(57)【要約】【課題】光変調装置を効果的に冷却できるプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクター１は、複数の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置３５１と、光変調装置３５１を冷却する冷却装置４とを備える。冷却装置４は、空気を吸入して吐出する第１冷却ファン５と、第１冷却ファン５から吐出された空気を側方から順に少なくとも２つの光変調装置３５１に流通させるダクト６と、ダクト６内部の空気を吸入する第２冷却ファン７とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、前記光変調装置を冷却する冷却装置とを備えたプロジェクターであって、
前記冷却装置は、
空気を吸入して吐出する第1冷却ファンと、
前記第１冷却ファンから吐出された空気を側方から順に少なくとも２つの前記光変調装置に流通させるダクトと、
前記ダクト内部の空気を吸入して前記ダクト外部に吐出する第２冷却ファンとを備える
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンは、
前記第１冷却ファンにて吐出される空気の風量が前記第２冷却ファンにて吸入される空気の風量よりも多くなるように構成されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記ダクトには、
内部の空気を外部に排出させる連通孔が形成されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項３に記載のプロジェクターにおいて、
前記ダクトは、
前記第１冷却ファンから吐出された空気を側方から順に前記少なくとも２つの光変調装置に流通させる第１ダクトと、
前記第１ダクトにおける空気の流路下流側に接続され、前記第１ダクトを流通した後の空気を前記第２冷却ファンに導く第２ダクトとを備え、
前記連通孔は、
前記第２ダクトに形成されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つの色光を画像情報に応じて変調する液晶パネル等の３つの光変調装置と、これら光変調装置を冷却する冷却装置とを備え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、当該プロジェクターの厚み寸法を低減させるために、以下に示す冷却装置を採用している。
すなわち、冷却装置は、投射レンズの側方に配設されたシロッコファンと、シロッコファンから吐出された空気を各光変調装置に導くダクト（流路）とで構成されている。
ダクトは、各光変調装置で変調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズムにおける３つの光入射側端面を平面視で囲むＵ字状に構成されている。
そして、シロッコファンから吐出された空気は、ダクト内部を流通し、光変調装置の側方から隣接する順に流通し、３つの光変調装置を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８１６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、ダクトが曲折されているとともに、ダクト内部に光変調装置が配設されることで流路面積も小さくなっているので、ダクトでの圧力損失が大きい構造となっている。すなわち、ダクト内部の静圧が高いので、シロッコファンからダクト内部に吐出される空気の風量を十分に確保することができず、光変調装置を効果的に冷却することができない、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、光変調装置を効果的に冷却できるプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクターは、複数の色光をそれぞれ画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、前記光変調装置を冷却する冷却装置とを備えたプロジェクターであって、前記冷却装置は、空気を吸入して吐出する第１冷却ファンと、前記第１冷却ファンから吐出された空気を側方から順に少なくとも２つの前記光変調装置に流通させるダクトと、前記ダクト内部の空気を吸入して前記ダクト外部に吐出する第２冷却ファンとを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、冷却装置は、上述した第１冷却ファン及びダクトの他、ダクト内部の空気を吸入してダクト外部に吐出する第２冷却ファンを備える。
このことにより、第２冷却ファンにてダクト内部の空気を吸入することで、ダクト内部の静圧を低下させることができる。このため、第１冷却ファンからダクト内部に吐出される空気の風量を十分に確保することができ、ダクト内部を流通する空気により少なくとも２つの光変調装置を効果的に冷却できる。
【０００８】
本発明のプロジェクターでは、前記第１冷却ファン及び前記第２冷却ファンは、前記第１冷却ファンにて吐出される空気の風量が前記第２冷却ファンにて吸入される空気の風量よりも多くなるように構成されていることが好ましい。
本発明では、第１冷却ファン及び第２冷却ファンが上述したように構成されているので、ダクト内部を高圧にすることができる。このため、例えば、ダクトに近接して他の発熱部材が配設されていた場合であっても、当該発熱部材にて温められた空気が隙間からダクト内部に流入することがない。したがって、他の発熱部材にてダクト内部の温度が上昇することがなく、光変調装置をより効果的に冷却できる。
【０００９】
本発明のプロジェクターでは、前記ダクトには、内部の空気を外部に排出させる連通孔が形成されていることが好ましい。
ところで、第１冷却ファン及び第２冷却ファンを上述したように構成した場合には、ダクト内部に導入する風量がダクト外部に排出される風量よりも多いため、ダクトの内部圧力が高くなりやすい。
本発明によれば、第１冷却ファン及び第２冷却ファンを上述したように構成した場合であっても、第１冷却ファンにてダクト内部に導入された風量のうち、第２冷却ファンにてダクト外部に排出しきれない風量を、ダクトに形成された連通孔を介してダクト外部に排出できる。このため、ダクトの内部圧力が高くなることを抑制でき、少なくとも２つの光変調装置に送風される空気の風量を十分に確保できる。
【００１０】
本発明のプロジェクターでは、前記ダクトは、前記第１冷却ファンから吐出された空気を側方から順に前記少なくとも２つの光変調装置に流通させる第１ダクトと、前記第１ダクトにおける空気の流路下流側に接続され、前記第１ダクトを流通した後の空気を前記第２冷却ファンに導く第２ダクトとを備え、前記連通孔は、前記第２ダクトに形成されていることが好ましい。
ところで、第１ダクトに上述した連通孔が形成された場合には、第１ダクト内部の空気が連通孔を介して外部に排出されるので、少なくとも２つの光変調装置に送風される空気の風量が低下してしまう。
本発明では、第２ダクトに連通孔が形成されているので、第１ダクトを流通した後の空気が連通孔を介してダクト外部に排出されることとなり、少なくとも２つの光変調装置に送風される空気の風量を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクターの内部構成を模式的に示す平面図。
【図２】第１実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図３】第１実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図４】第１実施形態における各冷却ファンのＰ−Ｑ特性の一例を示す図。
【図５】第２実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図６】第２実施形態の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施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は、プロジェクター１の内部構成を模式的に示す平面図である。
なお、以下では、説明の便宜上、後述する投射レンズ３６が配置される側を「前面」とし、その反対側を「背面」とする。
プロジェクター１は、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に示すように、外装を構成する外装筐体２と、外装筐体２内部に配設される光学ユニット３及び冷却装置４（図１では一部の構成部材（冷却ファン５，７）のみを図示）とを備える。
【００１３】
〔外装筐体の構成〕
外装筐体２は、図１に示すように、鉛直軸に交差する天面部（図示略）及び底面部２１と、天面部及び底面部２１を接続する側面部２２〜２５（以下、前面側の側面部を前面部２２、背面側の側面部を背面部２３）とを備え、略直方体形状を有する。
【００１４】
〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、図１に示すように、背面部２３に沿って延出するとともに、一端側が前面部２２に向けて延出する平面視略Ｌ字形状を有する。
この光学ユニット３は、図１に示すように、光源ランプ３１１及びリフレクター３１２を有する光源装置３１と、レンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３、及び重畳レンズ３２４を有する照明光学装置３２と、ダイクロイックミラー３３１，３３２、及び反射ミラー３３３を有する色分離光学装置３３と、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、及び反射ミラー３４２，３４４を有するリレー光学装置３４と、光変調装置としての３つの液晶パネル３５１、３つの入射側偏光板３５２、３つの出射側偏光板３５３、及び色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３５４を有する光学装置３５と、投射光学装置としての投射レンズ３６と、これら各部材３１〜３５を内部に収納するとともに投射レンズ３６を支持する光学部品用筐体３７とを備える。
【００１５】
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置３１から出射され照明光学装置３２を介した光束は、色分離光学装置３３にてＲ，Ｇ，Ｂの３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各液晶パネル３５１にて画像情報に応じてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム３５４にて合成されて画像となり、投射レンズ３６にてスクリーンに投射される。
なお、図１では、説明の便宜上、Ｒ色光側の液晶パネル３５１、入射側偏光板３５２、及び出射側偏光板３５３をＲ側部材３５０Ｒとし、Ｇ色光側及びＢ色光側も同様にＧ側部材３５０Ｇ及びＢ側部材３５０Ｂとしている。以降の図も同様である。
【００１６】
〔冷却装置の構成〕
図２及び図３は、冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図２は冷却装置４を背面上方側から見た斜視図であり、図３は図２においてダクト６の蓋体６２を取り外した図である。
冷却装置４は、図１に示すように、投射レンズ３６に近接して設けられ、光学装置３５に空気を送風して冷却する。この冷却装置４は、図１ないし図３に示すように、第１冷却ファン５と、ダクト６（図２、図３）と、第２冷却ファン７とを備える。
第１冷却ファン５は、ファン回転方向に対して前向きに曲がった複数の羽根を有する、所謂、シロッコファンで構成され、投射レンズ３６に対して前面側から見て右側方に配設されている。
より具体的に、第１冷却ファン５は、図２または図３に示すように、空気を吸入する吸入口５１が上方側（外装筐体２の天面部側）に向き、空気を吐出する吐出口５２が前面側から見て左斜め後方（Ｂ側部材３５０Ｂの前面側）に向くように配設されている。
【００１７】
ダクト６は、第１冷却ファン５から吐出された空気を、Ｂ側部材３５０Ｂ、Ｇ側部材３５０Ｇ、及びＲ側部材３５０Ｒの順に流通させる。このダクト６は、図２または図３に示すように、ダクト本体６１と、蓋体６２（図２）とを備える。
ダクト本体６１は、図２または図３に示すように、導入側ダクト部６１１と、本体部６１２と、排出側ダクト部６１３とを備える。
導入側ダクト部６１１は、筒形状を有し、図２または図３に示すように、一端（ダクト６内部に空気を導入させるための導入口）が第１冷却ファン５の吐出口５２に接続し、吐出口５２からの空気の吐出方向に沿って延出するように形成されている。そして、導入側ダクト部６１１は、他端が本体部６１２に接続し、本体部６１２内部に連通する。
【００１８】
本体部６１２は、図２または図３に示すように、内周壁６１２Ａ（図３）、外周壁６１２Ｂ、及び底壁６１２Ｃ（図３）を有する容器状に形成されている。
内周壁６１２Ａは、プリズム３５４におけるＲ，Ｇ，Ｂの各色光が入射する各入射側端面３５４Ｒ，３５４Ｇ，３５４Ｂ（図１、図３）を囲む平面視略Ｕ字形状を有する。
なお、具体的な図示は省略したが、内周壁６１２Ａには、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂを介したＲ，Ｇ，Ｂの各色光をプリズム３５４に入射させるための３つの開口部が形成されている。
そして、内周壁６１２Ａには、図３に示すように、各入射側端面３５４Ｒ，３５４Ｇ，３５４Ｂにそれぞれ対向するように、液晶パネル３５１及び出射側偏光板３５３が支持部材３５５を介してそれぞれ取り付けられる。
【００１９】
また、内周壁６１２Ａにおける前面側の端部同士は、プリズム３５４における合成された画像が出射される出射側端面３５４Ｅ（図１、図３）を覆うように接続壁６１２Ｄ（図３）により接続されている。
なお、具体的な図示は省略したが、接続壁６１２Ｄには、プリズム３５４にて合成された画像を通過させるための開口部が形成されている。
この接続壁６１２Ｄは、プリズム３５４にて合成された画像のみを前記開口部を介して通過させ、不要な光（漏れ光）を遮光して投射レンズ３６に入射することを防止する機能を有する。
【００２０】
外周壁６１２Ｂは、内周壁６１２Ａに対してＲ，Ｇ，Ｂの各入射側に位置し、内周壁６１２Ａに略平行となる平面視略Ｕ字形状を有する。
なお、具体的な図示は省略したが、外周壁６１２Ｂには、各入射側偏光板３５２を介したＲ，Ｇ，Ｂの各色光を通過させるための３つの開口部が形成されている。
そして、外周壁６１２Ｂには、図２または図３に示すように、３つの入射側偏光板３５２が前記３つの開口部を閉塞するようにそれぞれ取り付けられる。
底壁６１２Ｃは、内周壁６１２Ａ及び外周壁６１２Ｂの底面部２１側の各端部同士を接続する。
【００２１】
そして、本体部６１２は、蓋体６２により上方側が閉塞されることで、第１冷却ファン５から吐出され導入側ダクト部６１１を流通した空気を、平面視略Ｕ字状の流路Ｃ（図３）に沿って水平方向に流通させる。すなわち、本体部６１２は、平面視略Ｕ字状の流路Ｃに沿って、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂの側方から、Ｂ側部材３５０Ｂ、Ｇ側部材３５０Ｇ、Ｒ側部材３５０Ｒの順に空気を流通させる。流路Ｃを辿る空気は、液晶パネル３５１の光入射側及び光出射側を流通し、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂを冷却する。
以上説明した導入側ダクト部６１１、本体部６１２、及び蓋体６２が本発明に係る第１ダクト６Ａ（図２、図３）に相当する。
【００２２】
排出側ダクト部６１３は、図２または図３に示すように、背面側から前面側に向けて延びる筒形状を有する。
そして、排出側ダクト部６１３は、一端が本体部６１２におけるＲ側部材３５０Ｒの前面側の端部に接続し、本体部６１２内部に連通する。
また、排出側ダクト部６１３は、一端に対して他端の断面積が大きくなるように形成され、他端（ダクト６内部の空気を外部に排出させるための排出口）が第２冷却ファン７の吸入口（図示略）に接続する。
すなわち、排出側ダクト部６１３は、本体部６１２の流路Ｃ下流側に接続し、本体部６１２を流通した後の空気を第２冷却ファン７に導く。
以上説明した排出側ダクト部６１３が本発明に係る第２ダクトに相当する。
【００２３】
第２冷却ファン７は、ファン回転方向に対して後向きに曲がった複数の羽根を有する、所謂、ターボファンで構成され、投射レンズ３６に対して前面側から見て左側方に配設されている。
より具体的に、第２冷却ファン７は、図２または図３に示すように、空気を吸入する吸入口（図示略）が背面側に向き、空気を吐出する吐出口７１が前面側から見て左側に向くように配設されている。
そして、第２冷却ファン７は、排出側ダクト部６１３を介して、本体部６１２内部の空気を吸入し、外装筐体２内部における前面左側の角隅部分に配設された排気ファン８（図１）に向けて吐出する。
【００２４】
図４は、各冷却ファン５，７のＰ−Ｑ特性の一例を示す図である。
なお、図４では、第１冷却ファン５のＰ（静圧）−Ｑ（風量）特性を実線で示し、第２冷却ファン７のＰ−Ｑ特性を破線で示している。
本実施形態では、第１冷却ファン５は、図４の例でも示すように、第２冷却ファン７よりも能力の高いファン（例えば、第２冷却ファン７よりもサイズの大きいファン）を採用している。
すなわち、各冷却ファン５，７は、第１冷却ファン５にて吐出される空気の風量が第２冷却ファン７にて吸入される空気の風量よりも多くなるように構成されている。
【００２５】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置４は、上述した第１冷却ファン５及びダクト６の他、ダクト６内部の空気を吸入してダクト６外部に吐出する第２冷却ファン７を備える。
このことにより、第２冷却ファン７にてダクト６内部の空気を吸入することで、ダクト６内部の静圧を低下させることができる。このため、第１冷却ファン５からダクト６内部に吐出される空気の風量を十分に確保することができ、ダクト６内部を流通する空気により各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂを効果的に冷却できる。
また、ダクト６内部の静圧を低下させることができるため、第１冷却ファン５として小型のファンを採用しても十分に風量を確保することができる。このため、第１冷却ファン５として小型のファンを採用することで、プロジェクター１の小型化が図れるとともに、駆動時の騒音を低減してプロジェクター１の静粛性を確保できる。
【００２６】
さらに、第１冷却ファン５として第２冷却ファン７よりも能力の高いファンを採用しているので、ダクト６内部を高圧にすることができる。このため、例えば、ダクト６に近接して他の発熱部材（例えば、電源装置等）が配設されていた場合であっても、当該発熱部材にて温められた空気が隙間（本体部６１２及び蓋体６２の隙間等）からダクト６内部に流入することがない。したがって、他の発熱部材にてダクト６内部の温度が上昇することがなく、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂをより効果的に冷却できる。
また、隙間からダクト６内部に空気が流入することを防止できるため、塵埃等が各液晶パネル３５１等に付着することを防止できる。すなわち、各液晶パネル３５１等に付着した塵埃等が投影画像に映り込むことがなく、投影画像の画質を良好に維持できる。
【００２７】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、第２実施形態における冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図５は、冷却装置４を背面上方側から見た斜視図である。
本実施形態の冷却装置４は、前記第１実施形態に対して、図５に示すように、排出側ダクト部６１３に連通孔６１３Ａを形成した点が異なるのみである。
連通孔６１３Ａは、図５に示すように、排出側ダクト部６１３において、前面側から見て左側の側面に形成されている。
【００２８】
上述した第２実施形態では、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
図６は、第２実施形態の効果を説明するための図である。具体的に、図６は、ダクト６の内部圧力と連通孔６１３Ａの開口面積との関係を示す図である。
なお、図６では、ダクト６の内部圧力を実線で示し、ダクト６の外部圧力（大気圧）を破線で示している。また、図６において、横軸に示した連通孔６１３Ａの開口面積は、図６中、右側に向うほど開口面積が大きくなるものである。
本実施形態では、第１冷却ファン５として第２冷却ファン７よりも能力の高いファンを採用した場合であっても、第１冷却ファン５にてダクト６内部に導入された風量のうち、第２冷却ファン７にてダクト６外部に排出しきれない風量を、ダクト６に形成された連通孔６１３Ａを介してダクト６外部に排出できる。このため、ダクト６の内部圧力が高くなることを抑制でき、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂに送風される空気の風量を十分に確保できる。
【００２９】
また、連通孔６１３Ａの開口面積を適宜、設定すれば、図６に示すように、ダクト６内部を正圧にしながら、ダクト６の内部圧力を十分に低下させることができる。このため、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂに送風される空気の風量を十分に確保しながら、隙間（本体部６１２及び蓋体６２の隙間等）や連通孔６１３Ａを介してダクト６外部の空気が内部に流入することを防止できる。
さらに、排出側ダクト部６１３に連通孔６１３Ａが形成されているので、第１ダクト６Ａを流通した後の空気が連通孔６１３Ａを介してダクト６外部に排出されることとなり、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂに送風される空気の風量が低下することがない。
【００３０】
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。
前記各実施形態では、各冷却ファン５，７として、シロッコファン及びターボファンを採用していたが、これに限らず、シロッコファン及びターボファンの他、ファン回転軸に沿って空気を吸入及び吐出する軸流ファンを採用しても構わない。
前記各実施形態では、ダクト６は、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂに空気を流通させるように構成されていたが、例えば、各部材３５０Ｇ，３５０Ｂのみに空気を流通させる平面視略Ｌ字状に構成しても構わない。
前記各実施形態では、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂに空気を流通させる際、Ｂ側部材３５０Ｂ、Ｇ側部材３５０Ｇ、Ｒ側部材３５０Ｒの順に空気を流通させていたが、これに限らない。例えば、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂの配設位置を変更し、Ｇ側部材３５０Ｇ、Ｂ側部材３５０Ｂ、Ｒ側部材３５０Ｒの順に空気を流通させても構わない。
【００３１】
前記各実施形態では、各部材３５０Ｒ，３５０Ｇ，３５０Ｂから出射されたＲ，Ｇ，Ｂの各色光を合成する構成としてクロスダイクロイックプリズム３５４を採用していたが、これに限らず、複数のダイクロイックミラーを用いた構成としても構わない。
前記各実施形態において、プロジェクター１は、３つの液晶パネル３５１を備える構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
前記各実施形態において、光変調装置としては、透過型の液晶パネルの他、反射型の液晶パネルを採用しても構わない。
前記実施形態では、フロント投射型のプロジェクターの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを備え、該スクリーンの裏面側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアター等に用いられるプロジェクターに利用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１・・・プロジェクター、４・・・冷却装置、５・・・第１冷却ファン、６・・・ダクト、６Ａ・・・第１ダクト、７・・・第２冷却ファン、３５１・・・液晶パネル（光変調装置）、６１３・・・排出側ダクト部（第２ダクト）、６１３Ａ・・・連通孔。
【図１】
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【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】
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