JP4265314B2 - Louvered duct and projector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置と、この光源装置を収納し、内外を連通する開口部が形成された筐体とを備えた光学機器に用いられ、筒状体の両端の開口端面のうち、一方の端面が前記光源装置に向けて配置され、他方の端面が前記開口部に接続されるダクトと、このダクト内部に設けられ、該ダクトを流れる空気を案内する複数の羽根部材を有するルーバとを備えたルーバ付ダクト、および、このルーバ付ダクトを備えるプロジェクタに関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、光源から射出された光束を画像情報に応じて光変調装置で変調して光学像を形成し、この光学像を拡大投写するプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタでは、投写画像をより鮮明なものとするために光源の高輝度化が進んでいる。これに伴って高温度化する光源を冷却するため、プロジェクタ外部の空気をファンによって吸入し、この空気を流通させて光源や光学部品等を冷却するとともに、光源装置に近接配置される軸流ファンによりプロジェクタ内部の高温空気を吸入し、ダクトを通じて外部へ排気する冷却構造が採用されている。
ここで、ダクトの排出口には、プロジェクタ内部から吸入された高温空気をプロジェクタの投写画像と離間する斜め前方に放出するために、ダクトの送風方向に対して傾斜配置される複数の羽根部材を有するルーバが設けられている(例えば、特許文献1参照)。
このようなルーバ付ダクトによれば、ダクトを介して排出される空気を所望の方向に案内することができるばかりでなく、ルーバの角度を調整することにより、光源装置からの光がプロジェクタの外部に漏れることを防止できるという利点がある。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−365728号公報([0047][0048]図10参照)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記公報に記載の技術では、ルーバの羽根部材はダクトの送風方向に対して傾斜して配置されているに過ぎないため、羽根部材の傾斜角度によっては、光源装置からの光束が漏れることがあり、確実に漏れ光を防止できる構造とは言い難い。
特に、ホームシアター用途のように、暗所でプロジェクタを使用することを前提とした場合、漏れ光が観察者に不快感を与えることがあるため、より確実に漏れ光を防止できる構造が要望されている。
【0005】
本発明の目的は、光学機器の筐体収納時、筐体外部への光漏れをルーバによってより確実に防止できるルーバ付ダクト、およびこのルーバ付ダクトを備えるプロジェクタを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のルーバ付ダクトは、光源装置と、この光源装置を収納し、内外を連通する開口部が形成された筐体とを備えた光学機器に用いられ、筒状体の両端の開口端面のうち、一方の端面が前記光源装置に向けて配置され、他方の端面が前記開口部に接続されるダクトと、このダクト内部に設けられ、該ダクトを流れる空気を案内する複数の羽根部材を有するルーバとを備えたルーバ付ダクトであって、前記ダクトには、前記ルーバが設けられる位置よりも光源側に内面が外側に膨出する膨出部が形成され、前記複数の羽根部材の少なくともいずれかには、前記ダクトの送風方向に対して互いに異なる方向に傾斜した空気案内面を交差させた屈曲部が前記ダクトの送風方向に沿って2つ形成された断面略S字状に構成されることを特徴とする。
【0007】
ここで、このダクトは、筐体外部への排気用でも、筐体内部への吸気用でも、その用途を問わない。また、ダクトの径は、光源装置に近接してファンが設けられている場合は、そのファンの全幅に対応していることが好ましく、整流上、各羽根部材を略同形状とし、等間隔かつ並列的に配列してルーバが構成されていることが好ましい。
さらに、光束をルーバで隙間なく遮蔽し、かつ、十分な流量を確保するために、ダクトの送風方向から見た際の羽根部材の幅寸法と、隣接する羽根部材間のピッチとが略一致するように、羽根部材の屈曲の大きさおよび羽根部材間のピッチを設定してもよい。
なお、羽根部材の配列方向は、プロジェクタの設置面に対し垂直、平行、斜行等、その向きを問わない。
【0008】
この発明によれば、羽根部材に屈曲部が形成されることにより、この屈曲部から延びる2つの空気案内面が従来の直線的な空気案内面に比較して、遮光可能な面積が増加し、かつ、これらが交差することで、光源から射出した光束及び光源装置側で反射した光束を遮蔽することができるため、漏れ光の発生を確実に防止することができる。
また、ダクト内を流れる空気は、この屈曲部で曲折されながら流れるため、送風効率が損なわれることもない。
さらに、羽根部材の断面を略S字状とすることにより、2つの屈曲部からそれぞれ延びる3つの空気案内面により遮光することができるため、漏れ光の発生を一層確実に防止することができる。
そして、2つの屈曲部を備えることにより、各屈曲部の屈曲の度合いを小さくすることができるため、各屈曲部で曲折される空気の流量損失を抑えて速やかに空気を流すことができる。
なお、羽根部材の屈曲形状を反転させて断面逆S字状とすることも考えられる。
ここで、膨出部は、ルーバが設けられる位置よりも、光源装置側手前から形成されているのが好ましく、ルーバを構成する羽根部材の配列方向両側に膨出するように形成されているのが好ましい。また、必要に応じて、膨出部内面には、空気案内面と略平行となるように、遮光板を設けることが好ましい。
この発明によれば、膨出部をルーバの光源装置側手前から形成することにより、ルーバに流れ込む空気の風速を低下することができるため、風切り音の発生を防止して騒音低減を図ることができるうえ、送風効率を落とすことがない。
また、膨出部を形成することにより、この膨出部で高温の空気と低温の空気を混合させることができるため、開口部から排出される空気の温度を均一化させることができる。
【0010】
本発明では、前記光学機器の筐体収納時、2つの屈曲部のうち、光源装置側に配置される屈曲部は、他方の屈曲部の屈曲よりも大きく屈曲しているのが好ましい。
この発明によれば、光源装置側の屈曲部の屈曲度合いを大きくすることにより、光源装置側の空気案内面の長さ寸法を大きく確保できるため、一層確実に漏れ光の発生を防止することができる。一方、開口部側の屈曲部の屈曲度合いを小さくすることにより、空気案内面の長さ寸法を小さくすることができるため、排気効率が損なわれることを防止することができる。
【0011】
本発明では、光源装置と、この光源装置を収納し、内外を連通する開口部が形成された筐体とを備えた光学機器に用いられ、筒状体の両端の開口端面のうち、一方の端面が前記光源装置に向けて配置され、他方の端面が前記開口部に接続されるダクトと、このダクト内部に設けられ、該ダクトを流れる空気を案内する複数の羽根部材を有するルーバとを備えたルーバ付ダクトであって、前記ダクトには、前記ルーバが設けられる位置よりも光源側に内面が外側に膨出する膨出部が形成され、前記複数の羽根部材の少なくともいずれかには、前記ダクトの送風方向に対して互いに異なる方向に傾斜した空気案内面を交差させた屈曲部が1つ形成された第1羽根部材と、前記ダクトの送風方向に沿って2つの屈曲部が形成された断面略S字状の第2羽根部材とを備え、前記ルーバは、前記第1羽根部材および第2羽根部材を組み合わせて構成されることを特徴とする。
ここで、組み合わせの態様としては、第1羽根部材と第2羽根部材とを、2つおき、3つおき等に繰り返したり、もしくは変則的に繰り返したりして配列することが考えられるが、1つおきに交互に配列することが好ましい。また、第1羽根部材の屈曲部が、第2羽根部材の2つの屈曲部のうち一方の屈曲部に倣うように形成され、第1羽根部材と第2羽根部材とが並列的に配列されてルーバが構成されていることが好ましい。
【0012】
これらの発明によれば、前述と同様に、羽根部材に屈曲部が形成されることにより、この屈曲部から延びる2つの空気案内面が従来の直線的な空気案内面に比較して、遮光可能な面積が増加し、かつ、これらが交差することで、光源から射出した光束及び光源装置側で反射した光束を遮蔽することができるため、漏れ光の発生を確実に防止することができる。また、ダクト内を流れる空気は、この屈曲部で曲折されながら流れるため、送風効率が損なわれることもない。
加えて、このような第1羽根部材および第2羽根部材を組み合わせてルーバを構成することにより、ルーバ内の空気の流れを必要に応じてコントロールすることができるため、ルーバ付ダクトの送風効率を向上させることができる。
さらに、第1羽根部材と第2羽根部材とを交互に配列することにより、羽根部材の密度が疎となる部分が生じるので送風性に優れ、気流の抵抗が低減されるから、静粛性に優れる。
ここで、膨出部は、ルーバが設けられる位置よりも、光源装置側手前から形成されているのが好ましく、ルーバを構成する羽根部材の配列方向両側に膨出するように形成されているのが好ましい。また、必要に応じて、膨出部内面には、空気案内面と略平行となるように、遮光板を設けることが好ましい。
この発明によれば、膨出部をルーバの光源装置側手前から形成することにより、ルーバに流れ込む空気の風速を低下することができるため、風切り音の発生を防止して騒音低減を図ることができるうえ、送風効率を落とすことがない。
また、膨出部を形成することにより、この膨出部で高温の空気と低温の空気を混合させることができるため、開口部から排出される空気の温度を均一化させることができる。
【0013】
本発明では、前記光学機器の筐体収納時、前記第1羽根部材には、前記第2羽根部材の2つの屈曲部のうち、前記光源装置側に配置される屈曲部に倣うように屈曲部が形成されていることが好ましい。
この発明によれば、屈曲部の整列により、第1羽根部材および第2羽根部材の空気案内面が平行に配列されることとなるため、ルーバ内の空気の流れを均一化することができ、送風効率が損なわれることがない。
【0015】
本発明のプロジェクタは、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、拡大投写するプロジェクタであって、上述したルーバ付ダクトを備えることを特徴とする。
この発明によれば、前述のようなルーバ付ダクトを備えることで、その遮光性の高さから画像鑑賞に支障がなく、投写画像の画質も向上できるプロジェクタとなる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
[外観構成]
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1を上方前面側から見た斜視図である。図2は、プロジェクタ1を下方前面側から見た斜視図である。図3は、プロジェクタ1を後方背面側から見た斜視図である。
プロジェクタ1は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ1は、図1ないし図3に示すように、略直方体状の筐体としての外装ケース2、およびこの外装ケース2から露出する投写レンズ3を備えている。
投写レンズ3は、プロジェクタ1の本体部分により画像情報に応じて変調された光学像を拡大投写する。この投写レンズ3は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、複数のレンズの相対位置を変更するレバー3A(図1)を備え、投写像のフォーカス調整、および倍率調整可能に構成されている。
【0017】
外装ケース2は、合成樹脂製の筐体であり、プロジェクタ1の本体部分を収納する。この外装ケース2は、図1ないし図3に示すように、プロジェクタ1の上部分を覆うアッパーケース11と、プロジェクタ1の下部分を覆うロアーケース12と、プロジェクタ1の背面部分を覆うリアケース13(図3)とを備えている。これらアッパーケース11、ロアーケース12およびリアケース13は、ねじ等により固定され、適宜着脱可能に構成されている。
アッパーケース11は、図1ないし図3に示すように、プロジェクタ1の上面、前面、および側面をそれぞれ構成する上面部11A、前面部11B、および側面部11C(図1),11D(図2、図3)を含んで構成される。
【0018】
この前面部11Bにおいて、前方から見て左側部分には、図1に示すように、排気口17が形成され、内部に配置される冷却ファンから排気される空気が該排気口17を介して排出される。また、この排気口17には、左右方向に延び、それぞれ平行に配列する複数の羽根部材17A1を有するルーバ17Aが取り付けられている。このルーバ17Aは、排出される空気を整流するとともにプロジェクタ1内外間の遮光機能も備えている。
さらに、この前面部11Bにおいて、前方から見て右側部分には、図1に示すように、前述した切り欠き16と連続し、略円形状の切り欠き18が形成されている。そして、この切り欠き18は、投写レンズ3の先端部分を露出させている。
【0019】
ロアーケース12は、図1ないし図3に示すように、プロジェクタ1の底面、側面、および背面の一部をそれぞれ構成する底面部12A(図2)、側面部12B(図1),12C(図2、図3)、および背面部12D(図3)を含んで構成される。
【0020】
この底面部12Aにおいて、下方から見て左側略中央部分には、矩形状の開口21が形成されている。この開口21には、該開口21を覆うランプカバー22が着脱自在に設けられている。
また、この底面部12Aにおいて、下方から見て右側で後方側の隅部は、内側に凹む段付き形状を有している。そして、この隅部には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口23が形成されている。この吸気口23には、該吸気口23を覆う吸気口カバー23Aが着脱自在に設けられている。この吸気口カバー23Aには、複数の開口23Bが形成されている。そして、これら開口23B内側には、図示しないエアフィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入を防止している。
【0021】
[内部構成]
図4は、プロジェクタ1のアッパーケース11および内部の制御基板等を外した状態の、プロジェクタ1の内部構造を示す図である。
外装ケース2の内部には、プロジェクタ1の本体部分が収納されており、この本体部分は、投写方向略中央部分で左右方向に延び、一方の端部が前方に延びる平面視略L字状の光学ユニット4と、この光学ユニット4の上方で投写レンズ3側に配置される制御基板(図示省略)と、背面部分および一方の側面部分に沿って平面視略L字状に配置される電源ユニット6と、吸気口23および排気口17に応じた位置、および電源ユニット6の角隅部分に配置される3つの冷却ファンを含む冷却ユニット7とを備えて構成される。
【0022】
(光学ユニット4の構造)
図5は、光学ユニット4の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット4は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ3を介してスクリーン上に投写画像を形成するものである。この光学ユニット4は、図4または図5に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置44と、これら光学部品41,42,43,44を収納配置するライトガイド45(図4)とに機能的に大別される。
インテグレータ照明光学系41は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、図5に示すように、光源装置411、第1レンズアレイ412、第2レンズアレイ413、偏光変換素子414、および重畳レンズ415を備えて構成される。
【0023】
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416、リフレクタ417、およびリフレクタ417の光束射出面を覆う防爆ガラス418を備える。そして、光源ランプ416から射出された放射状の光束は、リフレクタ417で反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ416として、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ417として、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ416としては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ417として放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【0024】
第1レンズアレイ412は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ416から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を光学装置44の後述する液晶パネル441R,441G,441B上に結像させる機能を有する。
【0025】
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を略1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置44での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子414によって略1種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の後述する液晶パネル441R,441G,441B上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル441R,441G,441Bを用いたプロジェクタでは、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を略1種類の偏光光に変換し、光学装置44における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子414は、例えば、特開平8−304739号公報に紹介されている。
【0026】
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備える。インテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束は、2枚のダイクロイックミラー421により赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離される。
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、UVカットフィルタ434と、反射ミラー432,435とを備えている。このリレー光学系43は、色分離光学系42で分離された色光である青色光を光学装置44の後述する液晶パネル441Bまで導く機能を有している。
【0027】
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した赤色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ424を通って、赤色用の液晶パネル441Rに到達する。このフィールドレンズ424は、第2レンズアレイ413から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル441G,441Bの光入射側に設けられたフィールドレンズ424も同様である。
【0028】
また、ダイクロイックミラー421を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ424を通って、緑色光用の液晶パネル441Gに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ424を通って、青色光用の液晶パネル441Bに到達する。
なお、青色光にリレー光学系43が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ424に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【0029】
光学装置44は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置44は,色分離光学系42で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の後段に配置される3つの視野角補正板443と、各視野角補正板443の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル441R,441G,441Bおよび射出側偏光板444と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム445とを備える。
【0030】
液晶パネル441R,441G,441Bは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル441R,441G,441Bは、入射側偏光板442および視野角補正板443を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。なお、この液晶パネル441R,441G,441Bは、図示しない保持枠により収納保持されている。
【0031】
入射側偏光板442は、色分離光学系42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板444も、入射側偏光板442と略同様に構成され、液晶パネル441R,441G,441Bから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板442における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【0032】
視野角補正板443は、基板上に液晶パネル441R,441G,441Bで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものである。この視野角補正板443は、液晶パネル441R,441G,441Bで生じる複屈折を補償する。そして、この視野角補正板443により、投写画像の視野角が拡大され、かつ投写画像のコントラストが向上する。
クロスダイクロイックプリズム445は、射出側偏光板444から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム445には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。
以上説明した液晶パネル441R,441G,441B、射出側偏光板444およびクロスダイクロイックプリズム445は、一体的にユニット化されている。
【0033】
ライトガイド45は、図4に示すように、射出成形等による合成樹脂製品であり、上述した光学部品41,42,43,44が収納される下ライトガイド451と、この下ライトガイド451の上面の開口部分を塞ぐ上ライトガイド452とを備える。
下ライトガイド451は、光源装置411が収納される光源収納部451Aと、光源装置411を除く他の光学部品が収納される容器状に形成された部品収納部451Bと、この部品収納部451Bの外側面に形成され、投写レンズ3が設置される投写レンズ設置部451Cとを備える。
【0034】
光源収納部451Aは、下方端面の開口部451A1(図6)および部品収納部451B側の図示しない開口部を有する略箱状に形成されている。そして、この光源収納部451Aには、ロアーケース12の底面部12Aに設けられたランプカバー22(図2)を介して光源装置411が収納される。また、この光源収納部451Aの前方側端面には、スリット状の図示しない開口部が形成されている。同様に、光源収納部451Aの後方側端面には、スリット状の開口部451A2(図4)が形成されている。そして、これら開口部を介して空気が光源収納部451A内外に流通可能となっている。
部品収納部451B内には、図示は省略するが、光学部品412〜415,421〜424,431〜435を上方からスライド式に嵌め込むための複数の溝部が形成されている。また、部品収納部451B内において、図4に示すように、投写レンズ設置部451Cの内側部分に光学装置44が設置される。さらに、部品収納部451Bにおいて、光学装置44の後段側の側面には、具体的な図示は省略するが、光源装置411から射出される光束を透過させる開口部が形成されている。さらにまた、この部品収納部451Bにおいて、底面部分には、光学装置44の3つの液晶パネル441R,441G,441Bに応じた位置に開口部が形成され、光学装置44の偏光変換素子414に応じた位置にも他の開口部が形成されている。
【0035】
投写レンズ設置部451Cは、部品収納部451Bの開口部の周縁に位置し、ライトガイド45内に設定される照明光軸に対する所定位置に投写レンズ3を設置する。そして、光源装置411から射出され、光学装置44にて形成された光学像が、部品収納部451Bの開口部を介して投写レンズ3により拡大投写される。
上ライトガイド452は、図4に示すように、下ライトガイド451の部品収納部451Bにおける光学装置44の上方を除く上端開口部分を閉塞する。この上ライトガイド452には、表裏を貫通して複数の開口部(例えば、開口部452A)が形成され、この開口部を介して下ライトガイド451内に収納された光学部品の姿勢調整が実施される。
【0036】
(冷却ユニット7の構造)
図4と、図6は、冷却ユニット7の構造を説明する図である。プロジェクタ1のアッパーケース11および制御基板等を取り外し、上方から見たものが図4であり、下方から見たものが図6である。
冷却ユニット7は、プロジェクタ1外部から内部に空気を取り込む吸気機構70と、プロジェクタ1の内部で温められた空気を外部に排出する排気機構80とからなり、プロジェクタ1内部の発熱部材を冷却する。
吸気機構70は、プロジェクタ1内部に外部の冷却空気を導入するシロッコファン71と、このシロッコファン71から吐出される冷却空気を所定位置に導く吸気側ダクト72と、電源ユニット6に冷却空気を流通させる遠心力ファンとしてのシロッコファン73によって構成されている。
【0037】
シロッコファン71は、外装ケース2の底面部12Aに形成された吸気口23(図2)に応じた位置に配置され、冷却空気を吸入する吸入口711が吸気口23に対向し、吸入した冷却空気を吐出する吐出口712が光学ユニット4の下方側に向いている。
吸気側ダクト72は、図6に示すように、光学ユニット4の下方に配置され、シロッコファン71の吐出口712と接続する。そして、図示は省略するが、この吸気側ダクト72は、冷却空気を導出する4つの導出口を有し、これら導出口は、下ライトガイド451の底面に形成された開口部と接続する。
シロッコファン73は、図4、図6に示すように、電源ユニット6の電源ブロック61および光源駆動ブロック62の間、すなわち、電源ユニット6のL字形状の角隅部分に配置され、冷却空気を吸入する図示しない吸入口が電源ブロック61に対向し、吸入した冷却空気を吐出する図示しない吐出口が光源駆動ブロック62に対向する。
【0038】
[排気機構80の構造]
排気機構80は、図4に示すように、ライトガイド45の光源収納部451Aの前方側端面から外装ケース2の前面にかけて延びるように配置され、内部ダクト81、軸流ファン82、および、排気側ダクト90を備えている。
内部ダクト81は、基端側が光源収納部451Aの前方側端面に形成されたスリット状の開口部(図示略)と対向し、先端側が軸流ファン82に接続され、光源収納部451Aが収納する光源装置411(図5)近傍の空気を受け入れるダクトであり、合成樹脂等を用いて略角筒状に形成されている。
前述したように、光源収納部451Aは略箱状とされており、内部ダクト81の基端側の端部形状は、この光源収納部451Aの前方側端部と略同形状に形成されている。また、導出側の端部形状は、軸流ファン82の吸気側の端部形状と略同一に形成されており、内部ダクト81と軸流ファン82とは、この端部における四隅部分にて互いにねじ等により接続される。
内部ダクト81と接続される軸流ファン82は、内部ダクト81を通じて空気を吸入し、ファンの回転軸方向に揃えて流すファンである。軸流ファン82は、図示を略したが、駆動モータ、この駆動モータの回転軸に軸支されるプロペラ、およびこれらを収納するケーシングを備えている。
【0039】
図7は、排気側ダクト90を前方上方側から見た斜視図である。
ルーバ付ダクトとしての排気側ダクト90は、基端部分で前記の軸流ファン82を被覆し(図4)、先端が外装ケース2の開口部としての排気口17(図1)に接続される筒状体であるダクト99と、ダクト99の先端側に設けられたルーバ91を備えて構成されている。
この排気側ダクト90には、ルーバ91の位置に対応して、ルーバ91を構成する羽根部材の配列方向に突出した膨出部92,93が形成され、この膨出部92,93は、ルーバ91の光源装置側手前から形成され、当該部分が拡径領域EXを構成している。
外装ケース2の排気口17と接続されるダクト99の排気側の開口端94は、ダクト99本体に対して羽根部材の配列方向に偏心しており、偏心方向は膨出部93側である。この偏心部分は、拡開部941とされている。
なお、図示を略したが、この排気側ダクト90の基端部分は矩形状の開口部を有し、この矩形状の開口部は、軸流ファン82の排気面と略同様の大きさに形成されている。また、膨出部92,93の外面には、それぞれ外側に突出する固定部95,96が形成されており、これらの固定部95,96にねじを挿入することにより、排気側ダクト90は外装ケース2の内部に固定される。
【0040】
排気側ダクト90の内部には、ルーバ91が、膨出部92,93間に亘って形成されている。図8は、排気側ダクト90を、ルーバ91が有する羽根部材の配列方向およびダクト99の送風方向Dを含む面で分断した断面図である。
ルーバ91は、1枚の断面略く字状の第1羽根部材911、および、9枚の断面略S字状の第2羽根部材912を組み合わせて構成されており、隣接する羽根部材911、912間は、それぞれ略等間隔とされている。
【0041】
第2羽根部材912は、ダクト99の内面から上下方向に突設され、膨出部92,93間に並列されて、送風方向Dに沿って延出している。各第2羽根部材912は、略同形状に形成されており、肉厚は上下端部側へ微増するが略均一に、全体としては薄肉に形成される(図7)。第2羽根部材912は、それぞれ板状の、後方傾斜部912A、中央傾斜部912B、および、前方傾斜部912Cを有しており、該羽根の両面は、空気案内面としての機能を具備している。
後方傾斜部912Aは、軸流ファン82(図4)に対向し、この軸流ファン82からの空気を膨出部93方向に案内するように傾斜している。中央傾斜部912Bは、この後方傾斜部912Aの前方端部から連続して膨出部92側に屈曲している。前方傾斜部912Cは、この中央傾斜部912Bの前方端部から連続して膨出部93側に屈曲し、後方傾斜部912Aと略同方向に傾斜している。
後方傾斜部912Aと中央傾斜部912Bとの交差部分、および、中央傾斜部912Bと前方傾斜部912Cとの交差部分は、それぞれ、後方屈曲部912D、および、前方屈曲部912Eとされる。これら屈曲部としての後方屈曲部912Dおよび前方屈曲部912Eは、ともに、屈曲部分に丸みを有し、後方屈曲部912Dの屈曲角度が、前方屈曲部912Eの屈曲角度よりも送風方向Dに対して大きく設定されている。つまり、後方傾斜部912Aおよび中央傾斜部912Bの長さ寸法は略同寸とされ、後方傾斜部912Cの同寸法は、これらよりも小さく設定されている。
また、各第2羽根部材912間のピッチFPは、送風方向Dに対する1枚の第2羽根部材912全体の幅寸法FWとほぼ等しい寸法に設定されている。
【0042】
第1羽根部材911は、膨出部92の内面に対向するように、排気側ダクト90の内面から上下方向に突設され、送風方向Dに沿って延出し、第2羽根部材912に並列されている。第1羽根部材911の形状は、第2羽根部材912の送風方向寸法よりも短くなっていて、開口端94側の屈曲部は形成されていないが、その他の形状は第2羽根部材912と共通する。
具体的には、第1羽根部材911には、第2羽根部材912の後方傾斜部912Aと同様に後方傾斜部911Aが形成され、第2羽根部材912の中央傾斜部912Bと同様に前方傾斜部911Bが形成されており、後方傾斜部911Aと前方傾斜部911Bとの交差部分は、第2羽根部材912の後方屈曲部912Dと同様に、屈曲部911Cとされている。
これらの傾斜部911A,911Bの該羽根の両面は、空気案内面としての機能を具備し、屈曲部911Cは、屈曲部として機能する。また、送風方向Dに対する第1羽根部材911全体の幅寸法は、第2羽根部材912の幅寸法FWと略同寸に設定されている。
【0043】
排気側ダクト90には、膨出部92の内面に遮光板921が突設されている。遮光板921は、軸流ファン82からの空気を膨出部93方向に案内するように傾斜して上下に延びている。そして、膨出部92の前方側の裾部分から内面側に連続するように、縁状部922が突出し、上下に延びて、前方傾斜部912Cと略平行に形成されている。
また、膨出部93の内面から突設され、遮光板921と略直交方向に傾斜して上下に延びる遮光板931が、前方と、後方に一対、ルーバ91端の第2羽根部材912と対向して形成されている。
第1羽根部材911、第2羽根部材912、および遮光板921、931の各隣接間は、後方側では、軸流ファン82の吐出側に対向する導入口913とされ、前方側では、外装ケース2の排気口17(図1)に対向する導出口914とされている。
【0044】
排気側ダクト90は2体構造であり、図9には、この2体が分解された状態の排気側ダクト90が示されている。排気側ダクト90は、羽根部材911、912の配列方向および送風方向Dを含む面を中心に分断され、断面略C字状とされた第1チャンネル部90Aおよび第2チャンネル部90Bを組み合わせて構成される。これらの第1チャンネル部90Aおよび第2チャンネル部90Bは、黒色の合成樹脂等を用いて1体ずつ射出成形等によって形成されている。
【0045】
第1チャンネル部90Aの第2チャンネル部90Bとの対抗端面には、クランク状に外側が突出する段部901Aが形成されている。この段部901Aは、第1チャンネル部90Aの外周端面に限らず、第1チャンネル部90Aの端面略全体に、すなわち、羽根部材911,912の端面等にも、膨出部93側がクランク状に突出するように形成されている。
また、第1チャンネル部90Aの内面には、膨出部92,93の後方の裾部分に、上下に延びるリブ902Aが形成されており、このリブ902Aは、排気側ダクト90の基端部分に被覆・収納される軸流ファン82の度当たりとして機能するとともに、ダクト99を補強する。
一方、第1チャンネル部90Aの外面には、第2チャンネル部90Bとの対向面に沿って突出する固定片903Aが、固定部96側に2つ、および、固定部95に配置される他の2つ、計4つ形成されており、各固定片903Aは、第2チャンネル部90B側に突出する突起を有している。
【0046】
前記の第1チャンネル部90Aと対向する第2チャンネル部90Bは、図9に示すように、第1チャンネル部90Aと略同形状に形成されている。
第2チャンネル部90Bの第1チャンネル部90Aとの対向端面には、クランク状に内側が突出する段部901Bが、第1チャンネル部90Aと同様、端面略全体に形成されている。すなわち、羽根部材911,912の端面等にも、膨出部92側がクランク状に突出するように形成されている。また、第2チャンネル部90Bの内面には、図示を略したが、前記のリブ902Aに応じた位置に、このリブ902Aと略同形状に、一対のリブが形成されている。
一方、第2チャンネル部90Bの外面には、第1チャンネル部90Aとの対向面に沿って突出する固定片903Bが、固定部95側と固定部96側に、それぞれ2つずつ、計4つ形成されており(固定部95側の一つは図示略)、各固定片903Bは、孔を有している。
【0047】
第1チャンネル部90Aに形成された各固定片903Aの突起を、第2チャンネル部90Bに形成された各固定片903Bの孔に係合させ、段部901Aおよび段部901Bに形成されているクランク面を合わせると、図7に示すように、第1チャンネル部90Aおよび第2チャンネル部90Bは合体される。
【0048】
(排気側ダクト90の遮光作用)
前述のように、光源装置411を収納する光源収納部451Aの前方側端面には、光源装置411の冷却用として、図示しないスリット状の開口が形成されており(図4)、本来の照明光軸から外れてこの開口から漏れ出た光束のうち、この開口に対向する内部ダクト81、および、軸流ファン82のプロペラの羽根間を介して、排気側ダクト90に向かう光束がある。
図8に示すように、排気側ダクト90に向かう光束は、任意の方向から各導入口913より入射するが、傾斜部911A、911B、912A、912B、および912Cによって遮られ、導出口914からそのまま射出されない。また、前述のように、羽根部材911、912は、羽根部材911、912の幅寸法FWと略等しいピッチFPで並列されているので、羽根部材911、912が本例のように薄肉でも、導入口913から入射する光束を、ルーバ91の幅寸法Wで隙間なく捉えて遮蔽する。
その結果、ルーバ91に入射した光束は、導出口914からほとんど漏れずに遮蔽され、プロジェクタ1の使用時、外部からルーバ91近傍を眺めても、明るさをほとんど感じない。
【0049】
(排気側ダクト90の整流作用)
プロジェクタ1内部の空気は、軸流ファン82によって内部ダクト81を通じて排気側ダクト90に引き寄せられ(図4)、図8に示すように、引き寄せられた空気は、拡径領域EXにて風速が低下し、導入口913を通じてルーバ91に取り込まれる。この空気は、屈曲部912D、および912Eが曲率を付されていることで、緩やかに曲折されつつ、送風方向Dにほぼ沿う方向の気流C1とされ、導出口914近傍では、前方傾斜部912Cの傾斜方向に沿って、すなわち、プロジェクタ1の投写画像からの離間方向に整流され、導出口914から、外装ケース2の排気口17を介して放出される。
また、軸流ファン82から膨出部92側に流入した空気は、膨出部92の内部に放出される気流C2となり、気流C2は、第1羽根部材911と遮光板921間に流入し、縁状部922で気流C1と略同方向に風向きを補正されて、導出口914から放出される気流C1の流れ方向に揃えられて放出される。
そして、軸流ファン82から膨出部93側に流入した空気は、膨出部93に沿って速やかに流れる気流C3となり、気流C3は、ルーバ91端の第2羽根部材912と遮光板931間の導入口913から流入し、第2羽根部材912の傾斜部912A,912B,912Cで案内され、拡開部941によって拡開されている導出口914から、気流C1と略同方向に放出される。
【0050】
[冷却構造]
前述の冷却ユニット7によるプロジェクタ1内部の冷却構造を説明する。
図10,11は、プロジェクタ1内部に形成される冷却流路を示す図である。
プロジェクタ1内部には、前述の冷却ユニット7により、図10,11に示すように、液晶パネル441R,441G,441Bおよび電源ユニット6を主に冷却するパネル・電源冷却流路Aと、偏光変換素子414を主に冷却する偏光変換素子冷却流路Bと、光源装置411を主に冷却する光源冷却流路Cとが形成される。
パネル・電源冷却流路Aは、冷却空気がプロジェクタ1内を以下に示すように流通することで形成される。
すなわち、外部の冷却空気は、図10に示すように、シロッコファン71により外装ケース2の底面部12Aに形成された吸気口23(図2)から吸入され、吸気側ダクト72に吐出される。そして、冷却空気は、吸気側ダクト72に導かれてライトガイド45の底面部分に形成された開口部(図示略)からライトガイド45内部へと導入される。
【0051】
ライトガイド45内部に導入された冷却空気は、液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、視野角補正板443、および射出側偏光板444を冷却しながら、光学装置44の下方から上方に向けて流れ、図11に示すように、ライトガイド45の外部へと流出する。そして、ライトガイド45の外部に流出した空気は、シロッコファン73により引き寄せられ、光学ユニット4の上方で投写レンズ3側に配置される制御基板(図示省略)を冷却しつつ該制御基板に沿って流れ、電源ブロック61の内部に導入される。
電源ブロック61内部に導入された空気は、内部の回路基板611に実装された回路素子を冷却しつつ筒状部材612に沿って流れ、シロッコファン73に吸入され、光源駆動ブロック62の内部側へと吐出される。この光源駆動ブロック62内部に吐出された空気は、排気機構80の軸流ファン82により引き寄せられ、回路基板(図示略)に実装された回路素子を冷却しつつ筒状部材622に沿って流れ、排気機構80に吸入される。そして、図10に示すように、排気機構80のルーバ91により投写方向から離間する方向に整流され、外装ケース2の排気口17から排出される。
【0052】
偏光変換素子冷却流路Bは、冷却空気がプロジェクタ1内を以下に示すように流通することで形成される。
すなわち、外部の冷却空気は、図10に示すように、シロッコファン71により外装ケース2の底面部12Aに形成された吸気口23(図2)から吸入され、吸気側ダクト72に吐出される。そして、冷却空気は、吸気側ダクト72に導かれてライトガイド45の底面部分に形成された開口部(図示省略)からライトガイド45内部へと導入される。そして、ライトガイド45内部に導入された冷却空気は、偏光変換素子414を冷却し、図11に示すように、上ライトガイド452に形成された開口部452Aからライトガイド45外部に流出する。
【0053】
光源冷却流路Cは、冷却空気がプロジェクタ1内を以下に示すように流通することで形成される。
すなわち、パネル・電源冷却流路Aを流れる冷却空気の一部および偏光変換素子冷却流路Bを流れる冷却空気が、図11に示すように、排気機構80により引き寄せられ、電源ブロック61とライトガイド45の光源収納部451Aとの間に入り込み、光源収納部451Aの後方側端面に形成された開口部(図4)から該光源収納部451A内に導入される。そして、光源収納部451A内に導入された空気は、光源装置411を冷却し、光源収納部451Aの前方側端面に形成された図示しない開口部を介して排気機構80により吸入される。そしてまた、排気機構80により吸入された空気は、排気側ダクト90により投写方向から離間する方向に整流され、外装ケース2の排気口17から排出される。
【0054】
[実施形態の効果]
このような第1実施形態によれば、次のような効果がある。
(1)羽根部材911に屈曲部911Cが形成されることにより、この屈曲部911Cから延びる2つの傾斜部911A、911Bが従来の直線的な空気案内面に比較して、遮光可能な面積が増加し、かつ、これらが交差することで、光源装置411から射出した光束及び光源装置411側で反射した光束を遮蔽することができるため、漏れ光の発生を確実に防止することができる。
また、ダクト99内を流れる空気は、これらの屈曲部911C、912D、912Eで曲折されながら流れるため、送風効率が損なわれることもない。
【0055】
(2)断面略S字状である第2羽根部材912を採用することにより、2つの屈曲部912D、912Eから延びる3つの傾斜部912A、912B、912Cにより遮光することができるため、漏れ光の発生を一層確実に防止することができる。また、2つの屈曲部912D、912Eを備えることにより、各屈曲部912D、912Eの屈曲の度合いを小さくすることができるため、各屈曲部912D、912Eで曲折される空気の流量損失を抑えて速やかに空気を流すことができる。
【0056】
(3)膨出部92、93をルーバ91の光源装置411側手前から形成することにより、拡径領域EXでルーバ91に流れ込む空気の風速を低下することができるため、風切り音の発生を防止して騒音低減を図ることができるうえ、送風効率を落とすことがない。また、膨出部92、93がルーバ91の位置に形成されることにより、この膨出部92、93で高温の空気と低温の空気を混合させることができるため、開口部94から排出される空気の温度を均一化させることができる。
なお、排気側ダクト90は別体の2体構造とされているので、屈曲部911C,912D,912E、および、膨出部92,93等の本例での形状に関わらず、排気側ダクト90を別体として射出成形等により容易に成形できる。
【0057】
(4)開口端94に拡開部941が形成されることにより、傾斜部912A、912B、912C等で案内された空気が、開口端94の端部で遮られること無く、ルーバ91による整流方向に従って放出されるので、送風効率が良好である。
【0058】
(5)各羽根部材911、912は、光束を隙間なく遮蔽できる必要最低限な態様で、すなわち、前述したように、羽根部材911、912の幅寸法FWと略等しいピッチFPで並列されているので、気流を遮らずに整流でき、十分な流量が確保できる。
【0059】
(6)プロジェクタ1は、前述のような排気側ダクト90を備えることにより、プロジェクタ1筐体に対し投写レンズ3と揃えて設けられている排気口17を介した光漏れがほとんどないので、投写画像を快適に鑑賞できる。
さらに、排気側ダクト90は、高い遮光性を実現しながら、送風性能が良好であることから、プロジェクタ1の備える冷却構造の冷却効率が損なわれることがない。
【0060】
次に、本発明の第2実施形態を説明する。なお、以下の説明では、既に説明した実施形態と同様の構成については、同一符号を付して、説明を省略もしくは簡略化する。
第1実施形態では、1枚の第1羽根部材911、および9枚の第2羽根部材912がルーバ91に並列されていた(図8)。これに対し、第2実施形態では、排気側ダクト90の断面図である図12に示すように、第1羽根部材911および第2羽根部材912は、5枚ずつ組み合わされ、交互に配列されている点が、第1実施形態とは相違する。
【0061】
第1羽根部材911は、既に説明したように、第2羽根部材912の後方傾斜部912A、および中央傾斜部912Bに相当する、後方傾斜部911A、および前方傾斜部911Bを有しており、これらの傾斜部911A,911Bの交差部分は屈曲部911Cとされている。第1羽根部材911および第2羽根部材912は、それぞれの屈曲部911Cおよび後方屈曲部912Dが揃えられて並列されている。
5枚の第1羽根部材911のうち、膨出部92に対向する1枚は、前述のように、膨出部92との近接を避けて前方傾斜部911Bの延出寸法が第2羽根部材912の中央傾斜部912Bよりも小さいが、その他の4枚では、同寸法は第2羽根部材912の中央傾斜部912Bと略等しく設定されている。すなわち、送風方向Dに対する後方傾斜部911Aおよび前方傾斜部911Bの送風方向Dに対する幅寸法は、第2羽根部材912の後方傾斜部912Aおよび中央傾斜部912Bと略同寸に設定されている。
第1羽根部材911の開口端94側には何も設けられずに、該部分では第2羽根部材912同士が対向しており、このように開放されている開口端側領域Sでは、ルーバ91の羽根部材911,912の密度が疎とされている。
【0062】
(排気側ダクト90の遮光作用)
図12に示すように、プロジェクタ1内部から照明光軸を外れて排気側ダクト90内部に向かう光束は、任意の方向から各導入口913より入射するが、既に説明したように、羽根部材911、912は、羽根部材911、912の幅寸法FWと略等しいピッチFPで並列されているから(図8参照)、導入口913から入射する光束を、ルーバ91の幅寸法Wで隙間なく捉えて遮蔽する。
具体的には、送風方向Dに沿って、第2羽根部材912の導入口913側の端部至近で第1羽根部材911との間に入射する光束L1には、第1羽根部材911の後方傾斜部911Aが対向するため、光束L1は、導出口914からそのまま射出されることなく遮光される。
そして、第1羽根部材911の導入口913側の端部至近から、隣接する第2羽根部材912の後方傾斜部912Aと外れる方向に入射する光束L2には、第1羽根部材911の前方傾斜部911Bが対向することによって、光束L2は遮蔽される。
【0063】
(排気側ダクト90の整流作用)
図12に示すように、排気側ダクト90内部に取り込まれた空気は、第1羽根部材911と第2羽根部材912の間の導入口913から流入し、屈曲部911C、912D間で曲折された後、隣接する導入口913から流入した空気と開口端側領域Sで合流して気流C4となる。この気流C4は、第2羽根部材912の前方傾斜部912Cで案内されながら、導出口914から外装ケース2の排気口17を介して速やかに放出される。
【0064】
このような第2実施形態によれば、前述の(1)〜(6)で述べた効果に加えて、次のような効果がある。
(7)第1羽根部材911と第2羽根部材912とを交互に配列することにより、第1羽根部材911の前方側端部から開口端94側にかけて開放させた開口端側領域Sで速やかに空気を流すことができるので送風性に優れ、気流の抵抗が低減されるから、静粛性に優れる。
そして、ルーバ91を、第1羽根部材911と第2羽根部材912とを略同数ずつ混成して構成することで、ルーバ91の羽根の略全数を第2羽根部材912とした場合に比較して、ルーバ91の通風性能および遮光性能は同等、かつ、ルーバ91全体にわたってこれらの各性能が均一に発揮されたままで、軽量化を図ることができる。
【0065】
(8)第1羽根部材911の傾斜部911A、911Bと、第2羽根部材912の傾斜部912A,912Bが並列されるため、気流の滞留等を生じることなく、送風効率が損なわれることがない。
【0066】
なお、本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
ルーバ91に配列される羽根部材911、912等の形状、位置、数、ピッチ、屈曲度合、傾斜方向、および配列方向等は、前記の各実施形態に限定されない。羽根部材911、912の肉厚を略均一とせずに、例えば、さらに送風容易となるように流線状に肉厚を変化させて形成してもよく、3つ以上の屈曲部を有する羽根部材でルーバ91を構成することも考えられる。また、羽根部材911、912をルーバ91に並列的に配列しなくても、本発明の目的は達成できる。
【0067】
また、前記各実施形態での羽根部材911、912の配列方向に限らず、該配列方向の直交方向に羽根部材911、912を並列してルーバ91を構成してもよく、ルーバ91は、ダクト99の開口側ではなく、ダクト90の奥側に設けてもよい。
そして、羽根部材911,912の組み合わせ態様についても、前記各実施形態に限定されず、羽根部材911、912等の配列は、送風性能や遮光性能を考慮の上、適宜設計変更できる。排気側ダクト90の形状等も、前記の実施形態に限定されず、膨出部92,93や、拡開部941、遮光板921,931等は形成しなくてもよい。
排気側ダクト90の製造は、合成樹脂等を材料とする射出成形に限られない。例えば、型を2体等とすれば、排気側ダクト90を一体構造として一体成形可能である。
【0068】
前記実施形態では、排気側ダクト90は、プロジェクタ1の冷却構造の排出機構を構成していたが、吸気用ファンに近接配置され、吸気機構70を構成するものでも構わない。また、排気側ダクト90に空気を供給するファンは、軸流ファン82に限らず、シロッコファン71等を用いてもよい。
また、軸流ファン82は、排気側ダクト90の基端部分で被覆されていたが、軸流ファン82が露出し、排気側ダクト90の基端部分と接続されていても構わない。
前記各実施形態で、排気機構80は、内部ダクト81、軸流ファン82、および排気側ダクト90から構成されており、排気側ダクト90が外装ケース2の排気口17に近接配置され、排気口17にはルーバ17Aが設けられていたが、これらの構成に限られず、本発明にかかる排気側ダクト90は、排気用、吸気用とに関わらず自在に配置され、特にプロジェクタ1等、光源装置を筐体内部に配する光学機器等に用いることができる。
【0069】
前記各実施形態では、3つの光変調装置を用いた光学装置を採用したが、これに限らず、例えば、1つの光変調装置を用いたいわゆる単板式の光学装置としてもよい。また、光変調装置として液晶パネルを採用したが、これに限らず、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を採用してもよい。さらに、透過型の光変調装置ではなく、反射型の光変調装置を用いてもよい。
【0070】
前記各実施形態では、第2羽根部材912の屈曲部912D、912Eの屈曲の度合いは同じに設定されていたが、本発明はこれに限られない。すなわち、断面略S字状の第2羽根部材において、光源装置側の屈曲部の屈曲の度合いを大きくし、開口部側の屈曲部の屈曲の度合いを小さくしてもよい。
光源装置側の屈曲部の屈曲度合いを大きくすることにより、光源装置側の空気案内面の長さ寸法を大きく確保できるため、一層確実に漏れ光の発生を防止することができる。一方、開口部側の屈曲部の屈曲度合いを小さくすることにより、傾斜部の長さ寸法を小さくすることができるため、排気効率が損なわれることを防止することができる。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。
【図2】前記実施形態におけるプロジェクタを下方前面側から見た斜視図。
【図3】前記実施形態におけるプロジェクタを後方背面側から見た斜視図。
【図4】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す図。
【図5】前記実施形態における光学ユニットの光学系を模式的に示す図。
【図6】前記実施形態における冷却ユニットの構造を説明する図。
【図7】前記実施形態における排気側ダクトを上方前面側から見た斜視図。
【図8】前記実施形態における排気側ダクトの断面図。
【図9】前記実施形態における排気側ダクトを上方前面側から見た分解斜視図。
【図10】前記実施形態におけるプロジェクタ内部に形成される冷却流路を示す図。
【図11】前記実施形態におけるプロジェクタ内部に形成される冷却流路を示す図。
【図12】本発明の第2実施形態における排気側ダクトの断面図。
【符号の説明】
1…プロジェクタ、2…外装ケース(筐体)、17…排気口(開口部)、90…排気側ダクト(ルーバ対ダクト)、91…ルーバ、92,93…膨出部、94…開口端、99…ダクト、411…光源装置、451A…光源収納部(光源装置を収納)、911…第1羽根部材、911A…後方傾斜部(空気案内面を有する)、911B…前方傾斜部(空気案内面を有する)、911C…屈曲部、912…第2羽根部材、912A…後方傾斜部(空気案内面を有する)、912B…中央傾斜部(空気案内面を有する)、912C…前方傾斜部(空気案内面を有する)、912D…後方屈曲部(屈曲部)、912E…前方屈曲部(屈曲部)、D…送風方向、S…開口端側領域(羽根部材の密度が疎となる部分)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used in an optical apparatus including a light source device and a housing in which the light source device is accommodated and an opening that communicates the inside and the outside is formed, and one of the open end surfaces of both ends of the cylindrical body. A duct having an end face disposed toward the light source device and the other end face connected to the opening; and a louver provided inside the duct and having a plurality of blade members for guiding the air flowing through the duct. The present invention relates to a duct with a louver and a projector provided with the duct with a louver.
[0002]
[Background]
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a projector that forms an optical image by modulating a light beam emitted from a light source by a light modulation device according to image information, and enlarges and projects the optical image.
In such a projector, the brightness of the light source is increasing in order to make the projected image clearer. Along with this, in order to cool the light source that rises in temperature, air outside the projector is sucked in by a fan, and this air is circulated to cool the light source, optical components, etc. Therefore, a cooling structure is adopted in which high-temperature air inside the projector is sucked and exhausted to the outside through a duct.
Here, a plurality of blade members that are inclined with respect to the air blowing direction of the duct are provided at the discharge port of the duct in order to discharge the high-temperature air sucked from inside the projector obliquely forward away from the projection image of the projector. The louver which has is provided (for example, refer patent document 1).
According to such a duct with a louver, not only can the air discharged through the duct be guided in a desired direction, but also the light from the light source device can be adjusted to the outside of the projector by adjusting the angle of the louver. There is an advantage that leakage can be prevented.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-365728 A (see [0047] [0048] FIG. 10)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in the above publication, since the louver blade member is merely arranged to be inclined with respect to the duct blowing direction, the light flux from the light source device leaks depending on the inclination angle of the blade member. It is hard to say that the structure can reliably prevent light leakage.
In particular, when it is assumed that the projector is used in a dark place, such as for home theater use, the leaked light may cause discomfort to the observer. Therefore, a structure that can prevent the leaked light more reliably is desired. Yes.
[0005]
An object of the present invention is to provide a duct with a louver that can more reliably prevent light leakage to the outside of the casing with the louver when the optical apparatus is accommodated in the casing, and a projector including the louvered duct.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The duct with a louver according to the present invention is used in an optical apparatus including a light source device and a housing that houses the light source device and has an opening that communicates the inside and the outside. Of these, one end face is disposed toward the light source device, and the other end face is connected to the opening, and a plurality of blade members are provided inside the duct and guide air flowing through the duct. A louvered duct having a louver,The duct is formed with a bulging portion whose inner surface bulges outward on the light source side from the position where the louver is provided,A cross section in which at least one of the plurality of blade members has two bent portions that intersect with the air guide surfaces inclined in different directions with respect to the air blowing direction of the duct along the air blowing direction of the duct. It is characterized by being configured in a substantially S shape.
[0007]
Here, this duct may be used for exhausting to the outside of the casing or for intake to the inside of the casing. In addition, when the fan is provided close to the light source device, the diameter of the duct preferably corresponds to the entire width of the fan. The louvers are preferably arranged in parallel.
Furthermore, in order to shield the luminous flux with a louver without gaps and to ensure a sufficient flow rate, the width dimension of the blade member when viewed from the air blowing direction of the duct and the pitch between adjacent blade members substantially coincide. In this way, the bending magnitude of the blade member and the pitch between the blade members may be set.
The direction in which the blade members are arranged may be in any direction, such as perpendicular, parallel, or skewed with respect to the installation surface of the projector.
[0008]
According to the present invention, since the bent portion is formed on the blade member, the area where the two air guide surfaces extending from the bent portion can be shielded as compared with the conventional linear air guide surface is increased. And since these cross | intersect, since the light beam inject | emitted from the light source and the light beam reflected on the light source device side can be shielded, generation | occurrence | production of leak light can be prevented reliably.
Further, since the air flowing in the duct flows while being bent at the bent portion, the air blowing efficiency is not impaired.
Furthermore, by making the cross-section of the blade member substantially S-shaped, light can be shielded by the three air guide surfaces respectively extending from the two bent portions, so that the generation of leak light can be prevented more reliably.
By providing the two bent portions, it is possible to reduce the degree of bending of each bent portion, and thus it is possible to quickly flow air while suppressing a flow loss of air bent at each bent portion.
It is also conceivable to reverse the bent shape of the blade member so as to have an inverted S-shaped cross section.
Here, the bulging portion is preferably formed from the front side of the light source device rather than the position where the louver is provided, and is formed so as to bulge on both sides in the arrangement direction of the blade members constituting the louver. Is preferred. If necessary, it is preferable to provide a light shielding plate on the inner surface of the bulging portion so as to be substantially parallel to the air guide surface.
According to the present invention, by forming the bulging portion from the front side of the louver on the light source device side, the wind speed of the air flowing into the louver can be reduced, so that it is possible to prevent the generation of wind noise and reduce noise. In addition, it does not reduce the ventilation efficiency.
Further, by forming the bulging portion, high temperature air and low temperature air can be mixed in the bulging portion, so that the temperature of the air discharged from the opening can be made uniform.
[0010]
In the present invention, when the optical apparatus is housed in the housing, it is preferable that the bent portion disposed on the light source device side among the two bent portions is bent larger than the bent portion of the other bent portion.
According to the present invention, since the length of the air guide surface on the light source device side can be ensured by increasing the degree of bending of the bent portion on the light source device side, it is possible to more reliably prevent the occurrence of leakage light. it can. On the other hand, since the length of the air guide surface can be reduced by reducing the degree of bending of the bent portion on the opening side, it is possible to prevent the exhaust efficiency from being impaired.
[0011]
In the present invention, it is used in an optical apparatus including a light source device and a housing in which the light source device is accommodated and an opening that communicates the inside and the outside is formed. A duct having an end face disposed toward the light source device and the other end face connected to the opening; and a louver provided inside the duct and having a plurality of blade members for guiding the air flowing through the duct. A duct with a louver,The duct is formed with a bulging portion whose inner surface bulges outward on the light source side from the position where the louver is provided,At least one of the plurality of blade members includes a first blade member formed with one bent portion that intersects air guide surfaces inclined in different directions with respect to the air blowing direction of the duct, and the duct. And a second blade member having a substantially S-shaped cross section in which two bent portions are formed along the blowing direction, and the louver is configured by combining the first blade member and the second blade member. And
Here, as a mode of combination, it is conceivable that the first blade member and the second blade member are arranged by repeating every two, every third, or the like or irregularly repeating. It is preferable to arrange them alternately. Further, the bent portion of the first blade member is formed so as to follow one of the two bent portions of the second blade member, and the first blade member and the second blade member are arranged in parallel. It is preferable that the louver is configured.
[0012]
According to these inventions, as described above, a bent portion is formed on the blade member, so that two air guide surfaces extending from the bent portion can be shielded from light compared to a conventional linear air guide surface. Since the large area increases and these intersect, the light beam emitted from the light source and the light beam reflected on the light source device side can be shielded, so that the occurrence of leakage light can be reliably prevented. Further, since the air flowing in the duct flows while being bent at the bent portion, the air blowing efficiency is not impaired.
In addition, by configuring the louver by combining the first blade member and the second blade member, the flow of air in the louver can be controlled as necessary. Can be improved.
Furthermore, by arranging the first blade member and the second blade member alternately, a portion where the density of the blade member becomes sparse is generated, so that the air blowing property is excellent and the air flow resistance is reduced. .
Here, the bulging portion is preferably formed from the front side of the light source device rather than the position where the louver is provided, and is formed so as to bulge on both sides in the arrangement direction of the blade members constituting the louver. Is preferred. If necessary, it is preferable to provide a light shielding plate on the inner surface of the bulging portion so as to be substantially parallel to the air guide surface.
According to the present invention, by forming the bulging portion from the front side of the louver on the light source device side, the wind speed of the air flowing into the louver can be reduced, so that it is possible to prevent the generation of wind noise and reduce noise. In addition, it does not reduce the ventilation efficiency.
Further, by forming the bulging portion, high temperature air and low temperature air can be mixed in the bulging portion, so that the temperature of the air discharged from the opening can be made uniform.
[0013]
In the present invention, when the optical apparatus is housed in the housing, the first blade member has a bent portion so as to follow a bent portion arranged on the light source device side, out of the two bent portions of the second blade member. Is preferably formed.
According to this invention, since the air guide surfaces of the first blade member and the second blade member are arranged in parallel by aligning the bent portions, the air flow in the louver can be made uniform, The air blowing efficiency is not impaired.
[0015]
The projector of the present invention is a projector that modulates a light beam emitted from a light source device according to image information to form an optical image, and performs an enlarged projection.Mentioned aboveA louvered duct is provided.
According to the present invention, by providing the duct with a louver as described above, the projector can improve the image quality of the projected image without hindering image viewing due to its high light shielding property.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[Appearance configuration]
FIG. 1 is a perspective view of a projector 1 according to the present embodiment as viewed from the upper front side. FIG. 2 is a perspective view of the projector 1 as viewed from the lower front side. FIG. 3 is a perspective view of the projector 1 as seen from the rear rear side.
The projector 1 modulates the light beam emitted from the light source according to the image information, and enlarges and projects it on a projection surface such as a screen. As shown in FIGS. 1 to 3, the projector 1 includes an
The
[0017]
The
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0018]
As shown in FIG. 1, an
Further, in the
[0019]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0020]
In the
Further, in this
[0021]
[Internal configuration]
FIG. 4 is a diagram showing the internal structure of the projector 1 with the
The
[0022]
(Structure of optical unit 4)
FIG. 5 is a diagram schematically showing an optical system of the optical unit 4.
The optical unit 4 modulates the light beam emitted from the light source device according to image information to form an optical image, and forms a projected image on the screen via the
The integrator illumination
[0023]
The
[0024]
The
The
[0025]
The
Specifically, each partial light beam converted into substantially one type of polarized light by the
[0026]
The color separation
The relay
[0027]
At this time, in the
[0028]
Of the blue light and green light transmitted through the
The reason why the relay
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The incident-side
The exit
[0032]
The viewing
The cross
The
[0033]
As shown in FIG. 4, the
The lower
[0034]
The light
Although not shown in the drawings, a plurality of grooves for fitting the
[0035]
The projection
As shown in FIG. 4, the upper
[0036]
(Structure of cooling unit 7)
4 and 6 are diagrams illustrating the structure of the
The
The
[0037]
The
As shown in FIG. 6, the
4 and 6, the
[0038]
[Structure of exhaust mechanism 80]
As shown in FIG. 4, the
The
As described above, the light
The
[0039]
FIG. 7 is a perspective view of the
The
The
The opening
Although not shown in the drawings, the base end portion of the
[0040]
A
The
[0041]
The
The rear inclined
The intersection between the rear
In addition, the pitch FP between the
[0042]
The
Specifically, the
Both surfaces of the blades of the
[0043]
A
In addition, a
Between the
[0044]
The
[0045]
A stepped portion 901 </ b> A is formed on the opposing end surface of the
Further, a
On the other hand, on the outer surface of the
[0046]
As shown in FIG. 9, the
On the end surface of the
On the other hand, on the outer surface of the
[0047]
The protrusions of the fixed
[0048]
(Light shielding action of exhaust side duct 90)
As described above, a slit-like opening (not shown) is formed on the front side end face of the light
As shown in FIG. 8, the light beam traveling toward the
As a result, the light beam incident on the
[0049]
(Rectifying action of the exhaust duct 90)
The air inside the projector 1 is attracted to the
In addition, the air that flows from the
The air flowing into the bulging
[0050]
[Cooling structure]
A cooling structure inside the projector 1 by the
10 and 11 are diagrams showing cooling flow paths formed inside the projector 1.
As shown in FIGS. 10 and 11, the projector 1 has a panel / power supply cooling channel A for mainly cooling the
The panel / power supply cooling channel A is formed by circulating cooling air through the projector 1 as shown below.
That is, as shown in FIG. 10, the external cooling air is sucked from the intake port 23 (FIG. 2) formed in the
[0051]
The cooling air introduced into the
The air introduced into the
[0052]
The polarization conversion element cooling channel B is formed by the cooling air flowing through the projector 1 as shown below.
That is, as shown in FIG. 10, the external cooling air is sucked from the intake port 23 (FIG. 2) formed in the
[0053]
The light source cooling channel C is formed by circulating cooling air through the projector 1 as shown below.
That is, a part of the cooling air flowing through the panel / power supply cooling channel A and the cooling air flowing through the polarization conversion element cooling channel B are attracted by the
[0054]
[Effect of the embodiment]
According to such 1st Embodiment, there exist the following effects.
(1) By forming the
Moreover, since the air flowing through the
[0055]
(2) By adopting the
[0056]
(3) Since the bulging
Since the
[0057]
(4) By forming the widened
[0058]
(5) The
[0059]
(6) Since the projector 1 includes the
Furthermore, since the
[0060]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals are given to the same configurations as those in the embodiment described above, and the description is omitted or simplified.
In the first embodiment, one
[0061]
As described above, the
Of the five
Nothing is provided on the opening
[0062]
(Light shielding action of the exhaust side duct 90)
As shown in FIG. 12, the light flux that is off the illumination optical axis from the inside of the projector 1 and goes into the
Specifically, the light flux L1 incident between the
Then, from the vicinity of the end portion of the
[0063]
(Rectifying action of the exhaust duct 90)
As shown in FIG. 12, the air taken into the
[0064]
According to such 2nd Embodiment, in addition to the effect described in above-mentioned (1)-(6), there exist the following effects.
(7) By arranging the
Then, the
[0065]
(8) Since the
[0066]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
The shape, position, number, pitch, bending degree, inclination direction, arrangement direction, and the like of the
[0067]
In addition, the
The combination of the
The manufacture of the
[0068]
In the above-described embodiment, the
Further, although the
In each of the embodiments described above, the
[0069]
In each of the above embodiments, an optical device using three light modulation devices is employed. However, the present invention is not limited to this. For example, a so-called single-plate optical device using one light modulation device may be used. Moreover, although the liquid crystal panel was employ | adopted as a light modulation apparatus, it is not restricted to this, You may employ | adopt light modulation apparatuses other than liquid crystal, such as a device using a micromirror. Further, instead of a transmissive light modulator, a reflective light modulator may be used.
[0070]
In each of the above embodiments, the degree of bending of the
By increasing the degree of bending of the bent portion on the light source device side, it is possible to secure a large length of the air guide surface on the light source device side, and thus it is possible to more reliably prevent the occurrence of light leakage. On the other hand, since the length of the inclined portion can be reduced by reducing the degree of bending of the bent portion on the opening side, it is possible to prevent the exhaust efficiency from being impaired.
In addition, the specific structure, shape, and the like when implementing the present invention may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a projector according to a first embodiment of the present invention as viewed from the upper front side.
FIG. 2 is a perspective view of the projector according to the embodiment as viewed from the lower front side.
FIG. 3 is a perspective view of the projector according to the embodiment as viewed from the rear back side.
FIG. 4 is a diagram showing an internal structure of the projector in the embodiment.
FIG. 5 is a diagram schematically showing an optical system of the optical unit in the embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of a cooling unit in the embodiment.
FIG. 7 is a perspective view of the exhaust duct in the embodiment as viewed from the upper front side.
FIG. 8 is a cross-sectional view of an exhaust side duct in the embodiment.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the exhaust duct in the embodiment as viewed from the upper front side.
FIG. 10 is a diagram showing a cooling flow path formed inside the projector in the embodiment.
FIG. 11 is a view showing a cooling flow path formed inside the projector in the embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of an exhaust side duct according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projector, 2 ... Exterior case (housing | casing), 17 ... Exhaust opening (opening part), 90 ... Exhaust side duct (louver vs. duct), 91 ... Louver, 92, 93 ... Swelling part, 94 ... Open end, 99 ... Duct, 411 ... Light source device, 451A ... Light source storage part (storing light source device), 911 ... First blade member, 911A ... Back slope part (having an air guide surface), 911B ... Front slope part (air guide surface) 911C ... bent part, 912 ... second blade member, 912A ... rear inclined part (having an air guide surface), 912B ... center inclined part (having an air guide surface), 912C ... front inclined part (air guide) 912D... Backward bent part (bent part), 912E... Front bent part (bent part), D .. blowing direction, S .. opening end side region (part where density of blade member is sparse).
Claims (6)
前記ダクトには、前記ルーバが設けられる位置よりも光源側に内面が外側に膨出する膨出部が形成され、
前記複数の羽根部材の少なくともいずれかには、前記ダクトの送風方向に対して互いに異なる方向に傾斜した空気案内面を交差させた屈曲部が前記ダクトの送風方向に沿って2つ形成された断面略S字状に構成されることを特徴とするルーバ付ダクト。Used in an optical apparatus including a light source device and a housing in which the light source device is accommodated and an opening that communicates the inside and the outside is formed, and one end surface of the opening end surfaces at both ends of the cylindrical body is the light source A louvered duct comprising a duct disposed toward the apparatus and having the other end face connected to the opening, and a louver provided inside the duct and having a plurality of blade members for guiding the air flowing through the duct. Because
The duct is formed with a bulging portion whose inner surface bulges outward on the light source side from the position where the louver is provided,
A cross section in which at least one of the plurality of blade members has two bent portions that intersect with the air guide surfaces inclined in different directions with respect to the air blowing direction of the duct along the air blowing direction of the duct. A duct with a louver, characterized by being configured in a substantially S shape.
前記光学機器の筐体収納時、前記2つの屈曲部のうち、光源装置側に配置される屈曲部は、他方の屈曲部の屈曲よりも大きく屈曲していることを特徴とするルーバ付ダクト。In the duct with a louver according to claim 1,
The duct with a louver is characterized in that, when the optical apparatus is housed, a bent portion arranged on the light source device side of the two bent portions is bent larger than a bent portion of the other bent portion.
前記ダクトには、前記ルーバが設けられる位置よりも光源側に内面が外側に膨出する膨出部が形成され、
前記複数の羽根部材の少なくともいずれかには、前記ダクトの送風方向に対して互いに異なる方向に傾斜した空気案内面を交差させた屈曲部が1つ形成された第1羽根部材と、前記ダクトの送風方向に沿って2つの屈曲部が形成された断面略S字状の第2羽根部材とを備え、
前記ルーバは、前記第1羽根部材および第2羽根部材を組み合わせて構成されることを特徴とするルーバ付ダクト。Used in an optical apparatus including a light source device and a housing in which the light source device is accommodated and an opening that communicates the inside and the outside is formed, and one end surface of the opening end surfaces at both ends of the cylindrical body is the light source A louvered duct comprising a duct disposed toward the apparatus and having the other end face connected to the opening, and a louver provided inside the duct and having a plurality of blade members for guiding the air flowing through the duct. Because
The duct is formed with a bulging portion whose inner surface bulges outward on the light source side from the position where the louver is provided,
At least one of the plurality of blade members includes a first blade member formed with one bent portion that intersects air guide surfaces inclined in different directions with respect to the air blowing direction of the duct, and the duct. A second blade member having a substantially S-shaped cross section in which two bent portions are formed along the blowing direction;
The louver is configured by combining the first blade member and the second blade member, and a louvered duct.
前記ルーバは、前記第1羽根部材および第2羽根部材を交互に配列して構成されることを特徴とするルーバ付ダクト。The duct with a louver according to claim 3,
The louver is a duct with a louver, characterized in that the first blade member and the second blade member are alternately arranged.
前記光学機器の筐体収納時、前記第2羽根部材の2つの屈曲部のうち前記光源装置側に配置される屈曲部に倣うように、前記第1羽根部材の屈曲部が形成されていることを特徴とするルーバ付ダクト。In the louvered duct according to claim 3 or 4,
The bent portion of the first blade member is formed so as to follow the bent portion arranged on the light source device side among the two bent portions of the second blade member when the optical device is housed. A louvered duct characterized by
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のルーバ付ダクトを備えることを特徴とするプロジェクタ。In a projector that modulates a light beam emitted from a light source according to image information to form an optical image, and enlarges and projects it,
A projector comprising the duct with a louver according to any one of claims 1 to 5 .
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