JP5533233B2

JP5533233B2 - プロジェクター

Info

Publication number: JP5533233B2
Application number: JP2010113141A
Authority: JP
Inventors: 正行大越
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2010-05-17
Filing date: 2010-05-17
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-05-17
Also published as: JP2011242515A; CN102253578B; US8540380B2; US20110279784A1; CN103809352A; CN102253578A

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、電源ユニットからの電磁波を遮蔽するシールド構造を設け、外装筐体外部に電磁波が漏れることを防止した（ＥＭＩ対策を施した）プロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクターでは、金属蒸着処理または金属箔が貼り付けられた筒部材内部に電源ユニットを収納するシールド構造を採用している。

特開２００３−２１５７００号公報

しかしながら、特許文献１に記載のシールド構造では、電源ユニットの周囲を覆う筒部材を採用しているため、当該筒部材により、プロジェクターの小型化及び軽量化が阻害される、という問題がある。

本発明の目的は、小型化及び軽量化が図れるプロジェクターを提供することにある。

本発明のプロジェクターは、駆動時に電磁波を放射する放射源と、外装を構成する外装筐体と、を備え、前記外装筐体は、凹部を有し、前記凹部に前記放射源が配置される第１筐体と、電磁波を遮蔽するシールド材を含んで構成され、前記第１筐体の前記凹部を閉塞する位置に配置される第２筐体と、を有し、前記放射源は、回路基板と、前記回路基板の熱を放熱する放熱部とを有する電源ユニットを含み、前記第１筐体及び前記第２筐体により前記外装筐体内に収納されることを特徴とする。
本発明では、外装筐体の一部である第２筐体にて放射源から放射される電磁波の一部が遮蔽される。
このことにより、シールド構造の一部を外装筐体で構成することができ、外装筐体以外に別途、筒部材を設ける従来の構成と比較して、プロジェクターの小型化及び軽量化が図れる。
また、外装筐体の一部（第２筐体）のみをシールド構造として採用しているため、外装筐体全体をシールド構造として採用した場合、例えば、外装筐体全体を金属で構成した場合と比較して、プロジェクターの軽量化が図れる。

本発明のプロジェクターでは、前記第１筐体には、当該プロジェクター内部に向けて窪み、前記放射源を収納する凹部が形成され、前記第２筐体は、前記凹部を閉塞するように前記第１筐体に配設される。
本発明では、放射源は、第１筐体に形成された凹部に収納されている。
このことにより、外装筐体内部（凹部外部）に配設された光源装置等の発熱源に近接して放射源を配設した場合であっても、凹部により発熱源と放射源とが区画されるため、発熱源にて温められた空気が放射源に回り込むことがなく、放射源の温度上昇を回避できる。
また、凹部を第１筐体の補強構造とすることができ、第１筐体及び第２筐体を組み合わせて外装筐体の少なくとも一部を構成しても、外装筐体の強度を十分に維持できる。
よって外装筐体の薄型化も可能となり、プロジェクターの小型化及び軽量化が図れる。

本発明のプロジェクターでは、前記電磁波を遮蔽するシールド材を含んで構成されたシールド板を備え、前記シールド板は、前記外装筐体内に収納される前記放射源に対して前記第２筐体が配置される側とは反対側に位置する前記凹部に取り付けられていることが好ましい。
本発明では、第１筐体には、上述したシールド板が取り付けられているので、第２筐体によるシールド構造に加えて、上述したシールド板により、ＥＭＩ対策を十分に施すことができる。
また、シールド板が凹部を挟んで放射源を覆うように配設されていれば、凹部（第１筐体）によりシールド板と放射源とが電気的に接続することを防止できる。すなわち、シールド板と放射源との間に別途、絶縁板を介在させる必要がなく、部材の省略からプロジェクターの小型化及び軽量化が図れる。
本発明のプロジェクターでは、光源装置、前記光源装置からの光を変調する光変調装置、及び、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置を有する光学ユニットを備え、前記光学ユニットは、前記第１筐体に収納され、前記凹部は、前記第１筐体において前記光学ユニットが収納される側とは反対側に設けられていることが好ましい。
本発明のプロジェクターでは、空気を吸気する冷却ファンを備え、前記外装筐体は、前記外装筐体外部の空気を内部に流通させる第１吸気口及び第２吸気口を有し、前記凹部は、前記冷却ファンにより前記第１吸気口から吸気された空気が前記回路基板を冷却する第１流路と、前記冷却ファンにより前記第２吸気口から吸気された空気が前記放熱部を冷却する第２流路と、を有することが好ましい。

本実施形態におけるプロジェクターの外観を示す斜視図。本実施形態におけるプロジェクターの外観を示す斜視図。本実施形態におけるプロジェクターの外観を示す斜視図。本実施形態における電源ユニットを示す斜視図。本実施形態におけるロアーケースの構造を説明するための図。本実施形態における第１筐体を示す斜視図。本実施形態における第１筐体を示す斜視図。本実施形態における電源ユニットの冷却構造を説明するための図。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図１ないし図３は、本実施形態におけるプロジェクター１の外観を示す斜視図である。具体的に、図１はプロジェクター１を前面上側から見た斜視図であり、図２はプロジェクター１を前面下側から見た斜視図であり、図３はプロジェクター１を背面下側から見た斜視図である。
なお、以下では、プロジェクター１において投射側（投射レンズ３Ａ（図１、図２）が配置された側）を前面とし、その反対側を背面とする。また、以下で記載する「上」、「下」は、図１に示す姿勢でプロジェクター１が設置された状態での上下に相当するものである。
プロジェクター１は、画像を投射してスクリーン（図示略）上に投影画像を表示する。このプロジェクター１は、図１ないし図３に示すように、外装を構成する外装筐体２と、光学ユニット３と、放射源としての電源ユニット４（図４、図５参照）等を備える。

〔外装筐体の構成〕
外装筐体２は、図１ないし図３に示すように、アッパーケース２Ａ及びロアーケース２Ｂを組み合わせることで構成され、略直方体形状を有する。
アッパーケース２Ａは、合成樹脂製の成形品で構成されている。
なお、ロアーケース２Ｂの詳細については、後述する。

この外装筐体２において、前面側から見て右側の右壁部２１には、図１ないし図３に示すように、外部の空気を内部に取り込むための第１吸気口２２が形成されている。
なお、第１吸気口２２には、具体的な図示は省略したが、外部の空気に含まれる塵埃等を除去するエアフィルターが取り付けられているものである。
また、外装筐体２において、前面側に位置する前壁部２３には、図１または図２に示すように、投射された光束（画像）を通過させるための通過用開口部２４が形成されている。
さらに、前壁部２３には、前面側から見て通過用開口部２４の左側には、図１または図２にしめすように、内部の空気を外部に排出するための排気口２５が形成されている。
また、外装筐体２において、背面側に位置する後壁部２６の下側には、図３に示すように、外部の空気を内部に取り込むための第２吸気口２７が形成されている。

〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、種々の一般的なプロジェクターで利用されているため、具体的な図示及び説明は省略するが、光源装置と、前記光源装置から出射された光束を変調する液晶パネル等の光変調装置と、前記光変調装置にて変調された光束を投射する投射レンズ３Ａ（図１、図２）等を備える。

〔電源ユニットの構成〕
図４は、電源ユニット４を示す斜視図である。具体的に、図４は、電源ユニット４を背面上側から見た斜視図である。
電源ユニット４は、外部から図示しない電源ケーブルを介して商用交流電源を入力して所定のレベルに安定した直流電圧を生成し、光学ユニット３の光源装置（図示略）や、プロジェクター１全体を制御する制御基板（図示略）等に供給する。
この電源ユニット４は、図４に示すように、後壁部２６に沿って左右方向に延びるとともに、背面側から見て左側が前面側に延びる平面視略Ｌ字形状を有する。そして、電源ユニット４は、複数の回路素子（図示略）が実装されたプリント配線基板４１と、プリント配線基板４１に取り付けられた放熱部４２とを備える。

放熱部４２は、図４に示すように、板体４２１と複数の突条部４２２とを備えた所謂ヒートシンクで構成され、プリント配線基板４１の上面における背面側に取り付けられ、プリント配線基板４１の熱を放熱する。
板体４２１は、板面が前面側及び背面側に向くようにプリント配線基板４１の上面に立設されている。
複数の突条部４２２は、板体４２１における背面側の端面から背面側に向けて突出し、後壁部２６に沿って左右方向に延びるように形成され、上下方向に並設されている。

〔ロアーケースの構成〕
図５は、ロアーケース２Ｂの構造を説明するための図である。具体的に、図５は、ロアーケース２Ｂを背面下側から見た分解斜視図である。
ロアーケース２Ｂは、図５に示すように、第１筐体５と、第２筐体６とを備える。

〔第１筐体の構成〕
図６及び図７は、第１筐体５を示す斜視図である。具体的に、図６は、第１筐体５を前面上側（外装筐体２の内部側）から見た分解斜視図である。図７は、第１筐体５を背面上側から見た斜視図である。
第１筐体５は、平面視矩形形状を有し、アッパーケース２Ａと同様に、合成樹脂製の成形品で構成されている。
この第１筐体５において、背面側には、電源ユニット４の平面形状に対応して、平面視略Ｌ字形状を有し、外装筐体２内部（上側）に向けて窪む凹部５１（図５〜図７）が形成されている。
この凹部５１は、図５に示すように、電源ユニット４が下側から収納される部分である。
この凹部５１において、平面視略Ｌ字形状の一端５１Ａ側の側壁部分には、図５または図６に示すように、当該凹部５１内外を連通する第１開口部５１１が形成されている。
なお、一端５１Ａは、第１吸気口２２に近接した位置に配設される。このため、第１吸気口２２を介して外装筐体２内部に導入された空気の一部は、第１開口部５１１を介して凹部５１内部に取り込まれることとなる。

また、凹部５１において、平面視略Ｌ字形状の他端５１Ｂ側の底部分には、図５ないし図７に示すように、第１開口部５１１を介して凹部５１内部に導入された空気を凹部５１外部（外装筐体２内部）に排出するための第２開口部５１２が形成されている。
そして、凹部５１において、他端５１Ｂ側の底部分には、図６に示すように、第１冷却ファン６Ａが取り付けられる。
すなわち、凹部５１内部の空気の一部は、第１冷却ファン６Ａにより、第２開口部５１２を介して吸気されることとなる。

さらに、凹部５１において、背面側の側壁部分には、図５または図７に示すように、上述した第２吸気口２７の一部が形成されている。
また、凹部５１の他端５１Ｂにおいて、背面側から見て右側の側壁部分には、図５または図７に示すように、第２吸気口２７を介して凹部５１内部に導入された空気を凹部５１外部（外装筐体２内部）に排出するための第３開口部５１３が形成されている。
この第３開口部５１３において、前面側の縁部分には、凹部５１内部に向けて突出する整流板５１３Ａ（図８参照）が形成されている。
そして、凹部５１において、他端５１Ｂにおける背面側から見て右側の側壁部分には、図６に示すように、第２冷却ファン６Ｂが取り付けられる。
すなわち、凹部５１内部の空気の一部は、第２冷却ファン６Ｂにより、第３開口部５１３を介して吸気されることとなる。
なお、具体的な図示は省略したが、凹部５１の側壁には、外装筐体２内部（凹部５１外部）に配設された光源装置等の他の部材との配線をするための開口部も形成されている。

また、外装筐体２内部には、図６に示すように、凹部５１の底部分及び側壁部分を覆うようにシールド板７が取り付けられている。
このシールド板７は、電磁波を遮蔽するシールド材を含んで構成されている。
なお、本実施形態では、シールド板７は、マグネシウムで構成されている。

〔第２筐体の構成〕
第２筐体６は、図２、図３、または図５に示すように、凹部５１の平面形状と同様の平面形状を有し、第１筐体５にネジ等により固定されることで、凹部５１を閉塞する。すなわち、第２筐体６は、凹部５１内部に収納された電源ユニット４を平面視で覆う位置に配設される。
そして、第２筐体６は、電磁波を遮蔽するシールド材を含んで構成されている。
なお、本実施形態では、第２筐体６は、シールド板７と同様に、マグネシウムで構成されている。

ここで、シールド板７や第２筐体６としては、シールド材を含んで構成されていれば、マグネシウムに限らない。例えば、樹脂中に金属粉末やＣｕ等の金属繊維、炭素繊維あるいはガラス繊維に金属メッキしたフィラーを分散させたものや、樹脂の表面に金属蒸着処理、金属箔を取り付ける、あるいは、金属粉末等を含んだ導電性の塗料を塗布したもの等を採用しても構わない。また、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、及びこれらの合金、ステンレス鋼、パーマロイ等を採用しても構わない。
また、第２筐体６の背面側には、図５に示すように、上述した第２吸気口２７の一部が形成されている。
そして、電源ユニット４と第２筐体６との間には、図５に示すように、凹部５１の平面形状と同様の平面形状を有し、電源ユニット４と第２筐体６との電気的な接続を回避する絶縁板８が配設されている。

〔電源ユニットの冷却構造〕
図８は、電源ユニット４の冷却構造を説明するための図である。具体的に、図８は、凹部５１内部に電源ユニット４が収納された状態を水平面で切断した断面を示す図である。
電源ユニット４が凹部５１内部に収納された状態では、第２吸気口２７の前面側には、図８に示すように、放熱部４２が位置付けられる。
また、上述した状態では、具体的な図示は省略したが、放熱部４２の上端部が凹部５１の底部分に当接する。
さらに、上述した状態では、図８に示すように、整流板５１３Ａの先端が板体４２１における前面側から見て左側の端部に当接する。
そして、電源ユニット４は、図８に示すように、第１流路Ｒ１を辿る空気、及び第２流路Ｒ２を辿る空気により冷却されることとなる。

より具体的に、第１流路Ｒ１を辿る空気は、第１吸気口２２（エアフィルター）を介して外装筐体２外部から内部に導入された空気であり、塵埃が除去されている。そして、この空気は、第１開口部５１１から第２開口部５１２に向けて、凹部５１内部を一端５１Ａから他端５１Ｂに向けて流通し、プリント配線基板４１や複数の回路素子（図示略）を冷却する。冷却後の空気は、第２開口部５１２を介して第１冷却ファン６Ａに吸気され、排気口２５を介して外装筐体２外部に排出される。

一方、第２流路Ｒ２を辿る空気は、第２吸気口２７を介して外装筐体２外部から内部に導入された空気であり、塵埃が除去されていない。そして、この空気は、凹部５１内部に導入された後、放熱部４２及び整流板５１３Ａに沿って他端５１Ｂに向けて流通し、放熱部４２を冷却する。冷却後の空気は、第３開口部５１３を介して第２冷却ファン６Ｂに吸気され、排気口２５を介して外装筐体２外部に排出される。
すなわち、電源ユニット４の冷却構造として、第１流路Ｒ１を辿る空気（塵埃が除去されている空気）に第２流路Ｒ２を辿る空気（塵埃が除去されていない空気）が混入しない構造を採用している。このような構造を採用することで、第２流路Ｒ２を辿る空気に含まれる塵埃がプリント配線基板４１に付着することを防止できるとともに、各流路Ｒ１，Ｒ２を辿る空気を利用して電源ユニット４を効果的に冷却できる。

上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、ロアーケース２Ｂの一部である第２筐体６にて電源ユニット４から放射される電磁波の一部を遮蔽する。
このことにより、シールド構造の一部をロアーケース２Ｂで構成することができ、外装筐体２以外に別途、筒部材を設ける従来の構成と比較して、プロジェクター１の小型化及び軽量化が図れる。
特に、ロアーケース２Ｂに第２筐体６を設けているため、従来のように電源ユニット４の下側と外装筐体との間に別途、シールド部材を設ける必要がなく、当該シールド部材を省略できることから、プロジェクター１の薄型化が図れる。
また、外装筐体２の一部（第２筐体６）のみをシールド構造として採用しているため、外装筐体２全体をシールド構造として採用した場合、例えば、外装筐体２全体を金属で構成した場合と比較して、プロジェクター１の軽量化が図れる。

さらに、電源ユニット４は、第１筐体５に形成された凹部５１に収納されている。
このことにより、外装筐体２内部（凹部５１外部）に配設された光源装置等の発熱源に近接して電源ユニット４を配設した場合であっても、凹部５１により発熱源と電源ユニット４とが区画されるため、発熱源にて温められた空気が電源ユニット４に回り込むことがなく、電源ユニット４の温度上昇を回避できる。
また、第２筐体６が放熱性の高い金属（マグネシウム）で構成されているので、第２筐体６を介して電源ユニット４の熱を外装筐体２外部に放熱することができ、電源ユニット４の温度上昇を良好に回避できる。
さらに、凹部５１を第１筐体５の補強構造とすることができ、第１筐体５及び第２筐体６を組み合わせてロアーケース２Ｂを構成しても、ロアーケース２Ｂの強度を十分に維持できる。よってロアーケース２Ｂの薄型化も可能となり、プロジェクター１の小型化及び軽量化が図れる。

また、第１筐体５にはシールド板７が取り付けられているので、第２筐体６によるシールド構造に加えて、シールド板７により、ＥＭＩ対策を十分に施すことができる。
さらに、シールド板７が凹部５１を挟んで電源ユニット４を覆うように配設されているので、凹部５１（合成樹脂製の第１筐体５）によりシールド板７と電源ユニット４とが電気的に接続することを防止できる。すなわち、シールド板７と電源ユニット４との間に別途、絶縁板を介在させる必要がなく、部材の省略からプロジェクター１の小型化及び軽量化が図れる。
特に、シールド板７が凹部５１を挟んで電源ユニット４の上側に配設されているので、例えば、凹部５１内部において、シールド板７、絶縁板、電源ユニット４を上方側から順に配設する構成と比較して、絶縁板を省略できることから、プロジェクター１の薄型化が図れる。

なお、本発明は前述の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。
前記実施形態では、放射源として電源ユニット４を採用していたが、これに限らず、駆動時に電磁波を放射する部材であれば、例えば、プロジェクター１全体の動作を制御する制御基板等を採用しても構わない。
前記実施形態では、第１筐体５及び第２筐体６でロアーケース２Ｂを構成していたが、これに限らず、アッパーケース２Ａを第１筐体及び第２筐体で構成しても構わない。
前記実施形態では、第１筐体５に凹部５１を形成し、凹部５１に電源ユニット４を収納する構成を採用したが、これに限らず、第１筐体５の凹部５１を省略した構成を採用しても構わない。

本発明は、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターに利用できる。

１・・・プロジェクター、２・・・外装筐体、４・・・電源ユニット（放射源）、５・・・第１筐体、６・・・第２筐体、７・・・シールド板、５１・・・凹部。

Claims

駆動時に電磁波を放射する放射源と、
外装を構成する外装筐体と、を備え、
前記外装筐体は、
凹部を有し、前記凹部に前記放射源が配置される第１筐体と、
電磁波を遮蔽するシールド材を含んで構成され、前記第１筐体の前記凹部を閉塞する位置に配置される第２筐体と、を有し、
前記放射源は、回路基板と、前記回路基板の熱を放熱する放熱部とを有する電源ユニットを含み、前記第１筐体及び前記第２筐体により前記外装筐体内に収納される
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において、
前記電磁波を遮蔽するシールド材を含んで構成されたシールド板を備え、
前記シールド板は、前記外装筐体内に収納される前記放射源に対して前記第２筐体が配置される側とは反対側に位置する前記凹部に取り付けられている
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において、
光源装置、前記光源装置からの光を変調する光変調装置、及び、前記光変調装置により変調された光を投射する投射光学装置を有する光学ユニットを備え、
前記光学ユニットは、前記第１筐体に収納され、
前記凹部は、前記第１筐体において前記光学ユニットが収納される側とは反対側に設けられている
ことを特徴とするプロジェクター。
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
空気を吸気する冷却ファンを備え、
前記外装筐体は、前記外装筐体外部の空気を内部に流通させる第１吸気口及び第２吸気口を有し、
前記凹部は、前記冷却ファンにより前記第１吸気口から吸気された空気が前記回路基板を冷却する第１流路と、前記冷却ファンにより前記第２吸気口から吸気された空気が前記放熱部を冷却する第２流路と、を有する
ことを特徴とするプロジェクター。