JP5589442B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクタ装置に関し、特に外気を取り込んで発熱部を冷却させるプロジェクタ装置に適用される技術に関する。

従来、画像を投射する画像投射装置であるプロジェクタ装置などの電子機器においては、機器の動作に伴って生じる内部の処理部の発熱を冷却するために、外部から空気を取り込んで、その取り込んだ空気で冷却させる冷却機構を備えている。

冷却用の空気を機器が取り込む際には、外部からの空気をフィルタに送り、そのフィルタで塵や埃などを取り除いた上で、機器内部に取り込むようにしてある。フィルタで塵や埃などを取り除いた空気とすることで、機器内部への塵や埃などの混入による悪影響を除去できる。
この種のフィルタは、ある程度の機器の使用ごとに洗浄や交換などのメンテナンスが必要であり、機器に対して着脱できる構造としてある。

従来のプロジェクタ装置のフィルタの着脱機構としては、例えば比較的簡単な機構としては、外気取り込み口そのものを、フィルタで覆う構成とした上で、その外気取り込み口にフィルタを保持した枠材を、着脱できる機構としたものがある。

特許文献１には、プロジェクタ装置において、図３などにフィルタ２４１を空気取り入れ口に貼り付けるように配置する例についての記載がある。

特開平１０−１８６５１３号公報

ところで、プロジェクタ装置においては、機器本体のサイズの小型化の要請があり、機器本体を構成する筐体を薄型化する傾向にある。
一方、冷却効率の向上やフィルタの長寿命化を図る上では、上述した冷却用の空気を取り込む外気取り込み口を大面積化した上で、その大面積の外気取り込み口を、大面積のフィルタで覆う構成とすることが考えられる。フィルタの面積が大きいと、それだけフィルタの単位面積あたりの空気の流量が少なくなり、フィルタが目詰まりしにくく、フィルタを清掃や交換する周期が長くなり好ましい。

このため、機器本体の小型化とフィルタの大型化という、相反する２つの要求があり、従来の構成では、いずれか一方が犠牲になっている。具体的には、例えば筐体を薄型化すると、筐体側面に外気取り込み口を配置する場合には、その外気取り込み口が小面積化し、その外気取り込み口内に配置したフィルタも小面積化してしまう。
逆に、筐体側面に大面積の外気取り込み口を配置すると、機器本体の薄型化は困難になってしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、フィルタの大面積化とプロジェクタ装置の薄型化を両立できるようにすることを目的とする。

本発明は、機器本体の側面に配置された、機器本体内部に外気を取り込む吸気口と、吸気口から取り込んだ外気を導くダクトと、ダクト内に水平に配置されたフィルタと、フィルタを通過した外気を発熱部の下側から供給させるファンとを備えた構成とした。そして、吸気口は、機器本体の側面に水平方向に連続して配置し、フィルタは、その吸気口の長さに対応した長さで、吸気口の垂直方向の高さ以上の幅を有する構成とした。

このように構成したことで、機器本体内部に外気を取り込む吸気口が例えば機器の側面にあっても、その機器側面の吸気口から離れた水平位置にフィルタを配置でき、フィルタの面積が、吸気口のサイズに制約されないようになる。

本発明によると、フィルタの面積が、吸気口のサイズに制約されないようになると共に、機器の高さに制約されずにフィルタの面積を拡大することができ、プロジェクタ装置本体の薄型化とフィルタ面積拡大を両立させることが可能になる。

本発明の一実施の形態による全体構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による内部構成例を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による内部構成例（ダクトを除いた状態）を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態による内部構成例を示す側面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の一実施の形態によるフィルタ部材の構成例を示す斜視図である。 図６例のフィルタ部材の一部を分解して示す分解斜視図である。

本発明の一実施の形態を、以下の順序で説明する。
１．プロジェクタ装置の全体構成の説明（図１〜図４）
２．吸気口からの空気の流れの説明（図５）
３．フィルタの構成の説明（図６，図７）
４．変形例について

［１．プロジェクタ装置の全体構成の説明］
図１は、本実施の形態の例のプロジェクタ装置の全体構成例を示した図である。
本実施の形態の例においては、内部の光学ブロックで光源からの光を表示パネルに照射し、その表示パネルを透過又は反射させることで形成された表示画像の像光である投射光を、投射レンズでスクリーンに投射して、画像表示を行うプロジェクタ装置である。

図１に示したように、箱形の筐体で構成されるプロジェクタ装置１０本体の先端側には投射レンズ１１を取り付けてあり、その投射レンズ１１から投射光を出射させる。
側面には、２つの吸気口１２，１３が水平方向に並べて配置してある。その吸気口１２，１３で吸気した空気は、プロジェクタ装置１０内の光学ブロックに冷却用の空気流として吹き付ける構成としてある。吸気した空気が流れる詳細構成については後述する。

図２及び図３は、プロジェクタ装置１０内部の光学ブロック６０の外形形状と、その光学ブロック６０の脇に配置されたダクト部７０とを示した図で、プロジェクタ装置１０の外形形状（筐体の形状）は、仮想線（二点鎖線）で示してある。この図２に示したダクト部７０内にフィルタ部材２０が水平に配置されるが、図３では、さらに、ダクト部７０を除いた構成（即ちフィルタ部材２０が見える状態）で示してある。

図２に示したように、ダクト部７０は、図１に示した吸気口１２，１３の配置位置と対応した側面に、開口部７１が複数連続して設けてあり、そのダクト部７０の下側に、フィルタ部材２０が配置してある。開口部７１の垂直方向の高さは、吸気口１２，１３の高さとほぼ一致させてある。
さらに、フィルタ部材２０の下側には、２つのシロッコファン７２，７３が配置してあり、フィルタ部材２０を通過した空気を、隣の光学ブロック６０の下側に吹き付ける構成としてある。２台のシロッコファン７２，７３で、光学ブロック６０の発熱箇所である、表示パネル部６２が配置された箇所に外部からの空気を吹き付け、冷却する構成としてある。本例の場合には、表示パネル部６２として３枚の表示パネルが配置してあり、その３枚の表示パネルへの空気の供給を、２台のシロッコファン７２，７３で分担する構成としてある。また、光学ブロック６０のもう１つの発熱部である光源部６１についても、シロッコファン７２，７３からの空気が供給されて、冷却される構成としてある。

図３に示したフィルタ部材２０の配置状態から判るように、２台のシロッコファン７２，７３は、フィルタ部材２０の真下に配置してある。
さらに、図４の側面図にも示したように、ダクト部７０の長手方向に沿って、そのダクト部７０の下部に、２台のシロッコファン７２，７３が並んで配置してある。
従って、ダクト部７０の開口部７１（つまり吸気口１２，１３）から取り込んだ外気が、フィルタ部材２０のフィルタを通過してからシロッコファン７２，７３に届き、塵や埃が除去された空気がシロッコファン７２，７３に供給されるようになる。

［２．吸気口からの空気の流れの説明］
図５は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図５では、光学ブロック６０に供給される空気流に関係した構成を示している。
この図５は、シロッコファン７３の配置位置を断面で示してある。
この図５に示されるように、本体側面の吸気口１２，１３に連続した開口部７１から取り入れられた空気は、ダクト部７０内の第１空間７４に入り、その第１空間７４の下側に配置されたフィルタ部材２０を通過した後、２台のシロッコファン７２，７３に供給される。図５では、１台のシロッコファン７３が配置された位置を示す。

シロッコファン７３で吸い出された空気は、そのシロッコファン７３の出力部に接続されたダクト部７６で、光学ブロック６０の真下まで導かれる。そして、さらに、上側を向いたダクト部７７及び７８で、各表示パネル６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの配置位置の近傍を流れるように構成される。
本例の場合には、光学ブロック６０が備える表示パネルとして、赤色用表示パネル６２Ｒと、緑色用表示パネル６２Ｇと、青色用表示パネル６２Ｂとを備え、それぞれのパネル６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの近傍に冷却用の外気が供給される。なお、図５では示さないが、もう１台のシロッコファン７２からの外気についても、この表示パネル６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの配置位置の近傍に供給される構成としてある。

表示パネル６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂの配置位置に供給された空気は、その後、光学ブロック６０の光源部６１を通過して、プロジェクタ装置１０の排出口（図示せず）から外部に排出される。

なお、図５から判るように、本例のフィルタ部材２０は、横幅（図５での左右方向）が、開口部７１の高さ（即ち吸気口１２，１３の高さ）よりも長いサイズとしてあり、フィルタ２０部材の面積は、開口部７１や吸気口１２，１３の面積よりも大きくしてある。

［３．フィルタの構成の説明］
次に、図６及び図７を参照して、本実施の形態のフィルタ部材２０の構成例について説明する。
図６は、フィルタ部材２０全体を示した斜視図であり、図７は第２フィルタ保持部２２を分解して示してあり、第１フィルタ保持部２１は組み立てた状態としてある。第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２は、フィルタを保持するための構成については図７に分解して示した第２フィルタ保持部２２側の構成と同一である。

図６に示すように、フィルタ部材２０は、それぞれが樹脂形成された第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２とを、接続部２６で直線状に一体に接続してある。この接続部２６は、既に説明したように、折り曲げることが可能な自在に回動できる接続部としてある。具体的には、図６に示すように、第１フィルタ保持部２１の上面の接続部２６寄りの端部２１ａと、第２フィルタ保持部２２の上面の接続部２６寄りの端部２２ａとを、周囲よりも肉厚の薄い樹脂で接続させて接続部２６を構成してある。そして、その接続部２６の肉厚の薄さで、第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２とを折り曲げられる構成としてある。

例えば図６に矢印Ｘで示したように、フィルタ部材２０の他端部２０ｂを、一端部２０ａ側に接するように折り曲げることが可能としてある。
このように第１フィルタ保持部２１の上面と第２フィルタ保持部２２の上面とが接するように折り曲げた状態では、一端部２０ａ側に設けた係合部２９ａと、他端部２０ｂ側に設けた係合部２９ｂとが嵌って、その折り曲げられた状態が維持されるようにしてある。
フィルタ部材２０を取り付け前に輸送する際、或いはメンテナンス時に交換用に輸送する際には、その折り曲げられた状態で運ぶことで、細長い形状のフィルタ部材２０の長さを小さくして運搬することが可能になる。

なお、図６に示されるように、第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２とを直線状に並べた状態では、接続部２６よりも下側の位置で、第１フィルタ保持部２１側の突起２１ｂの先端と、第２フィルタ保持部２２側の突起２２ｂの先端とが接する。この突起２１ｂ，２２ｂの先端同士が接することで、第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２とを反対側に折り曲げることは出来ないように規制してある。即ち、矢印Ｘで示したように、第１フィルタ保持部２１を上側に持ち上げるように曲げることはできても、第１フィルタ保持部２１を下側に曲げることはできない。

また、フィルタ部材２０の第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２とには、それぞれの両側面に突条部２７を設けてある。但し、図６及び図７では、一方の側面の突条部２７だけが示されており、他方の側面については、図示を省略する。
そして、図１に示したフィルタ挿入口１６にフィルタ部材２０を挿入させた際には、後述するダクト部７０に設けた溝１６ａに、この突条部２７が嵌ることで、フィルタ部材２０が直線状にスライドする。

次に、図７を参照して、第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２でフィルタ３１，３２を保持する機構について説明する。先に述べたように、第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２とで、フィルタ３１，３２を保持するための構成は同一である。従って、以下の説明では図７を参照して第２フィルタ保持部２２のフィルタ配置構成を説明するが、第１フィルタ保持部２１についても全く同一である。

図７に示されるように、第２フィルタ保持部２２を構成する樹脂製の枠の下側には、保持枠２３が設けてあり、フィルタ３１の下面を、その保持枠２３で支える構成としてある。
保持枠２３の上には、スポンジ状の樹脂シートや不織布などで構成されたフィルタ３１が配置される。
このフィルタ３１の隅には、孔３１ａが４箇所に設けてあり、保持枠２３の内側の４箇所の突起部２４（２箇所だけを図示）を、このフィルタ３１の孔３１ａに嵌めることで、フィルタ３１の位置が固定される。

フィルタ３１上には、樹脂部材で構成される枠状のスペーサ４０が配置され、そのスペーサ４０の上に、フィルタ３２が配置される。フィルタ３２についても、スポンジ状の樹脂シートや不織布などで構成されるが、本例の場合には、このフィルタ３１の方がフィルタ３２よりも空気を通過させる隙間が細かい素材で構成させてあり。

フィルタ３２についても、隅には、孔３２ａが４箇所に設けてあり、スペーサ４０の四隅の突起部４１を、このフィルタ３２の孔３２ａに嵌めることで、フィルタ３２の位置が固定される。
さらに、フィルタ３２の上に、押え部材５０を載せて、フィルタ３２の上面を押える構成としてある。押え部材５０は、突起部５１を片側３箇所ずつに設けてあり、第２フィルタ保持部２２本体の側面側の６箇所の係止部２５に、それぞれの突起部５１を嵌めることで、押え部材５０が固定されて、フィルタ３１，３２の位置が固定される。

このように、第１フィルタ保持部２１と第２フィルタ保持部２２のそれぞれで、２枚のフィルタ３１，３２が所定の間隔を開けて配置されることになり、合計で４枚のフィルタで外部から取り込まれる空気に含まれる塵や埃が除去される。

以上説明したように本実施の形態のプロジェクタ装置１０は、冷却用の空気を取り込む吸気口１２，１３を装置本体の側面に配置したが、フィルタについては、吸気口１２，１３から若干離れた位置として、水平に配置した。このため、本体を薄型化して側面の吸気口の高さを小さくしても、フィルタ面積を、吸気口の面積よりも広くすることができ、薄型の本体であっても、フィルタの長寿命化を図ることができる。
そして、そのフィルタ２０を通過した空気を、フィルタの下部のファンにより光学ブロックの発熱部である表示パネルなどの下側に導き、その発熱部の下側から冷却用空気を吹き付けることで、効率のよい冷却が行える。

また、本実施の形態においては、フィルタ部材２０として、２枚のフィルタ３１，３２を隙間を空けて配置した構成とし、それぞれのフィルタ３１、３２を構成する素材の目の荒さを変えた構成とした。このため、最初に外気が通過するフィルタ３２で大きな塵や埃を除去した後、さらに、目の細かいフィルタ３１で小さな塵や埃が除去され、エアーフィルタとして非常に効率のよい空気の浄化が行える効果を有する。しかも、そのような２枚の比較的大面積のフィルタ３１，３２を、それぞれ水平に配置したことで、プロジェクタ装置の薄型化に貢献する。

［４．変形例について］
なお、ここまでの説明では、画像を投射するプロジェクタ装置の冷却用の空気を清浄するフィルタに適用した例について説明したが、外気を機器内部に取り込む必要のあるその他の各種電子機器にも本発明は適用可能である。
また、プロジェクタ装置などの機器本体の吸気口の位置についても、図１などに示した位置は一例であり、本発明はこれらの位置に限定されるものではない。フィルタを通過した空気を送るファンについても、シロッコファンを使用したが、その他の構成のファンでもよい。
各フィルタ保持部２１，２２が、それぞれ２枚のフィルタ３１，３２を保持する構成についても一例であり、それぞれ１枚のフィルタだけを配置する構成としてもよい。

１０…プロジェクタ装置、１１…投射レンズ、１２，１３…吸気口、２０…フィルタ部材、２１…第１フィルタ保持部、２２…第２フィルタ保持部、２３…保持枠、２４…突起部、２５…係止部、２６…接続部、２７…突条部、２８…取手部、２９ａ，２９ｂ…係合部、３１，３２…フィルタ、４０…スペーサ、４１…突起部、５０…押え部材、５１…突起部、６０…光学ブロック、６１…光源部、６２，６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ…表示パネル部、７０…ダクト部、７１…開口部、７２，７３…シロッコファン、７４…第１空間、７５…第２空間、７６，７７，７８…ダクト部

Claims (2)

1. 機器本体の側面に配置された、機器本体内部に外気を取り込む吸気口と、
   前記吸気口から取り込んだ外気を導くダクトと、
   前記ダクト内に水平に配置されたフィルタと、
   前記フィルタを通過した外気を、発熱部の下側から供給させるファンとを備え、
   前記吸気口は、機器本体の側面に水平方向に連続して配置し、
   前記フィルタは、その吸気口の長さに対応した長さで、前記吸気口の垂直方向の高さ以上の幅を有する構成とした
   プロジェクタ装置。
2. 前記発熱部は、光学ブロックの画像表示パネル配置箇所であり、
   前記ファンとして、複数のファンを前記フィルタの下部に配置した
   請求項１記載のプロジェクタ装置。

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