JP2019082528A - プロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】大型化を抑制しつつ、複数の回路基板を適切に冷却する冷却装置を備えたプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクター1は、空間を介して重ねられた複数の第1回路基板41と、複数の第1回路基板41を冷却する冷却装置6と、を備える。冷却装置6は、空気を吸入する吸入口をそれぞれ有し、複数の第1回路基板41の端部側に配置され、複数の第1回路基板41に向かって空気を送出する第1シロッコファン61および第2シロッコファン62を有し、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、それぞれの吸入口が互いに向き合い、第1シロッコファン61から送出される空気の第1送出方向と、第2シロッコファン62から送出される空気の第2送出方向とが交差するように配置されている。【選択図】図5
Description
本発明は、プロジェクターに関する。
従来、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投写するプロジェクターが知られている。プロジェクターは、外部機器から入力された信号の画像信号への変換や画質調整等を行うための回路基板を備えている。回路基板は、動作に伴って発熱するので、この回路基板を冷却するように構成されたプロジェクターが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の投写型表示装置(プロジェクター)は、電源ブロック、外部からの入力信号を処理する画像処理基板(回路基板)、装置内部で発生した熱を装置外部に排出すると共に、電源ブロックや画像処理基板を冷却する2つの排気ファン、および吸気口、排気口を有する外装ケースを備える。2つの排気ファンは、軸流ファンで構成され、排気口の近傍で並設されている。画像処理基板は、排気ファンが駆動されることによって、吸気口から導入された外気によって冷却される。そして、画像処理基板を冷却した空気は、排気口からプロジェクター外部へ排気される。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、2つの排気ファンが並設されている方向における2つの排気ファンの占有領域が大きく、プロジェクターが大型化する。また、特許文献1に記載の軸流ファンで構成された排気ファンでは、画像処理基板(回路基板)が有する特に発熱量が大きな回路素子に適切に冷却風を流通させることが難しく、回路素子が許容の温度を超える恐れがある。
さらに、近年、プロジェクターは、高解像度の画像の投写や高機能化が求められており、それに伴って回路基板の拡大や回路基板の構成枚数の増加、および回路基板の発熱量が増大する。そのため、特許文献1に記載の技術では、プロジェクターがさらに大型化することや、回路基板がさらに冷却不足となる恐れがある。
さらに、近年、プロジェクターは、高解像度の画像の投写や高機能化が求められており、それに伴って回路基板の拡大や回路基板の構成枚数の増加、および回路基板の発熱量が増大する。そのため、特許文献1に記載の技術では、プロジェクターがさらに大型化することや、回路基板がさらに冷却不足となる恐れがある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係るプロジェクターは、光を射出する光源と、前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置により変調された光を投写する投写光学装置と、空間を介して第1方向に重ねられた複数の第1回路基板と、前記複数の第1回路基板を冷却する冷却装置と、を備え、前記冷却装置は、空気を吸入する吸入口をそれぞれ有し、前記第1方向に直交する第2方向における前記複数の第1回路基板の端部側に配置され、前記複数の第1回路基板に向かって空気を送出する第1シロッコファンおよび第2シロッコファンを有し、前記第1シロッコファンおよび前記第2シロッコファンは、それぞれの前記吸入口が互いに向き合い、前記第1シロッコファンから送出される空気の第1送出方向と、前記第2シロッコファンから送出される空気の第2送出方向とが交差するように配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンが複数の第1回路基板の端部側からこの複数の第1回路基板に向かって空気を送出するので、複数の第1回路基板をまとめて冷却することができる。また、シロッコファンは、軸流ファンに比べて風速を高めて空気を送出するので、複数の第1回路基板が有する特に発熱量が大きな回路素子を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンは、第1送出方向と第2送出方向とが交差するように配置されている。すなわち、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンは、複数の第1回路基板から遠ざかるにしたがって、互いの距離が大きくなるように、互いに傾斜している。これによって、第1シロッコファンから送出された空気と、第2シロッコファンから送出された空気とを衝突させて複数の第1回路基板に乱流を流通させることが可能となる。よって、層流では生じる部材(複数の第1回路基板が有する回路素子)表面での温度境界層を抑制し、複数の第1回路基板を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファンと第2シロッコファンとが互いに傾斜しているので、2つの軸流ファンが並設された構成に比べ、2つのファンが並設されている方向におけるプロジェクター内の第1シロッコファンおよび第2シロッコファンの占有領域を小さく構成できる。
したがって、発熱量が大きな回路素子を有し、複数の第1回路基板を備えた構成であっても、大型化を抑制しつつ、高信頼性の複数の第1回路基板を備えたプロジェクターの提供が可能となる。
また、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンは、第1送出方向と第2送出方向とが交差するように配置されている。すなわち、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンは、複数の第1回路基板から遠ざかるにしたがって、互いの距離が大きくなるように、互いに傾斜している。これによって、第1シロッコファンから送出された空気と、第2シロッコファンから送出された空気とを衝突させて複数の第1回路基板に乱流を流通させることが可能となる。よって、層流では生じる部材(複数の第1回路基板が有する回路素子)表面での温度境界層を抑制し、複数の第1回路基板を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファンと第2シロッコファンとが互いに傾斜しているので、2つの軸流ファンが並設された構成に比べ、2つのファンが並設されている方向におけるプロジェクター内の第1シロッコファンおよび第2シロッコファンの占有領域を小さく構成できる。
したがって、発熱量が大きな回路素子を有し、複数の第1回路基板を備えた構成であっても、大型化を抑制しつつ、高信頼性の複数の第1回路基板を備えたプロジェクターの提供が可能となる。
[適用例2]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記複数の第1回路基板は、画像処理を行う第1集積回路を有する画像処理基板を有し、前記第1集積回路は、前記第1シロッコファンから送出された空気と前記第2シロッコファンから送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第1シロッコファンから送出された空気と、第2シロッコファンから送出された空気との衝突で発生する乱流を有効に第1集積回路に流通させることができる。よって、第1集積回路が効率良く冷却されるので、高信頼性の画像処理基板を備えたプロジェクターの提供が可能となる。
[適用例3]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、接続基板をさらに備え、前記複数の第1回路基板は、当該プロジェクターを制御する制御基板を有し、前記接続基板は、前記複数の第1回路基板のうちの前記制御基板とは異なる第1回路基板と前記制御基板とを接続し、前記第1方向および前記第2方向に交差する第3方向における前記複数の第1回路基板の端部側に配置され、前記第1方向に沿って延出することが好ましい。
この構成によれば、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンから送出された空気が複数の第1回路基板の第3方向における端部側から複数の第1回路基板の外側に流出することを抑制できる。よって、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンから送出された空気を複数の第1回路基板における第2方向の奥側(第1シロッコファンおよび第2シロッコファンから離れた部位)まで効率良く導くことができる。よって、複数の第1回路基板のさらに効率的な冷却が可能となる。
[適用例4]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記複数の第1回路基板は、当該プロジェクターの機能を拡張する拡張基板を有し、前記拡張基板は、前記複数の第1回路基板において前記接続基板が配置される側とは反対の端部側から前記接続基板に接続可能に構成されていることが好ましい。
この構成によれば、複数の第1回路基板は、接続基板に接続可能な拡張基板を備えている。これによって、拡張基板を有する構成であっても、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンから送出された空気を複数の第1回路基板における第2方向の奥側まで効率良く導く構成を維持することが可能となる。よって、この拡張基板を含む複数の第1回路基板を効率的に冷却し、プロジェクターの機能を確実に拡張させることが可能となる。
[適用例5]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記複数の第1回路基板において前記第1シロッコファンおよび前記第2シロッコファンが配置される側とは反対の端部側に配置され、第2集積回路を有する第2回路基板をさらに備え、前記第2集積回路は、前記第1シロッコファンから送出された空気と前記第2シロッコファンから送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、発熱量が大きな第2集積回路を有する第2回路基板を有する構成であっても、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンから送出された空気を利用して、この第2集積回路を冷却することが可能となる。よって、第2回路基板が有する機能を確実に発揮させるプロジェクターの提供が可能となる。
[適用例6]上記適用例に係るプロジェクターにおいて、外装を構成する外装筐体をさらに備え、前記外装筐体は、外部の空気を導入する吸気口を有し、前記吸気口は、前記第2方向に沿う方向から見て、少なくとも一部が前記第1シロッコファンと前記第2シロッコファンとの間の領域に重なる位置に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンは、吸入口が互いに向き合って配置されているので、互いの間の領域には、それぞれのシロッコファンに吸入される空気が流通する。そして、外装筐体の吸気口は、第2方向に沿う方向から見て、少なくとも一部がこの領域に重なるように形成されている。これによって、第1シロッコファンおよび第2シロッコファンは、外部の空気を直接導入して、この空気を複数の第1回路基板に送出することが可能となる。よって、複数の第1回路基板のより効率的な冷却が可能となる。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせてある。
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。
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。
〔プロジェクターの主な構成〕
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2、光学ユニット3、回路装置4、および冷却装置6を備える。また、図示は省略するが、プロジェクター1は、内部の電子部品に電力を供給する電源装置を備える。なお、以下では、説明の便宜上、プロジェクター1の投写面側を前方(+Y方向)、プロジェクターが机上等に載置されて投写する姿勢において、プロジェクターの上側を上方(+Z方向)、前方(+Y方向)から見たプロジェクターの右側を右方(+X方向)として記載する。
図1は、本実施形態のプロジェクター1の概略構成を示す模式図である。
プロジェクター1は、図1に示すように、外装を構成する外装筐体2、光学ユニット3、回路装置4、および冷却装置6を備える。また、図示は省略するが、プロジェクター1は、内部の電子部品に電力を供給する電源装置を備える。なお、以下では、説明の便宜上、プロジェクター1の投写面側を前方(+Y方向)、プロジェクターが机上等に載置されて投写する姿勢において、プロジェクターの上側を上方(+Z方向)、前方(+Y方向)から見たプロジェクターの右側を右方(+X方向)として記載する。
外装筐体2は、光学ユニット3、回路装置4、冷却装置6、および図示しない電源装置等を内部に収容する。また、外装筐体2は、複数の部材で構成され、外部の空気を導入する吸気口21、および内部の温まった空気を排気する排気口(図示省略)を有している。本実施形態のプロジェクター1は、吸気口21が外装筐体2の前面(+Y方向側)に設けられ、排気口が外装筐体2の後面(−Y方向側)に設けられている。また、この吸気口21には、防塵フィルター22が配置されている。
光学ユニット3は、照明装置31、複数の光変調装置32、色合成光学装置33、および投写光学装置としての投写レンズ34を備える。
照明装置31は、光を射出する光源311、図示しない色分離導光光学系を備える。色分離導光光学系は、光源311から射出された光を赤色光、緑色光および青色光に分離し、分離した各色光を各色光用の光変調装置32に導く。
照明装置31は、光を射出する光源311、図示しない色分離導光光学系を備える。色分離導光光学系は、光源311から射出された光を赤色光、緑色光および青色光に分離し、分離した各色光を各色光用の光変調装置32に導く。
複数の光変調装置32は、各色光用に設けられ、入射した色光を画像情報に応じて変調する。色合成光学装置33は、各光変調装置32で変調された各色光を合成し、画像光を形成する。投写レンズ34は、色合成光学装置33で合成された画像光をスクリーン等の投写面に投写する。
なお、光源311としては、放電型のものや、発光ダイオード、レーザー等の固体光源を用いることができる。また、光変調装置32としては、透過型の液晶パネルや、反射型の液晶パネルを用いることができる。また、マイクロミラー型の装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を光変調装置32とし、光学ユニットを構成することも可能である。
なお、光源311としては、放電型のものや、発光ダイオード、レーザー等の固体光源を用いることができる。また、光変調装置32としては、透過型の液晶パネルや、反射型の液晶パネルを用いることができる。また、マイクロミラー型の装置、例えば、DMD(Digital Micromirror Device)等を光変調装置32とし、光学ユニットを構成することも可能である。
図2は、回路装置4および冷却装置6を示す斜視図であり、前方斜め左方から見た図である。図3は、回路装置4および冷却装置6を示す斜視図であり、前方斜め右方から見た図である。
回路装置4は、図2に示すように、複数の第1回路基板41、接続基板42、第2回路基板43、インターフェイス基板(図示省略)、およびフレーム5を有している。
複数の第1回路基板41は、空間を介して上下方向(Z方向)に重ねられている。上下方向(Z方向)は第1方向に相当する。また、前後方向(Y方向)は、第2方向に相当し、左右方向(X方向)は、第3方向に相当する。なお、図示は省略するが、プロジェクター1は、光源311を駆動する光源駆動部、および光変調装置32を駆動するパネル駆動部を備えている。
回路装置4は、図2に示すように、複数の第1回路基板41、接続基板42、第2回路基板43、インターフェイス基板(図示省略)、およびフレーム5を有している。
複数の第1回路基板41は、空間を介して上下方向(Z方向)に重ねられている。上下方向(Z方向)は第1方向に相当する。また、前後方向(Y方向)は、第2方向に相当し、左右方向(X方向)は、第3方向に相当する。なお、図示は省略するが、プロジェクター1は、光源311を駆動する光源駆動部、および光変調装置32を駆動するパネル駆動部を備えている。
図示しないインターフェイス基板は、外部機器からの信号が入力される入力端子を有し、複数の第1回路基板41の下方(−Z方向)に配置され、また、この入力端子が外装筐体2の側面から露出するように配置されている。
複数の第1回路基板41は、冷却装置6を挟んで吸気口21の後方(−Y方向)に配置されている(図1参照)。複数の第1回路基板41は、図2に示すように、下方から上方に向かって(+Z方向において)順次配置された制御基板41A、第1拡張基板41B、第2拡張基板41C、および画像処理基板41Dを有している。
制御基板41Aは、配線基板、およびこの配線基板に実装されたCPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の回路素子を有し、プロジェクター1の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。制御基板41Aは、図2および図3に示すように、XY平面における大きさが第1拡張基板41B、第2拡張基板41C、および画像処理基板41Dよりも大きく形成されている。具体的に、制御基板41Aは、第1拡張基板41B、第2拡張基板41C、および画像処理基板41Dに対し、前側(+Y方向側)、後側(−Y方向側)、および右側(+X方向側)が飛び出す大きさに形成されている。
画像処理基板41Dは、配線基板、この配線基板に実装された第1集積回路41Di(図5参照)等の回路素子、および第1ヒートシンク41Dhを有し、図示しないケーブルを介して制御基板41Aに接続されている。第1集積回路41Diは、画像処理を行う集積回路であり、配線基板の上面に設けられている。第1ヒートシンク41Dhは、第1集積回路41Diに積層されている。
画像処理基板41Dは、各種入力信号を、各光変調装置32の各画素の階調を表す画像情報、すなわち各画素に印加する駆動電圧を規定する画像情報に変換する。さらに、画像処理基板41Dは、制御基板41Aの指示に基づいて、変換した画像情報に対して、画質調整(明るさ、コントラスト、シャープネス、色合等)を施す。また、本実施形態の第1集積回路41Diは、高解像度(例えば、約4,000×約2,000画素のいわゆる4K2Kの解像度)の画像を処理可能に構成されている。このため第1集積回路41Diは、発熱量が大きく、効率的な冷却が求められている。
第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cは、プロジェクター1の機能を拡張する。
第1拡張基板41Bは、配線基板、この配線基板に実装された回路素子、および第1入力端子41Bj(図2参照)を有し、後述する接続基板42を介して制御基板41Aに接続されている。第1入力端子41Bjは、例えば、BNC端子であり、外部機器からSDI信号が入力可能に構成されている。
第1拡張基板41Bは、配線基板、この配線基板に実装された回路素子、および第1入力端子41Bj(図2参照)を有し、後述する接続基板42を介して制御基板41Aに接続されている。第1入力端子41Bjは、例えば、BNC端子であり、外部機器からSDI信号が入力可能に構成されている。
第2拡張基板41Cは、配線基板、この配線基板に実装された回路素子、および第2入力端子41Cj(図2参照)を有し、接続基板42を介して制御基板41Aに接続されている。第2入力端子41Cjは、例えば、HDMI(登録商標)規格に準拠した端子であり、外部機器からこの規格に準拠した信号が入力可能に構成されている。
図示は省略するが、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cのそれぞれは、図示しない端子枠、および回路素子を覆うシールド部材を備え、接続基板42に対し、プロジェクター1の外部(外装筐体2の−X方向側)から接続可能に構成されている。すなわち、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cのそれぞれは、複数の第1回路基板41において後述の接続基板42が配置される側とは反対の端部側(−X方向側)から、接続基板42に接続可能に構成されている。
第1拡張基板41Bの端子枠は、第1入力端子41Bjを露出させる開口部を有し、第1拡張基板41Bにおける配線基板の−X方向側の端部に配置されている。同様に、第2拡張基板41Cの端子枠は、第2入力端子41Cjを露出させる開口部を有し、第2拡張基板41Cにおける配線基板の−X方向側の端部に配置されている。
また、外装筐体2は、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cをプロジェクター1から挿抜可能とする開口部(図示省略)が形成された枠体23(図5参照)を有している。
また、外装筐体2は、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cをプロジェクター1から挿抜可能とする開口部(図示省略)が形成された枠体23(図5参照)を有している。
このように、プロジェクター1は、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cを備え、インターフェイス基板だけでは対応できない外部からの信号に基づいた投写が可能に構成されている。また、プロジェクター1は、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cが挿抜可能に構成されているので、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cとは機能が異なるオプションの回路基板の装着が可能となる。
接続基板42は、配線基板、およびこの配線基板に実装された複数のコネクター等を有している。複数のコネクターは、制御基板41A、第1拡張基板41B、および第2拡張基板41Cのそれぞれの接続に対応するコネクターを含んでいる。そして、接続基板42は、制御基板41Aと第1拡張基板41Bとを接続し、また、制御基板41Aと第2拡張基板41Cとを接続する。
接続基板42は、図3に示すように、左右方向(X方向)における複数の第1回路基板41の端部側(+X方向側)に配置されており、上下方向(Z方向)に沿って延出している。具体的に、配線基板は、上下方向(Z方向)において、制御基板41Aにおける配線基板の上面近傍から画像処理基板41Dの配線基板近傍まで延出している。
接続基板42は、図3に示すように、左右方向(X方向)における複数の第1回路基板41の端部側(+X方向側)に配置されており、上下方向(Z方向)に沿って延出している。具体的に、配線基板は、上下方向(Z方向)において、制御基板41Aにおける配線基板の上面近傍から画像処理基板41Dの配線基板近傍まで延出している。
このように、接続基板42は、上下方向(第1方向)および前後方向(第2方向)に交差する(本実施形態では、直交する)左右方向(第3方向)における複数の第1回路基板41の一方の端部側に配置されている。そして、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cは、左右方向(第3方向)における複数の第1回路基板41の他方の端部側から接続基板42に接続可能に構成されている。
第2回路基板43は、配線基板、この配線基板に実装された第2集積回路等の回路素子、および第2集積回路に積層された第2ヒートシンク43hを有し、図示しないケーブルを介して制御基板41Aに接続されている。第2回路基板43は、さらなる画質調整等の機能を付加する機能を有している。第2回路基板43は、第2集積回路および第2ヒートシンク43hが配線基板の上面に設けられている。また、第2集積回路および第2ヒートシンク43hは、画像処理基板41Dにおける第1ヒートシンク41Dhの後方(−Y方向側)に設けられている。すなわち、第2回路基板43は、複数の第1回路基板41において後述する冷却装置6が配置される側(+Y方向側)とは反対の端部側(−Y方向側)に配置されている。
フレーム5は、詳細な説明は省略するが、本体フレーム51等の複数の部材を有し、複数の第1回路基板41、接続基板42、第2回路基板43、およびインターフェイス基板(図示省略)を支持する。
図4は、複数の第1回路基板41、本体フレーム51および冷却装置6を示す斜視図であり、斜め後方から見た図である。
図4は、複数の第1回路基板41、本体フレーム51および冷却装置6を示す斜視図であり、斜め後方から見た図である。
本体フレーム51は、板金で形成され、図2、図4に示すように、第2拡張基板41Cと画像処理基板41Dとの間に位置する上面部511、上面部511の前端(+Y方向の端部)から下方(−Z方向)に屈曲された前面部512、および上面部511の後端(−Y方向の端部)から下方に屈曲された後面部513を有している。前面部512は、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cの前側(+Y方向側)に位置し、冷却装置6から送出された空気の一部が通過する通気孔512hが形成されている。後面部513は、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cの後側(−Y方向側)に位置し、空気が通過する通気孔513hが形成されている。
冷却装置6は、図2に示すように、第1シロッコファン61、第2シロッコファン62、およびダクト部材7を備え、防塵フィルター22(図1参照)と、複数の第1回路基板41との間に配置されている。冷却装置6は、吸気口21から外部の空気を導入し、この空気によって複数の第1回路基板41を含む回路装置4を冷却する。なお、図示は省略するが、プロジェクター1は、冷却装置6以外にも、光源311や光変調装置32を冷却する装置を備えている。
〔冷却装置の構成〕
ここで、冷却装置6について、詳細に説明する。
図5は、プロジェクター1内部の一部を示す部分断面図であり、冷却装置6および複数の第1回路基板41を上方(+Z方向)から見た平面図である。図6は、冷却装置6の斜視図であり、斜め後方から見た図である。
図3、図6に示すように、第1シロッコファン61は、空気を吸入する吸入口61i、および空気を送出する送出口61eを有している。また、第2シロッコファン62は、空気を吸入する吸入口62i、および空気を送出する送出口62eを有している。第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、図5に示すように、複数の第1回路基板41の前方の端部側(+Y方向側)に配置され、複数の第1回路基板41に向かって空気を送出する。すなわち、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、上下方向(第1方向)に直交する前後方向(第2方向)における複数の第1回路基板41の一方の端部側に配置されている。なお、前後方向(第2方向)における複数の第1回路基板41の他方(後方)の端部側には、第2回路基板43が配置されている。
ここで、冷却装置6について、詳細に説明する。
図5は、プロジェクター1内部の一部を示す部分断面図であり、冷却装置6および複数の第1回路基板41を上方(+Z方向)から見た平面図である。図6は、冷却装置6の斜視図であり、斜め後方から見た図である。
図3、図6に示すように、第1シロッコファン61は、空気を吸入する吸入口61i、および空気を送出する送出口61eを有している。また、第2シロッコファン62は、空気を吸入する吸入口62i、および空気を送出する送出口62eを有している。第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、図5に示すように、複数の第1回路基板41の前方の端部側(+Y方向側)に配置され、複数の第1回路基板41に向かって空気を送出する。すなわち、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、上下方向(第1方向)に直交する前後方向(第2方向)における複数の第1回路基板41の一方の端部側に配置されている。なお、前後方向(第2方向)における複数の第1回路基板41の他方(後方)の端部側には、第2回路基板43が配置されている。
また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、左右方向(X方向)に並設され、それぞれの吸入口61i,62iが互いに向き合い、また、前後方向(Y方向)に対して互いに傾斜して配置されている。具体的に、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、第1シロッコファン61から送出される空気の第1送出方向と、第2シロッコファン62から送出される空気の第2送出方向とが交差するように配置されている。換言すると、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、図5に示すように、複数の第1回路基板41から、後述するダクト部材7の流入口71と対向する位置に配置される吸気口21に向かうにしたがって、互いの距離が大きくなるように、互いに傾斜している。すなわち、第1シロッコファン61と第2シロッコファン62との間には、図5に示すように、吸気口21側(+Y方向側)に向かって拡がる領域(対向領域6A)が設けられている。
ダクト部材7は、ダクト部材7の上側(+Z方向側)を形成する部材、およびダクト部材7の下側(−Z方向側)を形成する部材を有し、これらの部材が組み合わされて第1シロッコファン61および第2シロッコファン62を収納するように形成されている。ダクト部材7は、図6に示すように、第1シロッコファン61の外面(吸入口61iが設けられる面とは反対側の面)および第2シロッコファン62の外面(吸入口62iが設けられる面とは反対側の面)に倣うように形成され、空気の流入口71(図3、図5参照)、および空気の流出口72を有している。
流入口71は、図5に示すように、対向領域6Aの前側(+Y方向側)に設けられ、外装筐体2における吸気口21の内側の周縁に沿うような形状を有している。すなわち、吸気口21は、対向領域6Aと直線状に連通している。より具体的に、吸気口21は、外装筐体2において、前後方向(Y方向)に沿う方向から見て、少なくとも一部が第1シロッコファン61と第2シロッコファン62との間の対向領域6Aに重なる位置に配置されている。なお、本実施形態において吸気口21は、外装筐体2において、対向領域6Aに対して対向する位置に配置されている。
流出口72は、図6に示すように、送出口61e,62eの後側(−Y方向側)に設けられ、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62から送出される空気を流出させる。流出口72の周縁の一部は、ダクト部材7において複数の第1回路基板41が配置される側(−Y方向側)に突出している。この周縁の一部を突起部73とする。
冷却装置6は、図4、図5に示すように、ダクト部材7の流出口72が設けられる側の一部が制御基板41Aの上方(+Z方向)に位置するように配置されている。
突起部73は、図4に示すように、本体フレーム51の上面部511の上側(+Z方向側)に位置するように形成されている。そして、突起部73と上面部511との間には、流出口72の一部が配置されている。この突起部73と上面部511との間に設けられた流出口72の一部を第1流出口72aとし、流出口72における第1流出口72a以外の残部を第2流出口72bとする。すなわち、冷却装置6は、第1流出口72aが画像処理基板41Dの前方(+Y方向)に配置され、第2流出口72bが制御基板41Aの上方(+Z方向)であり、かつ、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cの前方(+Y方向)に配置されるように、複数の第1回路基板41に対して配置されている。
突起部73は、図4に示すように、本体フレーム51の上面部511の上側(+Z方向側)に位置するように形成されている。そして、突起部73と上面部511との間には、流出口72の一部が配置されている。この突起部73と上面部511との間に設けられた流出口72の一部を第1流出口72aとし、流出口72における第1流出口72a以外の残部を第2流出口72bとする。すなわち、冷却装置6は、第1流出口72aが画像処理基板41Dの前方(+Y方向)に配置され、第2流出口72bが制御基板41Aの上方(+Z方向)であり、かつ、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cの前方(+Y方向)に配置されるように、複数の第1回路基板41に対して配置されている。
第1流出口72aの左右方向(X方向)の大きさは、第2流出口72bの左右方向の大きさより小さく形成されている。また、第1流出口72aの上下方向(Z方向)の大きさは、第2流出口72bの上下方向の大きさより小さく形成されている。そして、画像処理基板41Dにおける第1集積回路41Diおよび第1ヒートシンク41Dhは、第1流出口72aの後方(−Y方向)への延長上に配置されている。
また、ダクト部材7は、図6に示すように、突起部73の左右両側(+X方向側および−X方向側)からそれぞれ突出する一対の板状部74、および第2流出口72bにおける下側の周縁部近傍から突出する複数の板状部75を有している。板状部74、75には、貫通孔が形成されている。そして、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62が収納されたダクト部材7は、板状部74、75の貫通孔にネジが挿通されてフレーム5に固定される。
次に、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62から送出された空気の流れについて説明する。
第1シロッコファン61および第2シロッコファン62が駆動されると、図5に示すように、プロジェクター1外部の空気が吸気口21から防塵フィルター22を介して第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に吸入される。この第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に吸入された空気は、防塵フィルター22により、外部の塵埃が除去された空気となっている。そして、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に吸入された空気は、流出口72から複数の第1回路基板41に向かって送出される。
第1シロッコファン61および第2シロッコファン62が駆動されると、図5に示すように、プロジェクター1外部の空気が吸気口21から防塵フィルター22を介して第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に吸入される。この第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に吸入された空気は、防塵フィルター22により、外部の塵埃が除去された空気となっている。そして、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に吸入された空気は、流出口72から複数の第1回路基板41に向かって送出される。
第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、前述したように、互いに傾斜しているので、第1シロッコファン61から送出された空気と、第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突し、乱流となって複数の第1回路基板41を流れる。具体的に、図4に示すように、第1流出口72aから流出した空気は、画像処理基板41Dにおける配線基板の上側(+Z方向側)および下側(−Z方向側)を流通し、画像処理基板41Dを冷却する。特に、画像処理基板41Dの第1集積回路41Diおよび第1ヒートシンク41Dhは、第1流出口72aの後方(−Y方向)への延長上に配置されているので、効率良く空気が流通する。
また、第1ヒートシンク41Dh等の冷却対象の部材において、乱流は、層流では生じる部材表面での温度境界層が抑制されるので、部材表面と流通する空気との間で熱交換を良好に行わせることができる。すなわち、層流では、部材表面に生じた温度境界層によって部材表面上の風速が減衰するが、乱流ではこの風速の減衰が抑制されるので、部材の効率的な冷却が可能となる。なお、第1ヒートシンク41Dhが有する複数のフィンは、前後方向(Y方向)、すなわち、空気の流通方向に沿って延出している。
さらに、ダクト部材7の第1流出口72aは、複数の第1回路基板41が配置される側(−Y方向側)に突出する突起部73により、左右方向(X方向)の大きさが第2流出口72bの左右方向(X方向)の大きさよりも小さく形成されているため、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、第1流出口72aを介して、複数の第1回路基板41に向かってより狭い範囲に集中的に空気を送出することができる。すなわち、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、第1流出口72aから送出される空気によって、高解像度画像の処理を実行可能に構成され発熱量の大きい第1集積回路41Diを、より一層効率的に冷却することができる。
このように、第1集積回路41Diは、第1シロッコファン61から送出された空気と第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置され、効率良く冷却される。
このように、第1集積回路41Diは、第1シロッコファン61から送出された空気と第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置され、効率良く冷却される。
第2流出口72bから流出した空気は、制御基板41Aにおける配線基板の上側(+Z方向側)に加え、第1拡張基板41Bの配線基板における上下両側(+Z方向側および−Z方向側)、および第2拡張基板41Cの配線基板における上下両側を流通し、各回路素子を冷却する。また、図5に示すように、接続基板42が複数の第1回路基板41の右側(+X方向側)に配置され、外装筐体2(枠体23)が複数の第1回路基板41の左側(−X方向側)に配置されているので、第2流出口72bから流出した空気を効率良く後方(−Y方向側)に流通させることができる。すなわち、第2流出口72bから流出した空気は、複数の第1回路基板41における後側の部位まで効率良く流通する。
複数の第1回路基板41を流通した空気は、複数の第1回路基板41の後方(−Y方向側)に位置する第2回路基板43に向かって流れ、第2回路基板43を冷却する。
また、第2ヒートシンク43hが第1ヒートシンク41Dhの後方に設けられているので、第1ヒートシンク41Dhを流通した空気は、有効に第2ヒートシンク43hを流通する。このように、第2集積回路は、第1シロッコファン61から送出された空気と第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置され、効率良く冷却される。第2回路基板43を冷却した空気は、外装筐体2の排気口(図示省略)から外装筐体2外部に排出される。
このように、冷却装置6は、互いに傾斜して配置された第1シロッコファン61および第2シロッコファン62を備え、回路装置4を冷却する。
また、第2ヒートシンク43hが第1ヒートシンク41Dhの後方に設けられているので、第1ヒートシンク41Dhを流通した空気は、有効に第2ヒートシンク43hを流通する。このように、第2集積回路は、第1シロッコファン61から送出された空気と第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置され、効率良く冷却される。第2回路基板43を冷却した空気は、外装筐体2の排気口(図示省略)から外装筐体2外部に排出される。
このように、冷却装置6は、互いに傾斜して配置された第1シロッコファン61および第2シロッコファン62を備え、回路装置4を冷却する。
以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)第1シロッコファン61および第2シロッコファン62が複数の第1回路基板41の端部側からこの複数の第1回路基板41に向かって空気を送出するので、複数の第1回路基板41をまとめて冷却することができる。また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、軸流ファンに比べて風速を高めて空気を送出するので、複数の第1回路基板41が有する特に発熱量が大きな回路素子を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、第1送出方向と第2送出方向とが交差するように配置され、複数の第1回路基板41に乱流となった空気を流通させるように配置されている。これによって、層流では生じる部材表面での温度境界層を抑制し、複数の第1回路基板41を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、互いに傾斜して並設されているので、2つの軸流ファンが並設された構成に比べ、外装筐体2内の並設されている方向の占有領域が小さく構成される。
したがって、発熱量が大きな回路素子を有し、複数の第1回路基板41を備えた構成であっても、大型化を抑制しつつ、高信頼性の複数の第1回路基板41を備えたプロジェクター1の提供が可能となる。
(1)第1シロッコファン61および第2シロッコファン62が複数の第1回路基板41の端部側からこの複数の第1回路基板41に向かって空気を送出するので、複数の第1回路基板41をまとめて冷却することができる。また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、軸流ファンに比べて風速を高めて空気を送出するので、複数の第1回路基板41が有する特に発熱量が大きな回路素子を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、第1送出方向と第2送出方向とが交差するように配置され、複数の第1回路基板41に乱流となった空気を流通させるように配置されている。これによって、層流では生じる部材表面での温度境界層を抑制し、複数の第1回路基板41を効率良く冷却することが可能となる。
また、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、互いに傾斜して並設されているので、2つの軸流ファンが並設された構成に比べ、外装筐体2内の並設されている方向の占有領域が小さく構成される。
したがって、発熱量が大きな回路素子を有し、複数の第1回路基板41を備えた構成であっても、大型化を抑制しつつ、高信頼性の複数の第1回路基板41を備えたプロジェクター1の提供が可能となる。
(2)第1シロッコファン61と第2シロッコファン62とが互いに傾斜し、吸入口61iと吸入口62iとが互いに向き合うように配置されているので、2つの軸流ファンが並設された構成に比べ、外装筐体2における吸気口21の形成領域を小さなものとすることが可能となる。
(3)第1集積回路41Diは、第1シロッコファン61から送出された空気と第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置されている。これによって、第1シロッコファン61から送出された空気と、第2シロッコファン62から送出された空気との衝突で発生する乱流を有効に第1集積回路41Diに流通させることができる。よって、第1集積回路41Diが効率良く冷却されるので、高信頼性の画像処理基板41Dを備えたプロジェクター1の提供が可能となる。
(4)接続基板42が複数の第1回路基板41の右側(+X方向側)に配置され、第2流出口72bから流出した空気が複数の第1回路基板41における後側(−Y方向側)の部位まで効率良く流通するように構成されている。これによって、複数の第1回路基板41のさらに効率的な冷却が可能となる。
(5)複数の第1回路基板41は、接続基板42に接続可能な第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cを備えている。これによって、第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cを有する構成であっても、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62から送出された空気を複数の第1回路基板41における後側(−Y方向側)の部位まで効率良く流通させる構成を維持することが可能となる。よって、この第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41Cを含む複数の第1回路基板41を効率的に冷却し、プロジェクター1の機能を確実に拡張させることが可能となる。
(6)第2集積回路は、第1シロッコファン61から送出された空気と第2シロッコファン62から送出された空気とが衝突した空気の進行方向に配置されている。これによって、発熱量が大きな第2集積回路を有する第2回路基板43を有する構成であっても、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62から送出された空気を利用して、この第2集積回路を冷却することが可能となる。よって、第2回路基板43が有する機能を確実に発揮させるプロジェクター1の提供が可能となる。
(7)外装筐体2の吸気口21は、対向領域6Aと直線状に連通している。これによって、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62は、プロジェクター1外部の空気を防塵フィルター22以外の媒体を介さずに直接導入して、この空気を複数の第1回路基板41に送出することが可能となる。よって、複数の第1回路基板41のより効率的な冷却が可能となる。
(8)プロジェクター1は、吸気口21に配置された防塵フィルター22を備えているので、回路装置4に塵埃が付着することを抑制することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良等を加えることが可能である。以下に変形例を述べる。
前記実施形態のプロジェクター1は、複数の第1回路基板41が4つの回路基板で構成されているが、4つに限定されるものではなく、2つ以上で構成されていればよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、複数の第1回路基板41が4つの回路基板で構成されているが、4つに限定されるものではなく、2つ以上で構成されていればよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、複数の第1回路基板41が挿抜可能な2つの回路基板(第1拡張基板41Bおよび第2拡張基板41C)を備えて構成されているが、2つ以外の数の挿抜可能な回路基板を備える構成であっても、挿抜可能な回路基板を備えない構成であってもよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、前後方向(第2方向)における複数の第1回路基板41の後方の端部側(−Y方向側)に配置された第2回路基板43を備えているが、この第2回路基板43を備えないプロジェクターを構成してもよい。
前記実施形態の複数の第1回路基板41は、制御基板41Aを含んで構成されているが、制御基板を含まない複数の第1回路基板を構成してもよい。例えば、図示を省略した電源装置が複数の回路基板を有する構成とし、この複数の回路基板を複数の第1回路基板とする態様であってもよい。
前記実施形態のプロジェクター1は、第1シロッコファン61および第2シロッコファン62に外気を導入する吸気口21が外装筐体2の前面(+Y方向側)に設けられているが、前面以外に設ける構成であってもよい。例えば、外装筐体2の上面(+Z方向側)や下面(−Z方向側)に吸気口を設ける構成であってもよく、この吸気口が対向領域6Aに直線状に連通するように形成されていることが好ましい。この構成の場合、吸気口は、上下方向(第1方向)に沿う方向から見て、少なくとも一部が対向領域6Aに重なるように形成されることとなる。
前記実施形態のプロジェクター1は、吸気口21に防塵フィルター22が配置されているが、防塵フィルター22を配置しない構成であってもよい。
1…プロジェクター、2…外装筐体、6…冷却装置、6A…対向領域(領域)、21…吸気口、32…光変調装置、34…投写レンズ(投写光学装置)、41…複数の第1回路基板、41A…制御基板、41B…第1拡張基板、41C…第2拡張基板、41D…画像処理基板、41Dh…第1ヒートシンク、41Di…第1集積回路、42…接続基板、43…第2回路基板、43h…第2ヒートシンク、61…第1シロッコファン、61i,62i…吸入口、62…第2シロッコファン、311…光源。
Claims (6)
- 光を射出する光源と、
前記光源から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を投写する投写光学装置と、
空間を介して第1方向に重ねられた複数の第1回路基板と、
前記複数の第1回路基板を冷却する冷却装置と、
を備え、
前記冷却装置は、
空気を吸入する吸入口をそれぞれ有し、前記第1方向に直交する第2方向における前記複数の第1回路基板の端部側に配置され、前記複数の第1回路基板に向かって空気を送出する第1シロッコファンおよび第2シロッコファンを有し、
前記第1シロッコファンおよび前記第2シロッコファンは、それぞれの前記吸入口が互いに向き合い、前記第1シロッコファンから送出される空気の第1送出方向と、前記第2シロッコファンから送出される空気の第2送出方向とが交差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に記載のプロジェクターであって、
前記複数の第1回路基板は、画像処理を行う第1集積回路を有する画像処理基板を有し、
前記第1集積回路は、前記第1シロッコファンから送出された空気と前記第2シロッコファンから送出された空気とが衝突した空気の進行方向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または請求項2に記載のプロジェクターであって、
接続基板をさらに備え、
前記複数の第1回路基板は、当該プロジェクターを制御する制御基板を有し、
前記接続基板は、前記複数の第1回路基板のうちの前記制御基板とは異なる第1回路基板と前記制御基板とを接続し、前記第1方向および前記第2方向に交差する第3方向における前記複数の第1回路基板の端部側に配置され、前記第1方向に沿って延出することを特徴とするプロジェクター。 - 請求項3に記載のプロジェクターであって、
前記複数の第1回路基板は、当該プロジェクターの機能を拡張する拡張基板を有し、
前記拡張基板は、前記複数の第1回路基板において前記接続基板が配置される側とは反対の端部側から前記接続基板に接続可能に構成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、
前記複数の第1回路基板において前記第1シロッコファンおよび前記第2シロッコファンが配置される側とは反対の端部側に配置され、第2集積回路を有する第2回路基板をさらに備え、
前記第2集積回路は、前記第1シロッコファンから送出された空気と前記第2シロッコファンから送出された空気とが衝突した空気の進行方向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5のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
外装を構成する外装筐体をさらに備え、
前記外装筐体は、外部の空気を導入する吸気口を有し、
前記吸気口は、前記第2方向に沿う方向から見て、少なくとも一部が前記第1シロッコファンと前記第2シロッコファンとの間の領域に重なる位置に配置されていることを特徴とするプロジェクター。
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