JP5189804B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents
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Description
このようなプロジェクタ装置では、一般に、光源として、高圧(15MPa程度以上)の発光ガスを封じた点光源と見なせる例えばショートアーク型(例えばアーク長が1.5mm程度以下)の超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどの放電ランプ(ランプバルブ)が用いられる。
適正温度を保持できないまま、放電ランプを長時間使用を続けると、放電ランプの寿命に到達する前に放電ランプの破裂及び不点灯等の故障に至り、放電ランプが短命化することになる。
プロジェクタ装置を机上に対して水平に設置する据置設置では、外部のスクリーンや壁面などの、机上より上向きの被照射面に投影画像が投影されるように、斜め上方に投影画像が投影されるように、斜め上方に角度を持った状態に向けて表示光が出射されるように設定されている場合が多い。このような上方傾斜角を有した状態のプロジェクタ装置を天吊設置とする場合には、そのまま天井に設置すると投影画像が天井に照射されることになる。このため、プロジェクタ装置の上下を逆にして設置する必要がある。その場合、光源ユニットもプロジェクタ装置と一緒に上下が逆になる。このため、プロジェクタ装置は、据置設置でも、天吊設置でも、常に放電ランプを適正温度に保つ冷却構造が要求される。この時、どのような設置状態にしたとしても、放電ランプは、その特性上、常に放電ランプの光軸が地面に対して水平に保持されなければならない。
また、特許文献1で提案する方式では、リフレクタ首部に開口が必要となるが、ランプ仕様によっては本箇所に開口を設けることができないため、このリフレクタ形状は必ずしも採用できるものでは無い。
また好ましくは、上記発明のプロジェクタ装置は、放電ランプを交換するためのランプドア部と近接する側面にランプダクトを設け、放電ランプの上記冷却媒体がランプバルブを冷却した後、冷却媒体をランプバルブの後方のランプリフレクタを冷却するものである。
また好ましくは、上記発明のプロジェクタ装置の制御部は、姿勢センサが検知した姿勢に応じて、ファンの一部の回転力を負圧にしない程度に制御するものである。
載のプロジェクタ装置。
図1(a)は、プロジェクタ装置に実装する光源ユニット100の正面図であり、図1(b)は、斜め上から見た斜視図である。
また図2(a)は、図1(a)のA−A側断面の模式図であり、図2(b)は、光源ユニット100のランプレンズ101を透過させて、ランプ管内を流れる冷却風2を模式的に示した図である。
また図3(a)は、図1(a)のB−B側断面の模式図であり、図3(b)は、光源ユニット100のランプレンズ101を透過させて、ランプケース102内外を流れる冷却風2を模式的に示した図である。
図2において、201はランプバルブ、202はランプバルブ201を冷却するためにランプケース102内を流れる冷却風(黒い破線の矢印)、203はランプリフレクタ104を冷却する冷却風である。冷却風203は、図2(a)では、図2(b)の冷却風203(白枠の矢印)と比べると分かるように、紙面の上下方向に流れる。
ランプバルブ201を冷却した冷却風202は、ランプダクト103内を通過して、ランプリフレクタ104を冷却する冷却風203に合流して流れていく。
このため、ランプドア(後述する図5のプロジェクタ装置10のランプドア23参照)に直接熱が逃げないため、ランプドア部の温度が上昇し難い。
図3において、201はランプバルブ、302はランプバルブ201を冷却するためにランプケース102内を流れる冷却風(黒い破線の矢印)、303はランプリフレクタ104を冷却する冷却風(白枠の矢印)である。
図3(a)では、ランプバルブ201を冷却した冷却風302は、ランプダクト103内を通過して、ランプリフレクタ104を冷却する冷却風303に合流して流れていく。このため、ランプドア(後述する図5のプロジェクタ装置10のランプドア23参照)に直接熱が逃げないため、ランプドア部の温度が上昇し難い。
なお、開口部202a、202bのそれぞれには、メッシュ状の開口もしくは開口部にメッシュ状の金網が設けられており、ランプバルブ201が破損した際の破片の飛散を防止している。また、開口部202a、202bは複数あっても良い。
図4は、投射ミラー12が開いて稼働定位置に固定され、プロジェクタ装置10が稼働中の状態である。画像表示部で生成され、筐体11内の出射開口部から出力された表示光は、稼働定角度(稼働定位置)に固定された投射ミラー11の自由曲面の反射面13で反射し、外部スクリーン等の被照射面に投影される。
図5は、光源ユニット100を取り付ける方向を模式的に示した図である。従って、ランプドア23と光源ユニット100の上部が近接する構造となっている。しかし、光源ユニット100の上部(ランプドア23側)には、ランプダクト103が設けられ(図2(a)参照)、光源ランプ100又はランプバルブ201の発生する熱は、冷却風に運ばれ、ランプリフレクタ104側に流れるため、ランプドア23には、直接熱が伝わらない。このため、ユーザがプロジェクタ装置の上面を触っても、若しくは光源ランプの交換のためランプドア23に触ってもやけどしない。
図6(a)は据置き型の設置(据置き設置)方式で、テーブル604上にプロジェクタ装置601とその投射ミラー602が設置され、投射ミラー602から破線で示す如く投影画像が垂直の被照射面603面上に照射される。
図6(b)は天吊り型の設置(天吊り設置)方式で、天井から支柱605によってプロジェクタ装置601が吊り下げられ、投射ミラー602から破線で示す如く投影画像が垂直の被照射面603面上に照射される。
図6(c)は縦置き型(机上型)の設置(下投射設置または机上設置)方式で、被照射面603を兼ねたテーブル606上若しくは机上にプロジェクタ装置601が載置され、投射ミラー602から破線で示す如く投影画像が垂直の被照射面603面上に照射される。なお、プロジェクタ装置と被照射面は同じ台上にある必要はない。
図6(d)は下面型の設置(上投射設置)方式で、天井から支柱606によってプロジェクタ装置601が吊り下げられ、投射ミラー602から破線で示す如く投影画像が垂直の被照射面603面上に照射される。
図7において、プロジェクタ装置は、筐体部401と投射ミラー402とから構成される。光源部41からの光Lは、光学ユニット42に入射する。光学ユニット42は、照明光学系421と、例えば液晶パネルで構成された表示パネル422と、出射レンズ423とから構成される。照明光学系421は、ランプユニット42からの光Lの光量分布を均一化して表示パネル422に照射する。表示パネル422は、表示駆動回路43で駆動され、光Lを映像信号に応じた光学像(図示せず)で変調した表示光を形成する。形成された表示光は、出射レンズ423の出射開口部から、投射ミラー402を介して外部のスクリーン若しくは壁面等の被照射面403に投影される。
なお、図7では、出射レンズ423の出射開口部から出力される投射光、投射ミラー402、出力された投射光が投射ミラー402で反射する反射光、及び、被照射面403は、説明上模式的に描いているだけであり、配置に角度、大きさ、光の方向等は正確なものではない。
この制御部301に、後述する冷却ファンの動作状態の検出部と冷却ファン制御部を設けることにより、本発明の設置姿勢の検出によって、冷却ファンの動作、結果的に、光源ユニット、ランプバルブ(放電ランプ)、及び光学ユニット等の各ユニットを効率的に冷却することができる。
姿勢センサ302は、例えば、光学式検出センサで、上、下、左、右の4方向を高精度に検出するセンサである。このような4方向検出センサとして、例えば、ローム株式会社製の品名RPI−1030がある。
以下、図8、図5、及び図6を参照しながら、本発明の説明を行う。
なお、ユーザの操作は、例えば、プロジェクタ装置10のボタン群20でも良いが、図示しないリモコンで、プロジェクタ装置10の図示しない赤外線受光部に操作信号を送ることで実行する。
即ち、プロジェクタ装置10の稼動状態では、出射開口部から出力される表示光が投射ミラー11の反射面13に照射するように、開口部22を露出させる。即ち、反射面13に照射された表示光が自由曲面で反射し、外部スクリーン等の被照射面に投影されるように、投射ミラー12を稼動定位置(所定の角度)まで開き(引き起され)、その角度に固定する。
なお、上記投射ミラー12の引き起し(開にする)動作は、プロジェクタ装置10の光源ランプのオン動作(点灯動作)及びファン起動動作と連動して実行する。
図9は、本発明のプロジェクタ装置10の筐体11を上から見た図である。説明のため、上面は可視状態とし、説明に必要な構成要素だけを図示している。
なお、図9は、筐体11の上面から、冷却ファンと冷却対象部位の配置を説明している。図10は、筐体11の斜め後方(例えば、図4の斜視図と同方向)から、冷却ファンと冷却対象部位の配置を説明するための図(筐体内全部を図示していない)である。また図11は、筐体11の前方(例えば、図4の吸気部18とパネル部18の間を真横から見た方向)から、冷却ファンと冷却対象部位の配置を説明するための図である。
なお、特に断らない限り、筐体若しくはプロジェクタの設置方式を据置き型とした場合の上下、左右方向で、方向の説明をする。
また、図中の投射ミラー12、及び出射レンズ423は、大体の配置を示す程度で、正確な配置を示しているわけではない。
例えば、プロジェクタ装置の設置方式、即ち、設置の姿勢によって、熱風(冷却風)の流れが変わるわけであるから、必要のない流路に吸引しようとするファンは、負圧にならない程度にファンを回し、流路となる主要なファンを十分強力に回すことにより、効率的に、光電ユニット及び放電ランプ(ランプユニット)並びにプロジェクタ装置内部の構成物の温度を適正な温度に保つことができる。
即ち、例えば、据置設置、天吊設置、上投射設置、下投射設置それぞれの設置状態において常にランプバルブを適正な温度に保つことができ、光源の長寿命化を実現することができる。また、必要のないファンは負圧にならない程度で回すので、電力をそれほど必要とせず、消費電力の低減や騒音の発生を抑制することができる。
Claims (5)
- 放電ランプを光源として、映像を投射表示するプロジェクタ装置であって、
上記プロジェクタ装置を冷却するための冷却媒体を吸気する吸気口と、
上記プロジェクタ装置を冷却するための冷却媒体を排気する排気口と、
上記吸気口から吸気された冷却媒体の一部を上記放電ランプのランプバルブ内に配流するための第1の冷却風とする第1のファンと、
上記吸気口から吸気された冷却媒体の一部を所定の方向に配流し上記放電ランプのランプリフレクタを冷却するための第2の冷却風とする第2のファンと、
上記プロジェクタ装置の設置姿勢を検知する姿勢センサと、
上記姿勢センサが検知した姿勢に応じて、上記ファンを制御する制御部を備え、
上記放電ランプを交換するためのランプドア部と近接する側面にランプダクトを設け、上記ランプバルブを冷却した上記第1の冷却風が、ランプダクト内を通過した後、上記第2の冷却風に合流しランプリフレクタを冷却することを特徴とするプロジェクタ装置。 - 請求項1記載のプロジェクタ装置において、上記姿勢センサが検知する設置姿勢は、上投射設置及び下投射設置のうち、少なくともいずれか1つを含むことを特徴とするプロジェクタ装置。
- 請求項2記載のプロジェクタ装置において、
上記上投射設置では、上記プロジェクタ装置は、天井から支柱によって上記プロジェクタ装置が吊り下げられ、投射ミラーから投影画像が垂直の被照射面に照射される設置状態であり、
上記下投射設置では、上記プロジェクタ装置は、被照射面を兼ねたテーブル上若しくは机上に載置され、上記投射ミラー投影画像が垂直の被照射面上に照射される設置状態であることを特徴とするプロジェクタ装置。 - 請求項2または請求項3のいずれかに記載のプロジェクタ装置において、
上記放電ランプ内を通過する上記第1の冷却風の流入口と該流入口と反対側に設けられた排気のための開口部をそれぞれ2組設け、
上記制御部は、上記上投射設置及び下投射設置の場合に流れる上記第1の冷却風と、据え置き設置または天吊り設置の場合に流れる上記第1の冷却風とが直交するように上記第1のファンを制御することを特徴とするプロジェクタ装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載のプロジェクタ装置において、上記制御部は、上記姿勢センサが検知した姿勢に応じて、上記ファンの一部の回転力を負圧にしない程度に制御することを特徴とするプロジェクタ装置。
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