JP6667102B2 - 投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、投影装置に関する。

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置として、データプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタは、光源から出射された光をＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）と呼ばれるマイクロミラー表示素子や液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させる。

プロジェクタは、パーソナルコンピュータやＤＶＤプレーヤーなどの映像機器の普及に伴って、業務用プレゼンテーションから家庭用に至るまで用途が拡大している。このようなプロジェクタは、高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、レーザダイオード等の固体発光素子や、その固体発光素子を励起光源とする蛍光板を光源として備えたものが種々開発されている。このような光源や制御用の基板等は、プロジェクタの主な熱源となることから、プロジェクタの内部を冷却するための技術が提案されている。

例えば、特許文献１のプロジェクタは、第一の光源装置に取り付けられる第一のヒートシンクと、第二の光源装置に取り付けられる第二のヒートシンクを備える。また、このプロジェクタは、第一のヒートシンクに冷却風を送風する第一の冷却ファンと、第二のヒートシンクに冷却風を送風する第二の冷却ファンを備える。第一の冷却ファンと第二の冷却ファンは、異なる方向から外気を取り込んで、第一のヒートシンクと第二のヒートシンクの各々に冷却風を送風する。また、第一の光源装置と第二の光源装置の間には、第一のヒートシンクと第二のヒートシンクから夫々放出される冷却風が同一方向に流れるように案内する案内部材が配置される。

よって、このプロジェクタは、冷却風同士の干渉を防ぎ、冷却ファンからの冷却風をスムーズに排気することで、効率よく各光源装置を冷却することを可能としている。

特開２０１１−７５８９８号公報

一般的に、冷却が必要な熱源は、冷却ファンからの風が直接吹き付ける位置や、冷却ファンの風の吸気側の位置に配置されることで冷却される。特許文献１のプロジェクタにおいても、熱源である各光源装置と対応させて冷却ファンを配置し、光源装置に取り付けられたヒートシンクに向かって冷却風を送風している。そのため、冷却ファンや熱源となるヒートシンク等の構成部材のレイアウトが限られる。また、熱源を冷却ファンから遠い位置に配置する場合は、専用のダクトを用いて風を導く必要があるため、この場合も他の構成部材のレイアウトが制限されてしまう。

本発明は、以上の点に鑑み、構成部材のレイアウトの制限を低減させた投影装置を提供することを目的とする。

本発明の投影装置は、本体ケースの内部に配置されたファンと、固体発光素子からの光源光を励起光とする蛍光板装置を含む光源装置と、前記光源装置の上方に設けられ、前記ファンの排気側から前記ファンの吸気側へ延設される面ダクトと、前記ファンの排気側、且つ前記ファンと前記面ダクトの間に配置され、前記固体発光素子を冷却させるヒートシンクと、を備え、前記蛍光板装置は、前記ファンの側面部と前記面ダクトの間に配置された。

本発明によれば、構成部材のレイアウトの制限を低減させた投影装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る投影装置の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る光源装置の平面模式図である。 本発明の実施形態に係る曲面ダクト周辺における本体ケースを縦断面とした（ａ）正面図及び（ｂ）側面図である。 本発明の実施形態に係る投影装置内の通気路を示す平面模式図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、投影装置１０の外観斜視図である。本実施形態の投影装置１０は、上本体ケース１０ａ及び下本体ケース１０ｂを備える。投影装置１０の筐体の側板である正面パネル１２、背面パネル１３、右側パネル１４、及び左側パネル１５は、上本体ケース１０ａの外周縁から下方に向かって立設する。各パネル１２〜１５の下端は、下本体ケース１０ｂの外周縁と当接する。したがって、投影装置１０は、上本体ケース１０ａと下本体ケース１０ｂにより略直方体状に形成される。なお、本実施形態において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。

投影装置１０の筺体の上面パネル１１には、キー／インジケータ部３７、投影画像調整部１１ａが設けられる。このキー／インジケータ部３７には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱した時に報知をする過熱インジケータ等の各種設定を行うためのキーやインジケータが配置されている。投影画像調整部１１ａは、一つ又は複数の回動摘みを備える。この回動摘みを操作することにより、図４で後述する投影側光学系の可動レンズの位置が調節され、投影画像の大きさやピントの調整が行われる。また、投影装置１０は、図示しないが、リモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。

正面パネル１２と右側パネル１４の前方右側の角部５０１には、吸気孔３１０が設けられる。正面パネル１２の左側には、すり鉢状に窪んだ光出射部１２ａが設けられる。この光出射部１２ａの左側パネル１５側の内壁には、吸気孔３２０が形成される。換言すれば、正面パネル１２の前方左側の角部５０２には、吸気孔３２０が設けられる。投影装置１０は、光出射部１２ａに、投影口１２ｂと、投影口１２ｂを覆うレンズカバー１９を有する。正面パネル１２の下端には、高さ調整ボタン１２ｃが設けられる。投影装置１０は、正面パネル１２側の内部に支脚を備える。投影装置１０は、高さ調整ボタン１２ｃが押下されている間、下方からその支脚を出没させることができる。よって、使用者は、高さ調整ボタン１２ｃを操作することにより支脚を任意の出代量で固定し、投影装置１０の高さや傾きを調節することができる。

背面パネル１３には、ＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子２０が設けられている。また、背面パネル１３において、右側パネル１４側の角部に排気孔３３０が形成され、左側パネル１５側の角部にも排気孔３４０が形成される。換言すれば、投影装置１０の後方右側の角部５０３に排気孔３３０が配置され、後方左側の角部５０４にも排気孔３４０が配置される。

つぎに、投影装置１０の投影装置制御手段について図２の機能ブロック図を用いて述べる。投影装置制御手段は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。

制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

そして、この投影装置制御手段により、入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２４に出力される。

表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動するものである。

投影装置１０は、光源である光源装置６０から出射された光源光の光線束を、後述する導光光学系を介して表示素子５１に照射することにより、表示素子５１の反射光で光像（画像）を形成する。投影装置１０は、その形成した光像を同じく後述する投影側光学系を介してスクリーンに投影し、画像を表示させる。なお、この投影側光学系の可動レンズ群２３５は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。

画像圧縮／伸長部３１は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＣＴ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード３２に順次書き込む記録処理を行う。

また、画像圧縮／伸長部３１は、再生モード時はメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長する。そして、画像圧縮／伸長部３１は、その画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいた動画等を表示する処理を行う。

筺体の上面パネル１１に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部３７の操作信号は、直接に制御部３８に送出される。リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されたコード信号が制御部３８に出力される。

なお、制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。この音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。

また、制御部３８は、光源制御手段としての光源制御回路４１を制御している。この光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光が光源装置６０から出射されるように、光源装置６０の緑色光源装置における励起光照射装置や、赤色光源装置の発光を個別に制御する。光源装置６０から出射された所定の波長帯域の光は、照射ミラー１８５で反射され、表示素子５１に照射される。

制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させている。また、制御部３８は、投影装置１０の電源をＯＦＦにする指示を受けると、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマーを用いて投影装置１０本体の電源ＯＦＦ後も冷却ファンの回転を持続させたり、温度センサによる温度検出の結果に応じて投影装置１０本体の電源を切るタイミングを定める等の制御を行うことができる。

つぎに、投影装置１０の内部構造について述べる。図３は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、電源装置３０１、制御回路基板３０２、光源装置６０を備える。また、投影装置１０は、冷却ファンとして、吸気ファン２６０、中間ファン２７０、排気ファン２８０を備える。

光源装置６０は、投影装置１０の筐体の略中央に配置される。光源装置６０は、光源ケース６１によって内部にレンズやミラー等の光学部材を収納する。電源装置３０１は、光源装置６０の左側パネル１５側に配置される。電源装置３０１の基板は、左側パネル１５と略平行に配置される。制御回路基板３０２は、光源装置６０の背面パネル１３側に配置される。制御回路基板３０２は、上下方向に対し略垂直に配置される。制御回路基板３０２は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備える。また、制御回路基板３０２は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等の機能毎に分けて、複数備えることができる。

光源装置６０の内部構造について説明する。図４は、光源装置６０の平面模式図である。光源装置６０は、赤色波長帯域光の光源とされる赤色光源装置１２０と、緑色波長帯域光の光源とされる緑色光源装置８０と、青色波長帯域光の光源とされる青色光源装置であると共に励起光源ともされる励起光照射装置７０と、を備える。緑色光源装置８０は、励起光照射装置７０と、蛍光板装置１００と、により構成される。光源装置６０は、導光光学系１４０を有する。導光光学系１４０は、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の光線束を合わせて、各色波長帯域の光線束を同一光路上に導光する。

励起光照射装置７０は、投影装置１０筐体の右側パネル１４側に配置される。励起光照射装置７０は、背面パネル１３と光軸が平行になるよう配置された複数の固体発光素子を備える。本実施形態の固体発光素子は、青色波長帯域光を発する青色レーザダイオード７１である。また、青色レーザダイオード７１は、右側パネル１４と平行に配置されている。これら青色レーザダイオード７１は、固定ホルダ７４に固定される。また、励起光照射装置７０は、反射ミラー７６、拡散板７８、ヒートシンク８１、を備える。反射ミラー７６は、各青色レーザダイオード７１からの出射光の光軸を拡散板７８に向けて９０度変換する。拡散板７８は、反射ミラー７６で反射した各青色レーザダイオード７１からの出射光を予め定められた拡散角度で拡散する。ヒートシンク８１は、青色レーザダイオード７１と右側パネル１４との間に配置される。図３に示すように、ヒートシンク８１の右側方に形成された第一フィン８１１の板面は上下方向に対して垂直に形成される。また、上方に形成された第二フィン８１２の板面は、左右方向に対して垂直に形成される。

図４に戻り、各青色レーザダイオード７１からの光路上には、青色レーザダイオード７１からの出射光の指向性を高めて平行光に変換するコリメータレンズ７３が夫々配置されている。これらコリメータレンズ７３は、青色レーザダイオード７１とともに固定ホルダ７４に固定される。

赤色光源装置１２０は、青色レーザダイオード７１の光線束と光軸が平行となるように配置された赤色光源１２１と、赤色光源１２１からの出射光を集光する集光レンズ群１２５と、を備える。この赤色光源１２１は、赤色波長帯域光を発する固体発光素子である赤色発光ダイオードである。赤色光源装置１２０は、赤色光源装置１２０が出射する赤色波長帯域光の光軸が、蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置される。また、赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１の右側パネル１４側にヒートシンク１３０を備える。ヒートシンク１３０のフィン１３１は、全体が右側方向に立設しており、上下方向に対して略垂直に形成される。また、フィン１３１は、正面視において放射状に上下に広がるように傾斜して形成される。ヒートシンク１３０は、青色レーザダイオード７１のヒートシンク８１と、前方から見て上下左右方向が重ならない位置に配置される（図５（ａ）参照）。

緑色光源装置８０を構成する蛍光板装置１００は、蛍光板１０１、モータ１１０、入射側の集光レンズ群１１７、出射側の集光レンズ１１５、を備える。蛍光板１０１は、励起光照射装置７０からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイールである。この蛍光板１０１はモータ１１０により回転駆動する。集光レンズ群１１７は、励起光照射装置７０から出射される励起光の光線束を蛍光板１０１に集光する。集光レンズ１１５は、蛍光板１０１から正面パネル１２方向に出射される光線束を集光する。なお、蛍光板１０１の一部は、集光レンズ群１１７及び集光レンズ１１５の上方に位置される。そのため、蛍光板１０１の下方の一部が集光レンズ群１１７と集光レンズ１１５の光路上に配置される。

蛍光板１０１には、蛍光発光領域と拡散透過領域とが周方向に並設されている。蛍光発光領域は、青色レーザダイオード７１から出射された青色波長帯域光を励起光として受けて、励起された緑色波長帯域の蛍光光を出射する。拡散透過領域は、青色レーザダイオード７１からの出射光を拡散透過する。拡散透過した出射光は、光源装置６０の青色波長帯域光として出射される。

導光光学系１４０は、第一ダイクロイックミラー１４１、集光レンズ１４９、第二ダイクロイックミラー１４８、第一反射ミラー１４３、集光レンズ１４６、第二反射ミラー１４５、集光レンズ１４７を有する。第一ダイクロイックミラー１４１は、励起光照射装置７０から出射される青色波長帯域光及び蛍光板１０１から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に配置される。第一ダイクロイックミラー１４１は、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射する。第一ダイクロイックミラー１４１で反射した緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ１４９に向かう左側パネル１５方向に９０度変換される。したがって、第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光の光軸は、第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光の光軸と一致する。

集光レンズ１４９は、第一ダイクロイックミラー１４１の左側パネル１５側に配置される。第一ダイクロイックミラー１４１を透過した赤色波長帯域光及び第一ダイクロイックミラー１４１により反射された緑色波長帯域光は、共に集光レンズ１４９に入射する。第二ダイクロイックミラー１４８は、集光レンズ１４９の左側パネル１５側であって、集光レンズ１４７の背面パネル１３側に配置される。第二ダイクロイックミラー１４８は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射し、青色波長帯域光を透過する。したがって、集光レンズ１４９で集光された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４８によって反射されて、背面パネル１３側に９０度変換される。第二ダイクロイックミラー１４８の背面パネル１３側には、集光レンズ１７３が配置される。第二ダイクロイックミラー１４８により反射された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、集光レンズ１７３に入射する。

第一反射ミラー１４３は、蛍光板１０１を透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ１１５と正面パネル１２との間に配置される。第一反射ミラー１４３は、青色波長帯域光を反射して、この青色波長帯域光の光軸を左側パネル１５方向に９０度変換する。集光レンズ１４６は、第一反射ミラー１４３の左側パネル１５側に配置される。また、第二反射ミラー１４５は、集光レンズ１４６の左側パネル１５側に配置される。第二反射ミラー１４５は、第一反射ミラー１４３により反射されて、集光レンズ１４６により集光された青色波長帯域光の光軸を、背面パネル１３側に９０度変換する。集光レンズ１４７は、第二反射ミラー１４５の背面パネル１３側に配置される。第二反射ミラー１４５により反射された青色波長帯域光は、集光レンズ１４７を介して第二ダイクロイックミラー１４８を透過し、集光レンズ１７３に入射する。このようにして、導光光学系１４０により導光された赤色、緑色、青色の各波長帯域光の光線束は、光源側光学系１７０の同一光路上に導光される。

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３、ライトトンネル１７５、集光レンズ１７８、光軸変換ミラー１７９、集光レンズ１８３、照射ミラー１８５、コンデンサレンズ１９５を備える。なお、コンデンサレンズ１９５は、コンデンサレンズ１９５の背面パネル１３側に配置される表示素子５１から出射された画像光を、投影側光学系２２０に向けて出射するため、投影側光学系２２０の一部でもある。

集光レンズ１７３から出射した各光線束は、ライトトンネル１７５に入射する。ライトトンネル１７５に入射される各光線束は、ライトトンネル１７５により均一な強度分布の光線束とされる。

ライトトンネル１７５の背面パネル１３側の光軸上には、集光レンズ１７８を介して、光軸変換ミラー１７９が配置されている。ライトトンネル１７５の出射口から出射した光線束は、集光レンズ１７８で集光された後、光軸変換ミラー１７９により、集光レンズ１８３に向かう光軸に変換される。

光軸変換ミラー１７９で反射した光線束は、集光レンズ１８３により集光された後、照射ミラー１８５により、コンデンサレンズ１９５を介して表示素子５１に所定の角度で照射される。なお、背面パネル１３側にはヒートシンク１９０が設けられている。ＤＭＤとされる表示素子５１は、このヒートシンク１９０により冷却される。また、ヒートシンク１９０の後方に形成されたフィン１９１の板面は、上下方向に対して垂直に形成される。

光源側光学系１７０により表示素子５１の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子５１の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系２２０を介してスクリーンに投影される。

投影側光学系２２０は、コンデンサレンズ１９５、可動レンズ群２３５、固定レンズ群２２５により構成される。固定レンズ群２２５は、固定鏡筒に内蔵される。可動レンズ群２３５は、可動鏡筒に内蔵され、手動又は自動により移動されることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。

このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系１４０を介してライトトンネル１７５に入射され、さらに光源側光学系１７０を介して表示素子５１に入射される。よって、投影装置１０の表示素子５１であるＤＭＤがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。

図３に戻り、吸気ファン２６０は、前方右側の角部５０１において図１に示す上本体ケース１０ａの内壁に近接して、吸気孔３１０の内側に配置される。吸気ファン２６０は、吸気側２６１を吸気孔３１０に向けるとともに、排気側２６２を投影装置１０の略中央に向けて、斜めに傾けて配置される。中間ファン２７０は、後方右側の角部５０３においてヒートシンク８１の後側に配置される。中間ファン２７０は、吸気側２７１をヒートシンク８１に向けるとともに、排気側２７２を排気孔３３０に向けて配置される。排気ファン２８０は、後方左側の角部５０４において排気孔３４０の内側に配置される。排気ファン２８０は、吸気側２８１をヒートシンク１９０に向けるとともに、排気側２８２を排気孔３４０に向けて、斜めに傾けて配置される。本実施形態の吸気ファン２６０、中間ファン２７０、排気ファン２８０は、それぞれ一つの軸流型のファンにより形成される。また、吸気ファン２６０、中間ファン２７０、排気ファン２８０は、いずれも高さが図１に示す下本体ケース１０ｂから上本体ケース１０ａの近くにまで亘って形成される。

投影装置１０は、内部に曲面ダクト４００、右側面ダクト４１０、左側面ダクト４２０、後側面ダクト４３０、を有する。各面ダクト４００，４１０，４２０，４３０は、面が上下方向と平行な板状に形成される。

曲面ダクト４００は、光源装置６０の上に配置される。曲面ダクト４００は、吸気ファン２６０の排気側２６２の略正面において投影装置１０の左右方向に形成される平面状の第一面４０１と、吸気ファン２６０の側方側において投影装置１０の前後方向に形成される平面状の第二面４０２と、を有する。よって、第二面４０２は、第一面４０１と略直交する方向に形成される。第一面４０１と第二面４０２とは、吸気ファン２６０から見て凹状の湾曲面４０３を介して接続される。また、第二面４０２の前方側では、右方に屈曲した後にさらに前方に屈曲する板状のＬ字状板部４０４が延設される。このように、曲面ダクト４００は、吸気ファン２６０の排気側２６２から吸気ファン２６０の吸気側２６１へ延設される。

図５（ａ）は曲面ダクト４００周辺における本体ケースを縦断面とした正面図であり、図５（ｂ）は曲面ダクト４００周辺における本体ケースを縦断面とした側面図である。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）では、吸気ファン２６０の図示は省略している。曲面ダクト４００は、上本体ケース１０ａから下方に向かって立設して、光源装置６０の上方に配置される。図５（ａ）に示すように、曲面ダクト４００の下端には、第一面４０１から湾曲面４０３にかけて、矩形状の第一切欠部４００ｄが形成される。また、Ｌ字状板部４０４の下端には、矩形状の第二切欠部４０４ｄが形成される。第二切欠部４０４ｄの前側縁は、Ｌ字状板部４０４の湾曲面４０４ａの位置に形成される。第一切欠部４００ａ及び第二切欠部４０４ｄは、投影装置１０の制御回路基板３０２と、赤色光源装置１２０及び蛍光板装置１００とを接続する配線の引き込み通路として用いることができる。

図５（ｂ）で、第一面４０１の下方には、下本体ケース１０ｂから上方に立設するガイド板１５１が形成される。ガイド板１５１は、図３に示すように、曲面ダクト４００の第一面４０１と平面視における位置が重なるように配置される。すなわち、ガイド板１５１は、投影装置１０の左右方向に設けられる。ガイド板１５１の右側からは、後方のヒートシンク８１に向かって延設される板状の右端部１５１ａが形成される。また、ガイド板１５１の左側には、前方のヒートシンク１３０に向かって延設される板状の左端部１５１ｂが形成される（図３参照）。

図３に戻り、右側面ダクト４１０は、光源装置６０の上方であって、光源ケース６１とヒートシンク８１の間に配置される。右側面ダクト４１０は、投影装置１０の前後方向に亘って設けられる。右側面ダクト４１０の前方部は、曲面ダクト４００の第一面４０１と接続される。左側面ダクト４２０は、投影側光学系２２０と電源装置３０１の間に配置される。左側面ダクト４２０は、投影装置１０の前後方向に亘って設けられる。

後側面ダクト４３０は、光源装置６０と背面パネル１３の間に配置される。後側面ダクト４３０は、投影装置１０の左右方向に亘って設けられる。後側面ダクト４３０は、制御回路基板３０２の上方に配置される。また、後側面ダクト４３０は、右方が右側面ダクト４１０の後方と接続され、左方が左側面ダクト４２０の後方と接続される。

右側面ダクト４１０は、上本体ケース１０ａから下方に立設して形成される。左側面ダクト４２０は、下本体ケース１０ｂから上方に立設して形成される。また、後側面ダクト４３０は、上下に上本体ケース１０ａ及び下本体ケース１０ｂとの間隙を有し、他の構成部材との干渉を避けながら配置させることができる。

本実施形態では、発熱量の比較的高い、赤色光源１２１のヒートシンク１３０と、青色レーザダイオード７１のヒートシンク８１と、蛍光板装置１００と、が吸気ファン２６０の近辺に配置される。吸気ファン２６０の左側、すなわち吸気ファン２６０の略側面側には、蛍光板装置１００（第二冷却対象物）が配置される。吸気ファン２６０の排気側２６２の略正面には、ヒートシンク１３０（第一冷却対象物）が配置される。よって、ヒートシンク１３０の後方及び左方には、曲面ダクト４００が配置される。このように、吸気ファン２６０、曲面ダクト４００、冷却対象物である蛍光板装置１００やヒートシンク１３０等によって、冷却装置が構成される。

図３の平面視において、吸気ファン２６０の側面側２６３と、正面パネル１２と、の間には間隙Ｓ１が設けられる。また、吸気孔３１０の縁部３１１は、吸気ファン２６０の正面パネル１２側の角部２６０ａよりも蛍光板装置１００側（すなわち投影装置１０の左側）に配置される。したがって、吸気ファン２６０の蛍光板装置１００が配置される側面側２６３（側面部）と、吸気ファン２６０の吸気側２６１との間には、通気路が形成される。

つぎに、投影装置１０の内部における冷却用空気の流路について説明する。図６は、投影装置１０内の通気路を示す平面模式図である。本図では、投影装置１０内の空気の流路を矢印で示している。吸気ファン２６０は、吸気孔３１０を介して投影装置１０の外部から空気ｆ１を取り込む。吸気側２６１から取り込まれた空気ｆ１は、排気側２６２から排気される。排出された空気ｆ２，ｆ３のうち、左側パネル１５側の空気ｆ２は、ヒートシンク１３０に吹き付けられて図４に示す赤色光源１２１が冷却される。ヒートシンク１３０に吹き付けられた空気ｆ２のうち光源装置６０の上方側の空気は、曲面ダクト４００の第一面４０１や湾曲面４０３に当たり、左側へ向かう空気ｆ２１と右側へ向かう空気ｆ２２に分流する。

左側へ分岐した前方へ向かう空気ｆ２１は、曲面ダクト４００の第二面４０２に沿って前方へ移動する。軸流型のファンは、排気側の縁部周辺から排出された空気を再び吸気側に吸気させる循環流を発生させる性質がある。循環流は、ファンの排気側から上下左右いずれかの側面を逆向きに流れ、再び吸気側から吸気される。本実施形態では、曲面ダクト４００を配置することにより、吸気ファン２６０の側面側を流れる空気ｆ２１を効率良く案内することができる。そのため、吸気ファン２６０の側面に配置させた熱源を冷却することができる。また、本実施形態では、吸気ファン２６０の側面側には蛍光板装置１００が熱源として配置される。循環流となった空気ｆ２１の一部は、吸気孔３１０の縁部３１１から一旦外部に排気され、新たに流入してくる空気ｆ１と合流し、再び吸気孔３１０を介して吸気側２６１から吸気される。

ヒートシンク１３０に吹き付けられた空気ｆ２から分流して右側へ向かう空気ｆ２２は、排気側２６２から排気された右側パネル１４側の空気ｆ３と合流し、ヒートシンク８１に吹き付けられる。ヒートシンク８１に吹き付けられた空気ｆ３は、右側パネル１４と右側面ダクト４１０により案内されて後方へ流れ、中間ファン２７０の吸気側２７１から吸気される。その後、中間ファン２７０の排気側２７２から排気された空気ｆ４は、一部が排気ファン２８０へ向かって左側に流れ、残りが排気孔３３０から外部へ排出される。中間ファン２７０から排気ファン２８０へ向かう空気ｆ５は、後側面ダクト４３０と背面パネル１３により案内される。このとき、制御回路基板３０２やヒートシンク１９０が冷却される。排気ファン２８０へ到達した空気ｆ５は、吸気側２８１から取り込まれ、排気側２８２から排気孔３４０を介して外部へ排出される。

また、電源装置３０１が配置される位置には、左右が左側パネル１５と左側面ダクト４２０により遮蔽された流路が形成される。排気ファン２８０が駆動すると、光出射部１２ａに設けられた吸気孔３２０から空気ｆ６が流入する。流入した空気ｆ６は、電源装置３０１を通過した後、排気ファン２８０の吸気側２８１から取り込まれ、排気側２８２から排気孔３４０を介して外部へ排出される。これにより、電源装置３０１が冷却される。

このように、投影装置１０内に曲面ダクト４００、右側面ダクト４１０、左側面ダクト４２０、後側面ダクト４３０を配置することにより、投影装置１０内に空気の流路を形成し、この流路上に配置されたヒートシンク１３０，８１，１９０、蛍光板装置１００、制御回路基板３０２、電源装置３０１等の熱源を効率良く冷却することができる。また、吸気ファン２６０と排気ファン２８０を、図３の平面視に示したように投影装置１０の対角上に配置させているため、主な通気方向を対角方向に形成させて、効率の良い冷却機構を構成することができる。

さらに、曲面ダクト４００を吸気ファン２６０の正面側の一部から側面側にかけて配置させたことにより、流量の多い循環流を発生させて、熱源を吸気ファン２６０の側面側に配置させた場合であっても良好な冷却効果を得ることができる。したがって、冷却が必要な熱源となる構成部材のレイアウトの自由度を増加させることができる。

また、光源ケース６１は、図５（ｂ）に示すように吸気ファン２６０側の下方に流入口６２を有する。光源装置６０と下本体ケース１０ｂは、間隔を開けて配置される。そのため、吸気ファン２６０から排出された一部の空気ｆ７は、流入口６２から光源装置６０の下側に流入する。光源装置６０の下側に流入した空気ｆ７は、ヒートシンク１９０側に設けられた流出口６３から排出され、その後、排気ファン２８０によって投影装置１０の外部へ排出される。

また、投影装置１０の内部には、図示しない温度センサが設けられる。温度センサは、例えば、ヒートシンク８１，１３０，１９０、電源装置３０１、制御回路基板３０２、光源装置６０の光源ケース６１、蛍光板装置１００等に設けられる。制御部３８は、各部材の温度が一定以上に上昇しないように、各ファン２６０，２７０，２８０の回転速度を制御することができる。ファン２６０，２７０，２８０の制御としては、例えば、制御部３８が、各部材の温度センサの温度を確認してその温度が一定以上となったと判断した場合、各ファン２６０，２７０，２８０の回転速度を増加させたり、各ファン２６０，２７０，２８０相互の回転速度のバランスを調整することができる。

なお、本実施形態では、吸気ファン２６０を投影装置１０の前方右側の角部５０１に配置させたが、吸気ファン２６０は、第一面４０１が排気側２６２の略正面に配置されて第二面４０２が吸気ファン２６０の側面側に配置される曲面ダクト４００との位置関係を維持していれば、吸気孔３１０から離れた内部の位置に設けてもよい。

また、中間ファン２７０又は排気ファン２８０の側面に熱源となる冷却対象物を配置して、その冷却対象物を循環流によって冷却させてもよい。

以上、本実施形態の冷却装置は、本体ケース１０ａ，１０ｂの内部に配置されたファン２６０と、ファン２６０の排気側２６２からファン２６０の吸気側へ延設される曲面ダクト４００と、ファン２６０の側面部と曲面ダクト４００の間に配置された冷却対象物（ヒートシンク１３０，蛍光板装置１００）と、を備える。そのため、排気側２６２から排気された空気ｆ２の一部を曲面ダクト４００によりファン２６０の側面側２６３へ案内し、ファン２６０の側面側２６３へ容易に空気ｆ２１の流れを作ることができる。よって、ファン２６０の側面側２６３にも投影装置１０の冷却対象物となる部材を配置させて冷却させることができ、構成部材のレイアウトの制限を低減させることができる。

また、冷却対象物が曲面ダクト４００に沿って配置されており、本体ケース１０ａが平面視してファン２６０の近傍の角部５０１に吸気孔３１０を有し、軸流型のファン２６０が吸気側２６１を吸気孔３１０に向けて吸気孔３１０の内側に配置される冷却装置は、外部の空気を効率良く取り込み、空気の内部への流入角度を狭くして流路損失を低減することができる。よって、空気の流速の減少を低減させて冷却効果を増加させることができる。

また、ファン２６０の側面部と、ファン２６０の吸気側２６１との間に通気路が形成される冷却装置は、循環流を効率良く発生させることができる。よって、ファン２６０の側面側に配置された第一冷却対象物を効率良く冷却させることができる。

また、冷却装置と光源光を出射する光源装置６０とを備え、曲面ダクト４００が光源装置６０の上方に設けられた投影装置１０は、熱源となる構成部材が配置されない領域に空気が流入することを防止しながら、その空気を投影装置１０内の熱源が配置された領域に案内することができる。よって、冷却用の空気を効率良く利用することができる。

また、冷却対象物がファン２６０の排気側２６２であって、ファン２６０と曲面ダクト４００の間に配置される第一冷却対象物（ヒートシンク１３０）と、ファン２６０の側面側２６３に配置される第二冷却対象物（蛍光板装置１００）である投影装置１０は、ファン２６０から排出されて曲面ダクト４００に向かう空気を、排気側に配置された熱源と側面側に配置された熱源を一つの空気流により冷却することができる。よって、複数の熱源を効率良く冷却することができる。

また、第一冷却対象物が固体発光素子（赤色光源１２１）を冷却させるヒートシンク１３０であり、第二冷却対象物が蛍光板装置１００である投影装置１０は、発熱量の比較的多い複数の構成部品を一つの空気流により冷却することができる。よって、複数の熱源を効率良く冷却することができる。

また、ファン２６０が、本体ケース１０ａ，１０ｂの内壁と近接して配置される投影装置１０は、第一冷却対象物が配置されない他の側面側には循環流を発生しにくくすることができる。よって、冷却対象物が配置される側に循環流を効率良く発生させることができる。

また、曲面ダクト４００が平面状の第一面４０１と、第一面４０１と略直交する方向に形成された平面状の第二面４０２と、第一面４０１と第二面４０２を接続する湾曲面４０３とを有する投影装置１０は、排気側２６２に排出された空気を循環流としてスムーズに誘導することができる。よって、循環流の流路損失を低減させ、熱源を効率良く冷却することができる。

また、以上説明した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 本体ケースの内部に配置されたファンと、
前記ファンの排気側から前記ファンの吸気側へ延設される面ダクトと、
前記ファンの側面部と前記面ダクトの間に配置された冷却対象物と、
を備えることを特徴とする冷却装置。
［２］ 前記ファンは軸流型のファンであり、
前記冷却対象物は前記面ダクトに沿って配置されており、
前記本体ケースは、平面視して前記ファン近傍の角部に吸気孔を有し、
前記ファンは、前記ファンの吸気側を前記吸気孔に向けて配置される、
ことを特徴とする上記［１］に記載の冷却装置。
［３］ 前記ファンの側面部と、前記ファンの前記吸気側との間に通気路が形成されることを特徴とする上記［２］に記載の冷却装置。
［４］ 上記［１］乃至上記［３］の何れかに記載の冷却装置と、
光源光を出射する光源装置と、
を備え、
前記面ダクトは、前記光源装置の上方に設けられたことを特徴とする投影装置。
［５］ 前記冷却対象物は、前記ファンの排気側であって、前記ファンと前記面ダクトの間に配置される第一冷却対象物と、前記ファンの側面側に配置される第二冷却対象物と、であることを特徴とする上記［４］に記載の投影装置。
［６］ 固体発光素子からの光源光を励起光とする蛍光板装置を含む光源装置を備え、
前記第一冷却対象物は、前記固体発光素子を冷却させるヒートシンクであり、
前記第二冷却対象物は、前記蛍光板装置である、
ことを特徴とする上記［５］に記載の投影装置。
［７］ 前記ファンは、前記本体ケースの内壁と近接して配置されることを特徴とする上記［４］乃至上記［６］の何れかに記載の投影装置。
［８］ 前記面ダクトは、平面状の第一面と、前記第一面と略直交する方向に形成された平面状の第二面と、前記第一面と前記第二面を接続する湾曲面と、を有することを特徴とする上記［４］乃至上記［７］の何れかに記載の投影装置。

１０ 投影装置 １０ａ 上本体ケース
１０ｂ 下本体ケース １１ 上面パネル
１１ａ 投影画像調整部 １２ 正面パネル
１２ａ 光出射部 １２ｂ 投影口
１２ｃ 高さ調整ボタン １３ 背面パネル
１４ 右側パネル １５ 左側パネル
１９ レンズカバー ２０ 端子
２１ 入出力コネクタ部
２２ 入出力インターフェース ２３ 画像変換部
２４ 表示エンコーダ ２５ ビデオＲＡＭ
２６ 表示駆動部 ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ４１ 光源制御回路
４３ 冷却ファン駆動制御回路 ４５ レンズモータ
４７ 音声処理部 ４８ スピーカ
５１ 表示素子 ６０ 光源装置
６１ 光源ケース ６２ 流入口
６３ 流出口
７０ 励起光照射装置 ７１ 青色レーザダイオード
７３ コリメータレンズ ７４ 固定ホルダ
７６ 反射ミラー ７８ 拡散板
８０ 緑色光源装置 ８１ ヒートシンク
１００ 蛍光板装置 １０１ 蛍光板
１１０ モータ １１５ 集光レンズ
１１７ 集光レンズ群 １２０ 赤色光源装置
１２１ 赤色光源 １２５ 集光レンズ群
１３０ ヒートシンク １３１ フィン
１４０ 導光光学系 １４１ 第一ダイクロイックミラー
１４３ 第一反射ミラー １４５ 第二反射ミラー
１４６ 集光レンズ １４７ 集光レンズ
１４８ 第二ダイクロイックミラー １４９ 集光レンズ
１５１ ガイド板 １５１ａ 右端部
１５１ｂ 左端部 １７０ 光源側光学系
１７３ 集光レンズ １７５ ライトトンネル
１７８ 集光レンズ １７９ 光軸変換ミラー
１８３ 集光レンズ １８５ 照射ミラー
１９０ ヒートシンク １９１ フィン
１９５ コンデンサレンズ ２２０ 投影側光学系
２２５ 固定レンズ群 ２３５ 可動レンズ群
２６０ 吸気ファン ２６０ａ 角部
２６１ 吸気側 ２６２ 排気側
２６３ 側面側 ２７０ 中間ファン
２７１ 吸気側 ２７２ 排気側
２８０ 排気ファン ２８１ 吸気側
２８２ 排気側 ３０１ 電源装置
３０２ 制御回路基板 ３１０ 吸気孔
３１１ 縁部 ３２０ 吸気孔
３３０ 排気孔 ３４０ 排気孔
４００ 曲面ダクト ４００ｄ 第一切欠部
４０１ 第一面 ４０２ 第二面
４０３ 湾曲面 ４０４ Ｌ字状板部
４０４ｄ 第二切欠部 ４１０ 右側面ダクト
４２０ 左側面ダクト ４３０ 後側面ダクト
５０１〜５０４ 角部
８１１ 第一フィン ８１２ 第二フィン
Ｓ１ 間隙 ｆ１〜７，ｆ２１，ｆ２２ 空気

Claims (5)

1. 本体ケースの内部に配置されたファンと、
   固体発光素子からの光源光を励起光とする蛍光板装置を含む光源装置と、
   前記光源装置の上方に設けられ、前記ファンの排気側から前記ファンの吸気側へ延設される面ダクトと、
   前記ファンの排気側、且つ前記ファンと前記面ダクトの間に配置され、前記固体発光素子を冷却させるヒートシンクと、
   を備え、
   前記蛍光板装置は、前記ファンの側面部と前記面ダクトの間に配置されたことを特徴とする投影装置。
2. 前記ファンは軸流型のファンであり、
   前記冷却対象物は前記面ダクトに沿って配置されており、
   前記本体ケースは、平面視して前記ファン近傍の角部に吸気孔を有し、
   前記ファンは、前記ファンの吸気側を前記吸気孔に向けて配置される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
3. 前記ファンの側面部と、前記ファンの前記吸気側との間に通気路が形成されることを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
4. 前記ファンは、前記本体ケースの内壁と近接して配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の投影装置。
5. 前記面ダクトは、平面状の第一面と、前記第一面と略直交する方向に形成された平面状の第二面と、前記第一面と前記第二面を接続する湾曲面と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の投影装置。
   

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