(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を投射するための光源から発せられた光線が移動するカラーフィルタを経て空間変調器により映像が変調される投映装置において、
前記カラーフィルタを移動させるモータと、
このモータにより駆動される、前記光源を冷却するためのファンと、
前記光源から離れて配置され、前記光源を冷却するための液体が封入されたチューブと、
前記モータで駆動される、前記液体を前記チューブ内で循環させるためのポンプと、
を有し、
前記ファンが回転することにより、前記チューブにより冷却された空気が前記光源に吹きつけられ、前記光源で熱交換により加熱された空気が前記ファンにより吸入されて排出され、前記光源の付近で熱交換により加熱された液体が、前記光源から離れたエリアで放熱し冷却され、
熱交換を行う付近の前記チューブが細分化されてなることを特徴とする投映装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコンなどで作成されたデータや、ビデオなどの映像を投映させる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の投映装置は、光源で発せられた光が３本の光線に分光され、それぞれ赤、緑、青の情報を持つ液晶パネルに入射され、反射または透過することによりカラー情報を持った映像光となり、それぞれの光を合わせることによりカラー映像として作像され、プレゼンテーションルームのスクリーンなどに投影され用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし昨今では、ノートパソコンの高性能化、アプリケーションソフトの充実、ポータブルビデオを用いたプレゼンテーションが手軽に行える環境となると共に、空間変調器の開発により光源を分光すること無く、カラーフィルタの切り替えにより色彩情報を映像に付加することが可能になったため、投映装置の小型化が進み頻繁に持ち運ぶことが可能となった。そして、更なる小型化が必要となったが、光源は発熱が激しく強制冷却が不可欠であり専用の冷却装置が必要なために、小型化、省電力化を損なう原因となっていた。
【０００４】
そこで、本発明は、小型化または省電力化できる投映装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光線に色彩情報を付加するカラーフィルタを切り替える手段の動力と、光源を冷却するための手段の動力を共有化するための手段を備えたことを特徴とするものである。カラーフィルタを切りかえる手段とは、カラーフィルタを複数色準備し、シャッター式にカムなどを用いてきり変える方法や、帯状に複数色のカラーフィルタを繋ぎ合わせた物を移動させる方法や、円盤状にカラーフィルタを複数色設けた物を回転させる方法が考えられる。また、光源を冷却する手段とは、チューブ内に流体を封入しポンプで循環させ、そのチューブを光源の周りに配置することにより、光源で発せられた熱と、チューブ内の流体が熱交換を行い、光源の周りの温度を下げる方法や、光源に対しファンで風を吹き付けることにより冷却する方法が考えられる。
【０００７】
ここで、光線に色彩情報を付加するカラーフィルタを切り替える動力と、光源を冷却するための動力を共有化するための手段とは、カラーフィルタを切り替える動力で光源を冷却する手段に動力を伝達すること、または逆に光源を冷却する動力をカラーフィルタを切り替える手段に伝達することである。
【０００８】
本発明に係わる投映装置は、光源と、カラーフィルタと、カラーフィルタを切り替える手段と、空間変調器と、光源を冷却するための手段から構成されており、光源で発光された光線は、映像に色彩情報を付加するためのカラーフィルタに入射し、カラーフィルタによって光線に色情報が付加され、映像を変調するための空間変調器に入射される。空間変調器には平面状に複数個のマイクロマシンが組み込まれており、前記マイクロマシンを、映像信号に基いてオン、オフすることにより、空間変調器に入射された光線はマイクロマシンの動作によって変調され、投影される方向に映像として反射される。
【０００９】
一方、光源はハロゲンランプや、キセロンランプなどの高輝度のものが使用され高熱を発する。この光源を冷却するため、冷却手段で冷却を行うことが必要となる。また、カラーフィルタは、複数色のフィルタから構成されており、光線に対してカラーフィルタを切りかえることにより複数色の色情報を光線に付加することが可能となる。ここで、カラーフィルタを切り替える手段の動力と、前記光源を冷却するための冷却手段の動力を共通化することにより、投映装置の小型化または省電力化が達成できる。
【００１０】
また、本発明においては、カラーフィルタを切り替える手段であるモータの動力を、光源を冷却するためのチューブに封入された液体を強制的に循環させるためのポンプに伝達することにより、カラーフィルタを切り替えるための動力を、光源を冷却するための動力とを共有化することが可能となり、小型化または、省電力化を達成できる。
【００１１】
また、本発明においては、カラーフィルタを切り替える手段であるモータの動力を、光源を冷却するためのファンに伝達することにより、カラーフィルタを切り替えるための動力を、光源を冷却するための動力とを共有化することが可能となり、小型化または省電力化を達成できる。
【００１２】
また、本発明においては、ファンで発せられた風の向きを制御するため案内板を設け、ファンで発せられた風を案内板に当てることにより風向を制御し、風を光源に導き冷却を効率的に行うことが可能となり、小型化または、省電力化を達成できる。また、風の向きは、熱対流を考慮し下方から上方に向かって風を発生させることによりより冷却効果を向上させることが可能である。更に案内板を複数個設けることにより、より効果的な風向の制御が可能となり、更なる省電力化が可能となる。
【００１３】
更に本発明においては、光源を効率的に冷却するため、ファンで発せられた風の向きを制御するためダクトを設け、ファンで発せられた風をダクトを利用して風向を制御し、風を光源に導き冷却を効率的に行うことが可能となり、小型化または省電力化を達成できる。
【００１４】
更に本発明においては、光源を効率的に冷却するため、ファンで発せられた風の向きを制御するためダクトを設け、ファンで発せられた風をダクトを利用して風向を制御し、風を光源に導き冷却を効率的に行う場合において、ダクトの吸入口部の面積を、光源の冷却を行う部分の口部の面積より大きくすることにより、光源を冷却するための風速を早くでき、より効率的に光源を冷却することが可能となり、更に小型化または省電力化を達成できる。
【００１５】
更に本発明においては、動力の共通化に加え、更にカラーフィルタを冷却するための手段の動力とを共通化するものである。
【００１６】
カラーフィルタは光源から発せられた光線および熱が、光線に色彩情報を付加するためのカラーフィルタに照射されるため蓄熱される。そこで、そのカラーフィルタを冷却する必要が生ずる訳であるが、カラーフィルタを冷却するための手段であるファンの動力と、カラーフィルターを切り替えるための手段の動力と、光源を冷却する手段であるたファンの動力とを共有化することにより、投映装置の小型化、省電力化が可能となる。
【００１７】
更に本発明においては、光源をより効率的に冷却するため、光源を冷却する手段であるファンで発生された風が、チューブ内を流動する液体により冷やされたチューブの周辺を通過することにより、更に冷えた風を光源に吹き付けることが可能となり、より効率的な冷却が可能となる。ここで、カラーフィルターを切り替える手段の動力と、光源を冷却するための液体が流動するチューブの液体を強制的に循環させるためのポンプを動かす動力と、光源を冷却する手段であるファンの動力とを共有化することにより、より効果的な冷却が可能となり、小型化および省電力化が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態１〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態１を説明する投映装置の構成図である。
【００２０】
次に、図を参照しながら投映装置の構成について説明する。１は映像を投影させるための光線１０ａを発光する光源、２は光線１０ａに色彩情報を付加させるためのカラーフィルター３を回転させるためのモータ、３は光線１０ａにカラー情報を付加するためのカラーフィルタ、１０ｂはカラーフィルタ３によってカラー情報を付加された光線、４は光線１０ｂに映像情報を付加するための空間変調器、１０ｃはカラー情報を持った光線１０ｂに空間変調器４により映像情報を付加した光線、１００は光源１を冷却するためのチューブ１０１に封入された液体１０２を強制的に循環させるためのポンプ、１０１は光源１を冷却するための液体１０２が封入されたチューブである。１０２は光源１を冷却するためのチューブ１０１に封入された液体である。
【００２１】
次に動作について説明する。光源１により光線１０ａが発光され、カラーフィルタ３に入射される。カラーフィルタは映し出す映像に同期したカラー情報を光線１０ａに付加するため、通常、赤色、青色、緑色等の３色から構成されたフィルタをモータ２によって回転させ、目的の色彩を光線１０ａに付加し色彩情報付加する。色彩情報を持った光線１０ｂを空間変調器４に入射させ光線１０ｂに同期した映像を作るため、空間変調器内のマイクロマシン素子のオン、オフ動作を色彩情報に同期して行い、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させる。一方、チューブ１０１内には光源１を冷却するための液体が封入されており、ポンプ１００によりチューブ１０１内を強制的に循環する。液体１０２は光源１付近では、光源１で発熱した熱と熱交換が行われるため温度上昇する。しかし、ポンプ１００により強制的にチューブ１０１内を循環しているため、光源１から遠のいた時点で液体１０２は室温と熱交換され温度が下がる。冷えた液体１０２はポンプ１００によりチューブ１０１内を循環し光源１を冷却する。
【００２２】
ここで、カラーフィルタ３を回転させるためのモータ２の軸とポンプ１００の軸を連結することにより動力を共有化することが可能となり、モータ２の動力でポンプ１００とカラーフィルタ３を駆動でき、小型化または省電力化が可能となる。
【００２３】
〔実施の形態２〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００２４】
図２は本発明の実施の形態２を説明する投映装置の構成図である。
【００２５】
以下図２を参照して投映装置の構成について説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、カラーフィルタ３、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃについては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。５は光源１を冷却するための風を起こすためのファンである。
【００２６】
次に動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省力する。光源１を冷却するためのファン５の動力は、カラーフィルタ３を回転させるためのモータ２の軸と共通化されており、モータ２で発生された回転エネルギーはファン５にも伝達される。従ってモータ２が回転することによりファン５も回転され、風を発生させることによりその風を光源１に吹き付けることにより光源１は冷却される。
【００２７】
従って、モータ２は、カラーフィルタ３とファン５を同時に回転させるための共通の動力として用いることができ、小型化または省電力化が可能となる。
【００２８】
〔実施の形態３〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００２９】
図３は本発明の実施の形態３を説明する投映装置の構成図である。
【００３０】
以下図３を参照して投映装置の構成について説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、カラーフィルタ３、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃについては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。５は光源１を冷却するための風を起こすためのファン、６はファン５で発生した風を効率的に光源１へ導くための案内板、７は投映装置の筐体である。
【００３１】
次に動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。光源１をファン５を用いて冷却するための動作は、実施の形態２と同様であるため説明を省略する。ファン５で発生した風は、案内板６により光源１の方向に導かれ、光源１に当てられ効率的に冷却されることにより、効率的に光源１を冷却することが可能となり投映装置の小型化省電力化が実現できる。
【００３２】
〔実施の形態４〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００３３】
図４は本発明の実施の形態４を説明する投映装置の構成図である。
【００３４】
以下図４を参照して投映装置の構成について説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、カラーフィルタ３、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃについては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。５は光源１を冷却するための風を起こすためのファン、８はファン５で発生した風を効率的に光源１へ導くためのダクト、８ａはファン５で発生した風をダクト８内に受け入れるための吸入口、８ｂはファン５で発生した風が吸入口８ａを経てダクト８を通過し光源１を冷却するために絞られた口部である。ここでダクト８の吸入口部８ａの面積は、光源１の冷却を行う部分の口部の面積８ｂより大きくなっている。
【００３５】
次に動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。光源１をファン５を用いて冷却するための動作は、実施の形態２と同様であるため説明を省略する。ファン５で発生した風は、ダクトの吸入部８ａから吸入され、光源１を効率的に冷却することを目的にダクトの口部８ｂでは絞られており、吸入部８ａの風速に比べ早くなっている。この風により光源１が効率的に冷却される。
【００３６】
この実施の形態では、熱対流を光源１の冷却に積極的に利用するため、光源１によって暖められた、熱風は上部へ抜ける構造となっている。
【００３７】
以上の通り、ファン５で発生させた風で効率的に、光源１を冷却することにより更なる小型化省電力化が可能となる。
【００３８】
〔実施の形態５〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００３９】
図５は本発明の実施の形態５を説明する投映装置の構成図である。
【００４０】
以下図５及び図６を参照して投映装置の構成について説明する。先ず図５を参照し構成を説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、光線１０ａ、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃについては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。３０はカラーフィルタを冷却する手段であるファンを備え、かつ光線１０ａにカラー情報を付加するカラーフィルタ、２０は、モータ２の回転動力をベルトに伝達するための軸、１１は軸２０の動力をファン５に伝達するためのベルト、１２はベルト１１の伝達方向を変えるためのガイドである。
【００４１】
次に図６を参照しカラーフィルタ３０の構成を説明する。図６はカラーフィルタ３０の側面図である。カラーフィルタ３０は、カラフィルタ３０ａと外周側に配置されたファン３０ｂから構成されている。３０ａは光線１０ａが入射し通過するカラーフィルタ、３０ｂはカラーフィルタ３０ａを冷却するファン。
【００４２】
次に図５を参照して、動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。モータ２が回転することにより、軸２０に固定されたカラーフィルタ３０とベルト１１が回転する。ベルト１１の回転はガイド１２により方向を９０度変更されファン５に伝達される。ファン５は、ベルト１１の回転動力により、回転し風を下方から吸入し、光源１に向かって風を吹き付ける。光源１はファン５の風により冷却される。
【００４３】
一方モータ２の回転は軸２０を介して、カラーフィルタ３０に伝達され、カラーフィルタ３０が回転する。カラーフィルタ３０には光線１０ａが入射されており、光源１の放熱と、光線１０ａの光線により加熱される。次に図６を参照してカラーフィルタ３０の冷却について説明する。カラーフィルタ３０が回転することにより、外周側に取り付けられたファン３０ｂも回転し、ファン３０ｂにより内側から外側に向け風が起こることにより、カラーフィルタ３０ａの冷却が行われる。
【００４４】
以上のように図５に示す、モータ２の動力のみで、カラフィルタ３０を回転させると共に、カラフィルタ３０の冷却を行い、更に光源１の冷却が可能であり、投映装置の小型化、省電力化が実現できる。
【００４５】
〔実施の形態６〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００４６】
図７は本発明の実施の形態６を説明する投映装置の構成図である。
【００４７】
以下、図７を参照して投映装置の構成について説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、カラーフィルタ３、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃについては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。２０はモータ２の回転動力をベルト１１及びベルト１４及びカラーフィルタ３に伝達するための軸、１１は軸２０の動力をファン５に伝達するためのベルト、５は光源を冷却するためのファン、１３はベルト１４の動力をファン９に伝達するためのベルト、９はカラーフィルタ３を冷却するためのファンである。
【００４８】
次に図７を参照して、動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。モータ２が回転することにより、軸２０にが回転しカラーフィルタ３０とベルト１１およびベルト１３が回転する。ベルト１１の回転はファン５に伝達される。ファン５は、ベルト１１の回転動力により、回転し風を左方向から吸入し、光源１に向かって風を吹き付ける。光源１はファン５の風により冷却される。
【００４９】
一方モータ２の回転は軸２０から、ベルト１４に伝達され、更に軸１３を経てファン９に伝達される。ファン９の回転により左方向より空気を吸入し、カラーフィルタ３に吹き付け、カラーフィルタ３が冷却される。
【００５０】
以上のような方法で、モータ２の動力をカラフィルタ３及び、ファン５、ファン９の動力として共有化が図れ、カラーフィルタ３の回転、光源５の冷却、カラーフィルタ３の冷却が可能となり、投映装置の小型化、省電力化が実現できる。
【００５１】
〔実施の形態７〕
以下、この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００５２】
図８は本発明の実施の形態７を説明する投映装置の構成図である。
【００５３】
以下図８を参照して投映装置の構成について説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、カラーフィルタ３、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃについては、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。２０はモータ２の回転動力をギア２４、ギア２６及びファン５に伝達するための軸、２４は軸２０の動力をギア２５に伝達するためのギア、２５は２４の動力をカラーフィルタ３に伝えるためのギア、２６は軸２０の動力をギア２７に伝達するためのギア、２７はギア２６の動力をファン９に伝達するためのギア、９はカラーフィルタ３を冷却するためのファンである。
【００５４】
次に図８を参照して、動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。モータ２が回転することにより、軸２０が回転しファン５とギア２４およびギア２６が回転する。ファン５が回転することにより下方より空気を吸入し、上方に風を吹き上げ光源１を冷却する。また、ギア２４の回転はギア２５を介してカラーフィルタ３を回転させる。
【００５５】
一方、カラーフィルタは、光源１の放熱と、光線１０ａの影響で加熱されている。そこで、カラーフィルタ３を冷却するに当たり、ギア２６の動力をギア２７に伝達しファン９を回転させる。ファン９の回転により左側から吸入した風をカラーフィルタ３に吹き付けることによりカラーフィルタが冷却される。
【００５６】
以上のような方法で、モータ２の動力がファン５及び、カラフィルタ３、ファン９の動力として共有化が図れ、光源１の冷却、カラーフィルタ３の回転、カラーフィルタ３の冷却が可能となり、投映装置の小型化、省電力化が実現できる。
【００５７】
〔実施の形態８〕
以下この実施の形態の一例を、図面に基いて説明する。
【００５８】
図９は本発明の実施の形態８を説明する投映装置の構成図である。
【００５９】
以下図９を参照して投映装置の構成について説明するが、光源１、光線１０ａ、モータ２、カラーフィルタ３、光線１０ｂ、空間変調器４、光線１０ｃ、ポンプ１００、チューブ１０１、液体１０２については、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。２０は、モータ２の回転動力をポンプ１００及びギア２１に伝達するための軸、２１は軸２０の動力をギア２２に伝達するためのギア、２２はギア２１の動力をファン５に伝達するためのギア、５は光源１を冷却するためのファンである。
【００６０】
次に動作について説明するが、映像を投影するために必要な光線１０ｃを投影光路側に反射させるところまでとモータ２の動力で液体１０２が強制的に循環させられるところまでは、実施の形態１と同様であるので説明を省略する。モータ２の回転はギア２１、及びギア２２を介してファン５に伝達される。ファン５が回転することにより、チューブ１０１により冷却された風が光源１に吹きつけられ、光源１で熱交換により加熱された空気はファン５により吸入され上方に排出される。チューブ１０１内に封入されている液体１０２はポンプ１００により循環されているため、光源１付近で熱交換により加熱された液体１０２は、光源１から離れたエリアで放熱し冷却され、光源１付近を流れる際には、常温程度に下がっており、光源１を冷却する風を常温程度に冷却でき、光源１の冷却は効率的に行われる。
【００６１】
更に、光源を冷却する風を効率的に冷却するためには、熱交換を行う付近のチューブを細分化することにより、熱交換が効率的に行われる。また、光源１を冷却するために、ここで示してない方式としてファン側で、チューブ１０１で熱交換した後に、光源１に風を吹き付けることにより効率的に冷却することが可能である。
【００６２】
以上のような方法で、モータ２の動力をカラフィルタ３及び、ファン５、ポンプ１００の動力として共有化が図れ、カラーフィルタ３の回転、光源５の冷却、の冷却が可能となり、投映装置の小型化、省電力化が実現できる。
【００６３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明においては、カラーフィルタを回転させる動力と、光源を冷却する手段の動力を共有化することにより、投映装置の小型化、または省電力化を行うことが可能となる。更に、本発明によれば光源を冷却するための風を制御して効率的に光源に吹き付けることにより、ファンの小型化、ファンの低回転化が可能となり、更に投映装置の小型化または省電力化を実現できる。また、本発明によれば、光源を冷却するためのファンで発生した風の風速を上げることにより、光源の冷却が更に効率的に行われ、同様に投映装置の小型化、省電力化を実現できる。また、本発明によればカラーフィルタを回転させる動力と、光源を冷却する動力と、カラーフィルタを冷却する動力を共有化することにより、投映装置の更なる小型化または省電力化が可能となる。また、本発明によれば、光源を冷却するためのファンの動力と、光源を冷却するためのチューブ内の液体を循環させるためのポンプの動力を共有化することにより、光源を冷却する風を常に常温付近に保ちつつ、ファンを用いて冷却することが可能となり効率的な光源の冷却が行われ、投映装置の小型化、または省電力化が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に関わる投映装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２に関わる投映装置の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３に関わる投映装置の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態４に関わる投映装置の構成図である。
【図５】本発明の実施の形態５に関わる投映装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態５におけるファンの側面図である。
【図７】本発明の実施の形態６に関わる投映装置の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態７に関わる投映装置の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態８に関わる投映装置の構成図である。
【符号の説明】
１・・・光源
２・・・モータ
３、３０ａ・・・カラーフィルタ
４・・・空間変調器
５、９、  ３０ｂ・・・ファン
６・・・案内板
７・・・筐体
８・・・ダクト
８ａ・・・ダクト吸入口部
８ｂ・・・ダクト光源冷却口部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、・・・光線
１１、１４・・・ベルト
１２・・・ベルトガイド
１３、２０、２８・・・軸
２１、  ２２、２４、２５、２６、２７・・・ギア
３０・・・ファン付きカラーフィルタ
１００・・・ポンプ
１０１・・・チューブ
１０２・・・液体
【図１】
0003629918.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003629918.tif 000007
【図７】
0003629918.tif 000008
【図８】
0003629918.tif 000009
【図９】
0003629918.tif 000010