い領域に形成されている。
突起部821は、第2収納部52内に配置される際に、上面部521側となる辺、および底面部523側となる辺に、枠部820から突出して形成されている。なお、弾性部材82は、エラストマーに限らず、弾性を有し、且つ密閉空間100の密閉性保持を可能とする他の部材、例えば、有機材料と無機材料とを組み合わせたシーリング部材等であってもよい。
図7に戻って、取付側筐体52Aには、−Y側の側面部522に、中継部8を支持するための一対の支持部528が形成されている。また、カバー側筐体52Bには、前述したように、一対の突起部5231が形成されている(図6参照)。
図9は、中継部8近傍の第2収納部52の断面図である。
中継部8は、図7、図9に示すように、取付側筐体52Aの上面部521、一対の支持部528、および一対の突起部5231に支持されて第2収納部52内に配置される。なお、図9において、一対の支持部528のうちの一方は図示を省略している。
具体的に、各突起部5231は、図9に示すように、カバー側筐体52Bの側面部524から所定の距離隔て、側面部524に対し、交差する方向に延出するように形成されている。また、各突起部5231は、側面部524に対向する端面5231sが底面部523から離れる程、側面部524から遠ざかるように傾斜している。
このように、中継部8は、ネジ等を用いずに、取付側筐体52Aおよびカバー側筐体52Bに挟持されて第2収納部52に配置される。
図10は、プロジェクター1を底面2D側から見た斜視図であり、(a)は蓋部材23を取り外した状態の図、(b)は、(a)におけるA部の拡大図である。
外装筐体2は、図10に示すように、底面2Dに内部の一部を露出させる露出用開口部2aが設けられ、この露出用開口部2aは、蓋部材23によって閉塞される。蓋部材23は、ネジにより外装筐体2の本体側に着脱可能に固定される。
露出用開口部2aは、図10(a)に示すように、カバー側筐体52B、送風ファン41,42、ダクト部材411およびコネクター812Cfが露出する大きさに形成されている。
このように、プロジェクター1は、蓋部材23が取り外されることで、密閉空間100の外側に配置される送風ファン41,42の取り外しが可能に構成されている。
図11に示すように、プロジェクター1は、蓋部材23が取り外された上、カバー側筐体52Bが取り外されると、ダクト部材54、および第2収納部52内に配置される複数の電子部品が露出する。また、図11には図示されないが、カバー側筐体52Bが取り外されると、複数のコネクター811Cn(図9参照)も露出するので、これらの電子部品の取り外しが可能となる。
(1)循環冷却装置5は、中継部8を利用して密閉空間100を形成する構成なので、ケーブルが密閉空間100の内側から外側に亘って配線される構成に比べ、ケーブルの挿通孔とケーブルとの隙間を埋める部材が不要になることや、ケーブルの配線処理等の簡素化が可能となる。よって、プロジェクター1は、容易な製造が可能な循環冷却装置5を備え、外部の塵埃が密閉空間100内の冷却対象に付着することを防止して冷却対象を冷却することが可能となる。
また、中継部8は、両面基板81の内面811にコネクター811Cnが設けられ、外面812にコネクター812Cc,812Cfが設けられて制御部10と接続されている。これによって、制御部10が露出するまでプロジェクター1を分解することなく、内面のコネクター811Cnが露出するように分解することで、第2収納部52に配置された冷却ファン53、循環ファン56および温度検出部57を容易に取り出すことができる。よって、冷却ファン53、循環ファン56および温度検出部57の修理や交換作業の簡素化が可能となる。
また、蓋部材23を取り外せば、送風ファン41,42の取り外しが可能なので、これらの電子部品の修理や交換をさらに容易に行うことが可能となる。
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の中継部8は、取付側筐体52Aの上面部521に対して両面基板81が起立し、取付側筐体52Aとカバー側筐体52Bとに挟持されて配置されているが、他の態様であってもよい。例えば、取付側筐体52Aの上面部521に開口部を設け、この開口部を閉塞するように中継部を形成し、この中継部を上面部521にネジ固定する態様も可能である。
図12は、変形例のプロジェクター9を説明するための図である。プロジェクター9は、図12に示すように、複数の冷却ファン153、第2収納部152、中継部18、および蓋体123を備えている。プロジェクター9の外装筐体90の底面90Dには、内部の一部を露出させる露出用開口部91が設けられている。蓋体123は、露出用開口部91を閉塞する。第2収納部152は、取付側筐体152Aおよびカバー側筐体152Bを有し、カバー側筐体152Bは、蓋体123と一体化されている。第2収納部152は、取付側筐体152Aの内部が露出用開口部91から露出するように配置されている。
図13は、プロジェクター9の内面側となる方向から見た蓋体123の斜視図である。蓋体123は、図13に示すように、カバー側筐体152Bが内面側に設けられており、ネジにより外装筐体90の本体側に取り付けられると、取付側筐体152Aとカバー側筐体152Bとが嵌合する。また、中継部18は、取付側筐体152Aとカバー側筐体152Bとに挟持される。
この変形例の構成によれば、部品点数を削減して第2収納部152の形成および中継部18の固定が可能となる。また、ユーザーは、蓋体123を取り外すことで、取付側筐体152A内の冷却ファン153や、両面基板181の内面側に配置される接続部材を露出させることができるので、冷却ファン153等の修理や交換作業のさらなる簡素化が可能となる。
また、図示は省略するが、蓋体123が外装筐体90の底面90D全体を形成する態様であってもよい。
また、前記実施形態では、3つの冷却対象(光変調装置341R,341G,341B)と同数の冷却ファン53R,53G,53Bを備えているが、冷却対象の数と冷却ファンの数とが異なる構成であってもよい。
また、前記実施形態の光変調装置341は、R光、G光、およびB光に対応する3つの光変調装置341R,341G,341Bを用いるいわゆる3板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、2つまたは4つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。
また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を利用したものであってもよい。
Claims (9)
- 光源および光変調装置を備え、画像を投写するプロジェクターであって、
冷却対象を内部に収納する密閉筐体を有し、前記密閉筐体内に冷却気体を循環させることにより前記冷却対象を冷却する循環冷却装置と、
前記循環冷却装置の外側に配置され、当該プロジェクターを制御する制御部と、
前記循環冷却装置および前記制御部を収納し、外装を構成する外装筐体と、
を備え、
前記循環冷却装置は、
前記密閉筐体内に配置され、冷却気体を前記冷却対象に送風する冷却ファンと、
前記冷却対象を冷却した気体の熱を吸熱する吸熱部と、
前記密閉筐体とで密閉空間を形成し、前記冷却ファンと前記制御部との電気的接続を中継する中継部と、
を備え、
前記中継部は、前記密閉空間側となる内面に前記冷却ファンと電気的に接続される接続部材、および前記密閉空間側とは反対側となる外面に前記制御部と電気的に接続される接続部材を有する両面基板を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1に記載のプロジェクターであって、
前記中継部は、前記両面基板の端面を覆い、前記密閉筐体に密着して配置される弾性部材を備えることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1または請求項2に記載のプロジェクターであって、
前記循環冷却装置は、前記密閉空間に配置され、前記吸熱部によって吸熱された冷却気体を前記第2収納部内に循環させる循環ファンをさらに備え、
前記両面基板は、前記内面に前記循環ファンと電気的に接続される接続部材を有し、前記循環ファンと前記制御部との電気的接続を中継することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記密閉空間の外側に配置される電子部品を備え、
前記両面基板は、前記外面に前記電子部品と電気的に接続される接続部材を有し、前記制御部と前記電子部品とを電気的に中継することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記密閉筐体は、前記冷却対象を収納する第1収納部と、前記冷却ファンを収納し、前記中継部により閉塞される開口部を有する第2収納部と、で構成されることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項5に記載のプロジェクターであって、
前記第2収納部は、前記冷却ファンが取り付けられる取付側筐体、および前記取付側筐体とで前記冷却ファンを収納し、前記取付側筐体に着脱可能に取り付けられるカバー側筐体、を備え、
前記中継部は、前記取付側筐体と前記カバー側筐体とに挟持されて前記第2収納部に配置されることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項6に記載のプロジェクターであって、
前記外装筐体は、内部の一部を露出させる露出用開口部、および前記露出用開口部を閉塞する蓋部材を有し、
前記第2収納部は、前記蓋部材が取り外されることで、前記カバー側筐体が前記露出用開口部から露出するように配置されることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項6に記載のプロジェクターであって、
前記外装筐体は、内部の一部を露出させる露出用開口部、および前記カバー側筐体と一体化され、前記露出用開口部を閉塞する蓋体を有し、
前記第2収納部は、前記取付側筐体の内部が前記露出用開口部から露出するように配置されていることを特徴とするプロジェクター。 - 請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
前記外装筐体は、当該プロジェクターが載置される載置面に対向する底面を有し、
前記中継部は、前記両面基板が前記底面に対して起立するように配置されることを特徴とするプロジェクター。
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