(57)【要約】【課題】部品点数が嵩むことなく、電源ユニットの十分な冷却効率を確保するとともに、ランプユニットを的確に冷却する。【解決手段】ランプを支持するランプホルダ４４を有したランプユニット４と、電源ユニット３を冷却する電源冷却用ファン６と、電源冷却用ファン６の駆動により流通する空気が案内されランプホルダ４４により壁部の少なくとも一部が形成されるダクト８と、を備え、電源冷却用ファン６により送出される空気とランプホルダ４４とで熱交換されるようにした。【選択図】図２
2008003262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプを支持するランプホルダを有したランプユニットと、
内部装置に電力を供給する電源ユニットと、
前記ランプユニットの前記ランプホルダの外面上に形成されたダクトと、
前記電源ユニットと前記ランプユニットとに冷却媒体を供給する共通の冷却ファンと、を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記ランプホルダは、前記ダクトを流通した前記冷却媒体を前記ランプホルダの内側へ案内する冷却用開口を有することを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記電源冷却用ファンは、前記電源ユニットと前記ダクトの間に設置され、前記電源ユニット内を流通した前記冷却媒体を前記ダクトへ向けて送出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記電源ユニット内を流通した前記冷却媒体の一部を前記ダクトに流通させ、該冷却媒体の他部を前記ダクト以外へ流通させる分配機構を設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
電源ユニットと、ランプ支持用のランプホルダを有するランプユニットと、を備える投射型表示装置のランプユニットを冷却するにあたり、
前記電源ユニットを冷却する電源冷却用ファンを設け、
前記電源冷却用ファンの駆動により流通する冷却媒体が案内されるダクトを形成するとともに、
前記ダクトの壁部の少なくとも一部を前記ランプホルダにより形成し、
前記電源冷却用ファンの駆動により、前記ランプホルダが冷却されるよう構成したことを特徴とする投射型表示装置におけるランプユニットの冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプユニットと電源ユニットを備えた投射型表示装置と、投射型表示装置におけるランプユニットの冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から投射型表示装置として、ランプから出射された光を液晶パネル等に照射し、液晶パネルにて画素毎に光の濃淡に変える光強度変調を行って光学像を形成し、この光学像をスクリーン等に拡大投影する投射型表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の投射型表示装置では、電源ユニットを冷却する第１の冷却ファンと、ライトバルブを冷却する第２の冷却ファンとを設け、第１の冷却ファンの冷却風路と、第２の冷却ファンの冷却風路とを互いに独立させている。しかし、特許文献１に記載の投射型表示装置では、２つのファンを設ける必要があり、部品点数が嵩むとともに装置本体内のスペース効率が悪いという問題点がある。
【０００３】
このような問題点が生じないものとして、１つのシロッコファンにより、電源ユニットと光源ランプユニットを冷却するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この投射型表示装置は、シロッコファンの下流側に二股に分かれるエアーデリバリパイプを設け、シロッコファンから送出される空気を、電源ユニットと光源ランプユニットに分配導風させている。
【特許文献１】特開２００５−３１１０６号公報
【特許文献２】特開平１１−１１９１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載の投射型表示装置では、１つのシロッコファンから送出される空気を電源ユニット側とランプユニット側とに分流しているため、電源ユニット内にて十分な空気の流量を得ることができず、電源ユニットの冷却効率が不十分である。
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数が嵩むことなく、電源ユニットの十分な冷却効率を確保するとともに、ランプユニットを的確に冷却することのできる投射型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明では、
ランプを支持するランプホルダを有したランプユニットと、
内部装置に電力を供給する電源ユニットと、
前記ランプユニットの前記ランプホルダの外面上に形成されたダクトと、
前記電源ユニットと前記ランプユニットとに冷却媒体を供給する共通の冷却ファンと、を備えたことを特徴とする投射型表示装置が提供される。
【０００７】
この投射型表示装置によれば、冷却ファンを駆動すると電源ユニットが冷却されるとともにダクトに空気が流通する。そして、ダクトがランプホルダの外面上に形成されていることから、ダクト内の流通空気とランプホルダとにより熱交換が行われてランプホルダから熱が奪われる。これにより、ランプホルダが冷却されることは勿論、ランプホルダに支持されているランプ、ランプホルダの雰囲気等の冷却作用を得ることができる。
また、電源ユニットとランプユニットで冷却ファンから送出される空気を分流する必要はない。これにより、従来のように分流により電源ユニットへ流入する空気流量が低下することはなく、１つの冷却ファンにより電源ユニットを十分に冷却することができる。
【０００８】
また、前記目的を達成するため、本発明では、
電源ユニットと、ランプ支持用のランプホルダを有するランプユニットと、を備える投射型表示装置のランプユニットを冷却するにあたり、
前記電源ユニットを冷却する冷却用ファンを設け、
前記冷却用ファンの駆動により流通する冷却媒体が案内されるダクトを形成するとともに、
前記ダクトの壁部の少なくとも一部を前記ランプホルダにより形成し、
前記冷却用ファンの駆動により、前記ランプホルダが冷却されるよう構成したことを特徴とする投射型表示装置におけるランプユニットの冷却方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、冷却ファン等の部品点数が嵩むことなく、電源ユニットの十分な冷却効率を確保するとともに、ランプユニットを的確に冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１から図９は本発明の一実施形態を示すもので、図１は投射型表示装置の装置本体内の概略上面配置説明図である。
【００１１】
図１に示すように、投射型表示装置１は、筐体状の装置本体２と、装置本体２の内側に配置される電源ユニット３及びランプユニット４と、を備えている。電源ユニット３は、各所の内部装置に電力を供給し、箱体３１に基板（図示せず）が収容されている。ランプユニット４は、発光管４１（図７参照）及びリフレクタ４２（図７参照）からなるランプ４３と、このランプ４３を支持するランプホルダ４４と、を有している。
【００１２】
発光管４１から出射された光は、リフレクタ４２により集光され、赤外線や紫外光等の不要光をフィルタで除去した後、コンデンサレンズ、反射ミラー、ダイクロイックミラー等により、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光に分光される。そして、分光された光がＲ用の液晶パネル、Ｇ用の液晶パネル及びＢ用の液晶パネルを透過した後、ダイクロイックプリズム等により合成されて、合成された映像光が投射レンズ５によってスクリーン等に投射されるようになっている。
【００１３】
図２は、投射型表示装置の一部斜視図である。
図２に示すように、投射型表示装置１は、電源ユニット３を冷却する電源冷却用ファン６と、電源冷却用ファン６に接続され空気をランプユニット４等へ案内する案内部材７と、を有している。そして、案内部材７のダクト形成部７ａとランプホルダ４４の上面４４ａとで、電源冷却用ファン６の駆動時に流通する空気が案内されるダクト８が画成される。すなわち、ランプホルダ４４の外面上にダクト８が形成されている。また、電源冷却用ファン６は、電源ユニット３とランプユニット４とに冷却媒体としての空気を供給する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態においては、電源ユニット３は装置本体２の角部に設置され、電源冷却用ファン６は電源ユニット３よりも装置本体２の内側へ配置される。電源冷却用ファン６は、シロッコファンであり、電源ユニット３とダクト８との間に配される。
【００１５】
図３は、電源冷却ファンにより生ずる空気の流れを示す投射型装置の一部横断面説明図である。
【００１６】
図３に示すように、電源冷却ファン６が駆動すると、装置本体２の電源ユニット３の近傍に形成された吸気口２ａを通じて電源ユニット３の箱体３１内に空気が流入する。この後、箱体３１内の発熱素子等と熱交換された空気の一部は、電源冷却用ファン６を通じてダクト８を後方へ流通した後、ランプホルダ４４内を前方へ移動する。ランプホルダ４４内から流出した空気は、箱体３１内の発熱素子等と熱交換された空気の残りと合流した後、後述する排気ファン１０を通じて装置本体２の排気口２ｂから装置外部へと排出される。
【００１７】
具体的に、電源冷却用ファン６は、電源ユニット３から空気の流入方向（図１中、前後方向）を軸として回転し、電源ユニット３内の空気を軸方向へ吸引するとともに径方向へ空気を送出する。本実施形態においては、電源ユニット３の箱体３１に沿う方向（図１中、右方向）へ空気を送出する。
【００１８】
図４は、ダクト形成部を有する案内部材及び電源用冷却ファンの外観斜視図である。
【００１９】
図４に示すように、案内部材７は、電源冷却用ファン６の外殻部材に取り付けられ、電源冷却用ファン６の外郭部材とともに、ダクト８へ空気を流出させる第１流出口７１と、装置本体２に形成された排気口２ｂへ空気を流出させる第２流出口７２を形成する。具体的に、案内部材７は外殻部材に形成された空気の流出口を上下に分割している。本実施形態においては、第１流出口７１と第２流出口７２への分流割合は、ほぼ１：１となっている。
【００２０】
図５は、案内部材の外観斜視図である。案内部材は、ガラスを含有するプラスチック材であり、耐熱性及び熱伝導性に優れたものとなっている。
【００２１】
案内部材７のダクト形成部７ａは、第１流出口７１と連続的に形成され、右後方へ曲折する曲折区間７ｂと、曲折区間７ｂから後方へ真っ直ぐに延びる延在区間７ｃと、を有している。ダクト形成部７ａは、ダクト８の上壁８ａ、左壁８ｂ、右壁８ｃをなすよう、下面を開放して形成される。本実施形態においては、ダクト形成部７ａは、ランプホルダ４４の上面４４ａと僅かに離隔しており、ダクト８から僅かに空気が流出するようになっている。ここで、延在区間７ｃにおける曲折区間７ｂ側の下側は、側面視にて段状に形成されており、この段状部７ｅがランプホルダ４４の角部と当接することにより、案内部材７とランプホルダ４４とが位置決めされる。また、案内部材７は、延在区間７ｃの右壁８ｃと連続的に形成され第１流出口７２から流出する空気を排気口２ｂへ案内する板部７ｄを有している。
【００２２】
図６は、ランプホルダの外観斜視図である。ランプホルダは、ガラスを含有するプラスチック材であり、耐熱性及び熱伝導性に優れたものとなっている。
【００２３】
図６に示すように、ランプホルダ４４は、平面視にて略四角形状に形成される上面４４ａと、上面４４ａの角部から下方へ延びる４つの脚部４４ｂと、を有している。本実施形態においては、ランプホルダ４４には右面４４ｂが形成され、ランプ４３の組み付け時に当該ランプ４３により左側がほぼ閉塞されることから、ランプホルダ４４の内部に前後方向の空気の流通経路が画成される。ランプホルダ４４の前後には空気が流通する冷却空気孔４４ｄが形成され、後方の冷却空気孔４４ｄは、ダクト８を流通した空気をランプホルダ４４の内側へ案内する冷却用開口である。
【００２４】
また、図１に示すように、ランプユニット４の後方には、ランプ４３用のランプバラスト９が配置されている。ランプバラスト９は、ランプ４３に電力を供給し、箱体９１に基板９２が収容されている。本実施形態においては、ランプバラスト９は、装置本体２の右後方角部に配置される。
【００２５】
図７は、電源冷却ファンより送出された空気の流れを示す投射型表示装置の一部縦断面説明図である。
【００２６】
図７に示すように、ランプホルダ４４とランプバラスト９とは離隔して配置され、案内部材７のダクト形成部７ａがランプホルダ４４よりも後方へ突出して形成されている。これにより、ダクト８を流通してきた空気は、ランプバラスト９の突出板部９５ｃの表面で下方へと流れを変え、ランプホルダ４４とランプバラスト９との間隙及び空気冷却孔４４ｄを通じてランプホルダ４４内へ流れ込む。
【００２７】
ランプホルダ４４内へ流入した空気は、ランプホルダ４４内のリフレクタ４２の表面を経由してランプホルダ４４の前方へ流出した後、前述の第２流出口７２から流出した空気と合流し、装置本体２の右壁に形成された排気口２ｂから装置外部へと流出する。本実施形態においては、排気口２ｂの手前に排気ファン１０が設けられており、排気ファン１０の助力を得て装置外部へ排出される。
【００２８】
図８は、ランプバラストの分解斜視図である。
【００２９】
図８に示すように、ランプバラスト９の箱体９１には、バラスト冷却用ファン９４が接続される接続部９１ａが左側に接続され、箱体９１内部の基板９２に搭載される素子が冷却されるようになっている。ここで、基板９２は、箱体９１の後面にビス等により固定され、実装面に複数の発熱素子９２ｂが搭載されている。本実施形態においては、発熱素子９２ｂのうち１つはフィン形状の放熱部材９２ａとなっている。
【００３０】
また、箱体９１はランプユニット４側（前側）を開口しており、この開口が閉塞部材９５により閉塞される。バラスト冷却用ファン９４はシロッコファンであり、箱体９１内の下側へ空気を送出する。閉塞部材９５は、箱体９１の前面を閉塞する閉塞部９５ａと、箱体９１内を上下に仕切る板状の仕切り部９５ｂと、を有している。閉塞部９５ａには、上方へ突出する突出板部９５ｃが形成される。本実施形態においては、箱体９１はダクト８よりも低い高さであり、突出板部９５ｃによりダクト８の後端が塞がれるようになっている。
【００３１】
図９は、バラスト冷却ファンにより生ずる空気の流れを示す投射型装置の一部横断面説明図である。
【００３２】
バラスト冷却用ファン９４から送出された空気は、仕切り部９５ｂの下側を右方向へ流通する。仕切り部９５ｂには、複数の送風孔９５ｄが形成されており、各送風孔９５ｄを通じて仕切り部９５ｂの上側へ空気が進入する。ここで、各送風孔９５ｄは、上面視にて各発熱素子９２ｂと重なるよう形成されており、仕切り部９５ｂの上側へ進入した空気は各発熱素子９２ｂへ吹き付けられる。
【００３３】
箱体９１の上面には、箱体９１内における仕切り部９５ｂの上側の空気を排出するための複数の排出口９１ｂが形成されている。さらに、閉塞部９５ａには、箱体９１内における仕切り部９５ｂの上側と、ランプユニット４側とを連通させる連通孔９５ｅが形成される。各発熱素子９２ａから熱を奪った空気は、各排出口９１ｂ及び連通孔９５ｅからランプバラスト９の外部へ排出される。
【００３４】
各連通孔９５ｅは、左右に２つ並設され、ランプ４３の発光管４１と正面視にて重なるよう形成されている。これにより、各連通孔９５ｅから流出した空気は、発光管４１と熱交換を行うようになっている。
【００３５】
以上のように構成された投射型表示装置１では、電源冷却用ファン６を駆動すると電源ユニット３が冷却されるとともにダクト８に空気が流通する。そして、ダクト８の下面がランプホルダ４４により形成されていることから、ダクト８に空気が流通すると、流通空気とランプホルダ４４とにより熱交換が行われてランプホルダ４４から熱が奪われる。これにより、ランプホルダ４４が冷却されることは勿論、ランプホルダ４４に支持されているランプ４３、ランプホルダ４４の雰囲気等の冷却作用を得ることができる。また、ダクト形成部７ａがランプホルダ４４の上面４４ａと僅かに離隔していることから、ダクト８から僅かに流出する空気によっても雰囲気が冷却される。
【００３６】
また、本実施形態においては、ランプユニット４を流通する空気を折り返すようにし、ランプホルダ４４を冷却するとともにランプ４３のリフレクタ４２をも冷却するようにしたので、熱交換の効率が極めて良好である。
【００３７】
また、電源ユニット３とランプユニット４で電源冷却用ファン６から送出される空気を分流していないので、電源冷却用ファン６の空気の送出能力を、電源ユニット３の冷却に対して最大限に発揮させることができる。そして、案内部材７により第１流出口７１と第２流出口７２に分流されるようにしたので、ランプユニット４の冷却に必要な風量だけをダクト８側に流通させることができる。これにより、ランプユニット４の過冷却を防止することができる。従って、従来のように分流により電源ユニット３内を流通する風量が低下することはなく、また、ランプユニット４には必要な風量を送出することができ、１つの電源用冷却ファン６により電源ユニット３及びランプユニット４を的確に冷却することができる。
【００３８】
尚、前記実施形態においては、ランプユニット４側へ流出する空気を分流するものを示したが、全ての空気がランプユニット４側へ流出するようにしてもよいことは勿論である。
【００３９】
また、前記実施形態においては、ランプホルダ４４の上面４４ａが略平坦に形成されたものを示したが、例えば、上面４４ａにフィン部材を設けたり凹部を形成したりして、上面４４ａの流通空気と接触する表面積が増大するようにしてもよい。これにより、流通空気とランプホルダ４４との間の熱交換効率を向上させることができる。
【００４０】
また、前記実施形態においては、ランプユニット４にて流通空気が前後に１度折り返すものを示したが、複数回折り返すようにして空気の流通経路を長くしてもよい。これによっても、熱効果効率が向上する。
【００４１】
また、前記実施形態においては、ダクト８が断面角形状に形成されたものを示したが、断面が円形等であってもよいことは勿論である。さらに、排出ファン１０を設けるか否か、ランプホルダ４４の形状、材質等についても任意であるし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態を示す投射型表示装置の装置本体内の概略上面配置説明図である。
【図２】投射型表示装置の一部斜視図である。
【図３】電源冷却ファンにより生ずる空気の流れを示す投射型装置の一部横断面説明図である。
【図４】ダクト形成部を有する案内部材及び電源用冷却ファンの外観斜視図である。
【図５】案内部材の外観斜視図である。
【図６】ランプホルダの外観斜視図である。
【図７】電源冷却ファンより送出された空気の流れを示す投射型表示装置の一部縦断面説明図である。
【図８】ランプバラストの分解斜視図である。
【図９】バラスト冷却ファンにより生ずる空気の流れを示す投射型装置の一部横断面説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１          投射型表示装置
２          装置本体
２ａ        吸気口
２ｂ        排気口
３          電源ユニット
３１        箱体
４          ランプユニット
４１        発光管
４２        リフレクタ
４３        ランプ
４４        ランプホルダ
４４ａ      上面
４４ｂ      脚部
５          投射レンズ
６          電源冷却用ファン
７          案内部材
７ａ        ダクト形成部
７ｂ        曲折区間
７ｃ        延在区間
７ｄ        板部
７ｅ        段状部
７１        第１流出口
７２        第２流出口
８          ダクト
８ａ        上壁
８ｂ        左壁
８ｃ        右壁
９          ランプバラスト
９１        箱体
９１ａ      ファン接続部
９１ｂ      排出口
９２        基板
９２ａ      放熱部材
９２ｂ      発熱素子
９４        バラスト冷却用ファン
９５        閉塞部材
９５ａ      閉塞部
９５ｂ      仕切り部
９５ｃ      突出板部
９５ｄ      送風孔
９５ｅ      連通孔
【図１】
2008003262.tif 000003
【図２】
2008003262.tif 000004
【図３】
2008003262.tif 000005
【図４】
2008003262.tif 000006
【図５】
2008003262.tif 000007
【図６】
2008003262.tif 000008
【図７】
2008003262.tif 000009
【図８】
2008003262.tif 000010
【図９】
2008003262.tif 000011