(57)【要約】【課題】光源ランプの消灯後に効率良く光源ランプの冷却が行われ、光源ランプの温度を一定温度以下に下げるまでの時間を大幅に短縮することができるプロジェクタ装置を提供すること。【解決手段】筐体１と、光源ランプ３を有する光源ユニット２と、内部ユニット４と、投射レンズ１１と、遮蔽板可動ユニット１２と、遮蔽板可動ユニット１２が有する回転軸１３に固定された遮蔽板１４と、遮蔽板可動ユニット１５と、遮蔽板可動ユニット１５が有する回転軸１６に固定された遮蔽板１７と、ファン１８と、吸気口１９と、排気口２０と、排気口２１と、排気口２２と、を備える。【選択図】      図１
2004245903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と、第１の排気口と、第２の排気口と、光源ランプと、内部ユニットと、前記光源ランプの点灯時には前記第２の排気口を閉じ前記光源ランプの消灯時には前記第２の排気口を開くとともに前記光源ランプと前記内部ユニットとの間の空気の流れを遮断する遮蔽板と、前記点灯時には前記吸気口から吸入した空気により前記内部ユニットと前記光源ランプとを冷却して第１の排気口から排出し前記消灯時には前記第１の排気口から吸入した空気により前記光源ランプを冷却して前記第２の排気口から排出するファンと、を備えることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
前記遮蔽板の可動手段と、前記ファンの回転方向制御回路と、を備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
スイッチ手段と、前記スイッチ手段の出力信号を検出して前記可動手段と前記回転方向制御回路とを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
投射レンズと、前記投射レンズの前面を開閉する可動蓋と、前記可動蓋の開閉状態を検出するスイッチ手段と、前記スイッチ手段の出力信号を検出して前記可動手段と前記回転方向制御回路とを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
投射レンズと、前記投射レンズの前面を開閉する可動蓋と、前記可動蓋の開閉にしたがって前記遮蔽板を可動する手段を備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
【請求項６】
投射レンズと、前記投射レンズの前面を開閉する可動蓋と、前記可動蓋の開閉にしたがって前記ファンの方向を変える手段を備えることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタ装置に関し、特にプロジェクタ装置における光源ランプの冷却に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プロジェクタ装置では、電源をオフして光源ランプを消灯したとき、点灯中に非常に高温であった光源ランプの温度を安全な温度まで下げるためと、光源ランプの温度を再点灯可能な温度まで下げるために、光源ランプの消灯後も一定時間ファンを回転させて光源ランプを冷却することがよく行われる。しかし、ファンの回転中は主電源をオフしたり電源ケーブルを抜いたりすることができないため、この冷却時間は短いほど好ましい。そこで、冷却効果を上げる手段として、光源ランプを消灯したときファンを高速回転させて冷却時間を短縮する構成が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−１１６５３５号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のプロジェクタ装置は、図７に示すように、内部ユニット２０３と光源ランプ２０４との両方を冷却するために、ファン２０５により吸気口２０１から吸入された空気２０２が内部ユニット２０３を冷却し、その冷却後の空気がさらに光源ランプ２０４を冷却して、空気２０６として排気口２０７から排出される構成であるため、光源ランプ２０４を消灯したときファンを高速回転させる冷却手段を適用したとしても、内部ユニット２０３の冷却による温度上昇した空気により光源ランプ２０４を冷却しなければならず、光源ランプ２０４の温度を一定温度以下に下げるまでの時間を十分短縮できないという問題が発生する。なお、内部ユニット２０３には、図示されていないが、液晶パネルや映像信号処理回路などを有する光学ユニット、電源ユニットなどが含まれる。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、光源ランプの消灯後に効率良く光源ランプの冷却が行われ、光源ランプの温度を一定温度以下に下げるまでの時間を大幅に短縮することができるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタ装置は、吸気口と、第１の排気口と、第２の排気口と、光源ランプと、内部ユニットと、前記光源ランプの点灯時には前記第２の排気口を閉じ前記光源ランプの消灯時には前記第２の排気口を開くとともに前記光源ランプと前記内部ユニットとの間の空気の流れを遮断する遮蔽板と、前記点灯時には前記吸気口から吸入した空気により前記内部ユニットと前記光源ランプとを冷却して第１の排気口から排出し前記消灯時には前記第１の排気口から吸入した空気により前記光源ランプを冷却して前記第２の排気口から排出するファンと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、前記遮蔽板の可動手段と、前記ファンの回転方向制御回路と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、スイッチ手段と、前記スイッチ手段の出力信号を検出して前記可動手段と前記回転方向制御回路とを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、投射レンズと、前記投射レンズの前面を開閉する可動蓋と、前記可動蓋の開閉状態を検出するスイッチ手段と、前記スイッチ手段の出力信号を検出して前記可動手段と前記回転方向制御回路とを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、投射レンズと、前記投射レンズの前面を開閉する可動蓋と、前記可動蓋の開閉にしたがって前記遮蔽板を可動する手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、投射レンズと、前記投射レンズの前面を開閉する可動蓋と、前記可動蓋の開閉にしたがって前記ファンの方向を変える手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の構成図である。図１に示すように、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置は、筐体１と、光源ランプ３を有する光源ユニット２と、内部ユニット４と、投射レンズ１１と、遮蔽板可動ユニット１２と、遮蔽板可動ユニット１２が有する回転軸１３に固定された遮蔽板１４と、遮蔽板可動ユニット１５と、遮蔽板可動ユニット１５が有する回転軸１６に固定された遮蔽板１７と、ファン１８と、吸気口１９と、排気口２０と、排気口２１と、排気口２２と、を備える。遮蔽板の可動手段としての遮蔽板可動ユニット１２は、回転軸１３に連結されたモータ又はソレノイドなどを含み、同様に遮蔽板の可動手段としての遮蔽板可動ユニット１５も、回転軸１６に連結されたモータ又はソレノイドなどを含む。
【００１３】
投射レンズ１１は、筐体１に設置される。内部ユニット４、光源ユニット２及びファン１８は、筐体１の内部に設置される。ファン１８による強制空冷用の吸気口１９、排気口２０、排気口２１及び排気口２２は、筐体１に設置される。吸気口１９は、内部ユニット４の一方の側に設置される。排気口２０及び排気口２１は、内部ユニット４の吸気口１９とは反対側であって内部ユニット４と光源ユニット２との間に設置される。光源ユニット２の排気口２０及び排気口２１とは反対側にファン１８が設置される。ファン１８の光源ユニット２とは反対側に排気口２２が設置される。遮蔽板可動ユニット１２は、筐体１の排気口２０の近傍に設置され、遮蔽板可動ユニット１５は、筐体１の排気口２１の近傍に設置される。
【００１４】
遮蔽板１４は、回転軸１３が正転又は逆転することにより排気口２０を塞いで閉めたり排気口２０を開いたりする。同様に遮蔽板１７は、遮蔽板１４の開閉動作と連動して回転軸１６が正転又は逆転することにより排気口２１を塞いで閉めたり排気口２１を開いたりする。そして、遮蔽板１４が排気口２０を開き遮蔽板１７が排気口２１を開いたとき、遮蔽板１４の回転軸１３とは反対側の端辺と遮蔽板１７の回転軸１６とは反対側の端辺とが接触して合わさり壁となって内部ユニット４と光源ユニット２との間の冷却用空気の流れを遮断する。遮蔽板１４及び遮蔽板１７の形状は全体が平板でなくてもよく、冷却空気の流れを考慮して湾曲させたり折り曲げたりした部分を有していてもかまわない。
【００１５】
内部ユニット４は、光学ユニット５と、電源スイッチ６と、光源ランプ３を点灯させる電源ユニット７と、制御手段としてのマイクロプロセッサ８と、遮蔽板可動制御回路９と、回転方向制御回路１０と、を備える。光学ユニット５は、図示されていない映像信号処理回路や液晶パネルなどを含み、光源ランプ３から発せられた光は、光学ユニット５により映像に変換されて投射レンズ１１を介して図示されていない外部のスクリーンに映写される。
【００１６】
電源スイッチ６からオンオフ状態を示す出力信号１０１が電源ユニット７とマイクロプロセッサ８とに与えられ、電源スイッチ６のオンオフにより電源ユニット７がオンオフして光源ランプ３が点灯したり消灯したりする。マイクロプロセッサ８は、出力信号１０１を検出して遮蔽板可動制御回路９に制御信号１０２を与え、遮蔽板可動制御回路９は、遮蔽板可動ユニット１２に駆動信号１０３を与え、遮蔽板可動ユニット１５に駆動信号１０４を与える。さらに、マイクロプロセッサ８は、ファン１８の回転の正転又は逆転を制御するための回転方向制御回路１０に制御信号１０５を与え、回転方向制御回路１０は、ファン１８に駆動信号１０６を与える。
【００１７】
次に動作について説明する。図２及び図３は、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の動作説明図である。先ず図２に示すように、電源スイッチ６がオンされ電源ユニット７がオン状態となって光源ランプ３が点灯し、プロジェクタ装置が動作モードになると、マイクロプロセッサ８は、出力信号１０１を検出して、遮蔽板１４は、排気口２０を塞いで閉め、遮蔽板１７は、排気口２１を塞いで閉め、ファン１８は、正転で回転して、吸気口１９から吸入した空気２３により内部ユニット４を冷却し、次に光源ユニット２の光源ランプ３を冷却し、排気口２２から空気２４として排出する。
【００１８】
次に図３に示すように、電源スイッチ６がオフされ電源ユニット７がオフ状態となって光源ランプ３が消灯し、プロジェクタ装置が冷却モードとなると、マイクロプロセッサ８は、出力信号１０１を検出して、遮蔽板１４は、排気口２０を開き、遮蔽板１７は、排気口２１を開き、ファン１８は、逆転で回転して、排気口２２から吸入した温度の低い外気の空気２５により光源ユニット２の光源ランプ３を冷却し、温度が上昇した冷却後の空気２６を排気口２０から空気２７として、排気口２１から空気２８として排出する。このとき、回動した遮蔽板１４及び遮蔽板１７が壁となって内部ユニット４と光源ユニット２との間の冷却用空気の流れを遮断する。なお、光源ランプ３の冷却に必要な一定時間が過ぎたとき、ファン１８は停止するが、遮蔽板１４及び遮蔽板１７の状態は、電源再投入までこのままでもよいし光源ランプ３の点灯時の状態に戻してもよい。
【００１９】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置によれば、光源ランプ３の消灯時にファン１８を逆回転させて温度の低い外気を排気口２２から吸入して光源ランプ３を冷却し、遮蔽板１４及び遮蔽板１７により高温となった冷却後の空気を排気口２０及び排気口２１から排出するとともに内部ユニット４に流入させない構成としたので、光源ランプの消灯後に効率良く光源ランプの冷却が行われ、光源ランプの温度を一定温度以下に下げるまでの時間を大幅に短縮することができ、同時に、内部ユニット４内の部品を熱的ダメージから守ることができるという効果が得られる。
【００２０】
次に、図４は、本発明の第２の実施の形態のプロジェクタ装置の要部構成図である。本発明の第２の実施の形態のプロジェクタ装置の構成と図１に示す本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の構成との相違部分は、図４に示すように、投射レンズ１１を筐体１の内部に設置し、投射レンズ１１に対応する筐体１の部分に投射のための開口部２９を設け、さらに、開口部２９に重なるように設置されて投射レンズ１１の前面を開閉する可動蓋３０と、可動蓋３０の開閉状態を検出するスイッチ６ａと、を備えた部分のみであり、他の構成部分は同一であるため、図４及び図１における同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２１】
スイッチ６ａは、例えば機械式接点やフォトインタラプタなどで構成され、スイッチ６ａから可動蓋３０の開閉状態を示す出力信号１０１ａが電源ユニット７とマイクロプロセッサ８とに与えられる。出力信号１０１ａは図１における出力信号１０１に相当する。
【００２２】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態のプロジェクタ装置によれば、可動蓋３０の表面に設けられた操作片３１を押して可動蓋３０を開くと、電源ユニット７がオン状態となり光源ランプ３が点灯して、プロジェクタ装置が動作モードとなり、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置と同じ冷却動作が行われ、操作片３１を押して可動蓋３０を可動蓋の閉状態の位置３２までスライドさせると、電源ユニット７がオフ状態となり光源ランプ３が消灯して、プロジェクタ装置が冷却モードとなり、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置と同じ冷却動作が行われるため、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置による効果に加え、可動蓋３０により投射レンズ１１を保護することができ、さらに電源スイッチを省略することができるという効果が得られる。
【００２３】
次に、図５は、本発明の第３の実施の形態のプロジェクタ装置の構成図である。本発明の第３の実施の形態のプロジェクタ装置の構成と本発明の第２の実施の形態のプロジェクタ装置の構成との相違部分は、マイクロプロセッサ８による遮蔽板１４及び遮蔽板１７の回動制御と、ファン１８の回転方向制御とを行う構成に代えて、可動蓋３０にラック３３を付加し、ラック３３の歯と噛み合うピニオン歯車が固定されたピニオン付ホイール３４とホイール３６とを筐体１の内部に設置し、ピニオン付ホイール３４とホイール３６とを連動させるベルト３５を備え、遮蔽板１４の内側に固定された連結片３７とホイール３６の外周部とを連結する連結棒３８と、遮蔽板１７の内側に固定された連結片３９とホイール３６の外周部とを連結する連結棒４０と、を備えた部分と、ファン１８自体の方向を１８０度回転できるようにして、その回転軸に合わせてファン１８自体に固定されたホイール４２と、ホイール３６とホイール４２とを連動させるベルト４１と、を備えた部分と、のみであり、他の構成部分は同一であるため、図５、図４及び図１における同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
次に動作について説明する。ラック３３、ピニオン付ホイール３４、ベルト３５、ホイール３６、連結片３７、連結棒３８、連結片３９及び連結棒４０は、可動蓋３０の開閉にしたがって遮蔽板１４及び遮蔽板１７を可動する手段となり、ベルト４１及びホイール４２は、可動蓋３０の開閉にしたがってファン１８の方向を変える手段となって、可動蓋３０の開閉動作がホイール３６及びホイール４２の回転動作に変換されて伝達されるので、可動蓋３０を開いたとき、連結棒３８により遮蔽板１４が閉じられ、連結棒４０により遮蔽板１７が閉じられ、正転回転のみ行うファン１８が光源ランプ３の冷却後の空気を排気口２２から排出し、可動蓋３０を閉じたとき、連結棒３８により遮蔽板１４が開かれ、連結棒４０により遮蔽板１７が開かれ、正転回転のみ行うファン１８自体の方向が反転して排気口２２から外気を吸入し光源ランプ３の冷却後の空気を排気口２０及び排気口２１から排出する。なお、回転軸１３及び回転軸１６は、自由に回転できるように筐体１に設置された回転軸である。
【００２５】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態のプロジェクタ装置によれば、本発明の第２の実施の形態のプロジェクタ装置による効果に加え、マイクロプロセッサ８、遮蔽板可動制御回路９、回転方向制御回路１０、遮蔽板可動ユニット１２及び遮蔽板可動ユニット１５を省くことができるという効果が得られる。
【００２６】
次に、図６は、本発明の第４の実施の形態のプロジェクタ装置の構成図である。本発明の第４の実施の形態のプロジェクタ装置の構成と図１に示す本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の構成との相違部分は、遮蔽板可動制御回路９、遮蔽板可動ユニット１２及び遮蔽板可動ユニット１５を省き、代わりに、回転軸１３及び回転軸１６を自由に回転できる回転軸として筐体１に設置し、遮蔽板１４の回転軸１３とは反対側の端辺部分にファン１８による冷却空気の流れの風圧を受ける受風部１４ａを備え、同様に、遮蔽板１７の回転軸１６とは反対側の端辺部分にファン１８による冷却空気の流れの風圧を受ける受風部１７ａを備えるようにした部分のみであり、他の構成部分は同一であるため、図６及び図１における同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。受風部１４ａは、遮蔽板１４の回転軸１３とは反対側の端辺部分を冷却空気の流れに対して斜めになるように折り曲げたり湾曲させたりして形成してもよいし、遮蔽板１４の回転軸１３とは反対側の端辺部分に個別の板材を斜めに取り付けてもよい。受風部１７ａについても受風部１４ａと同じである。
【００２７】
次に動作について説明する。先ず、電源スイッチ６がオンされ電源ユニット７がオン状態となって光源ランプ３が点灯し、プロジェクタ装置が動作モードになると、マイクロプロセッサ８は、出力信号１０１を検出して、ファン１８は、正転で回転して、吸気口１９から吸入した空気により内部ユニット４を冷却する。この冷却後の空気の風圧を受風部１４ａが受けて、遮蔽板１４は、排気口２０を塞いで閉め、同時にこの冷却後の空気の風圧を受風部１７ａが受けて、遮蔽板１７は、排気口２１を塞いで閉める。次にこの冷却後の空気により光源ユニット２の光源ランプ３が冷却され、冷却後の空気は、排気口２２から排出される。
【００２８】
次に、電源スイッチ６がオフされ電源ユニット７がオフ状態となって光源ランプ３が消灯し、プロジェクタ装置が冷却モードとなると、マイクロプロセッサ８は、出力信号１０１を検出して、ファン１８は、逆転で回転して、排気口２２から吸入した温度の低い外気の空気により光源ユニット２の光源ランプ３を冷却する。この冷却後の空気の風圧を受風部１４ａが受けて、遮蔽板１４は、排気口２０を開き、同時にこの冷却後の空気の風圧を受風部１７ａが受けて、遮蔽板１７は、排気口２１を開く。そして温度が上昇した冷却後の空気は、排気口２０及び排気口２１から排出される。このとき、受風部１４ａ及び受風部１７ａの端辺が接触するので、回動した遮蔽板１４、受風部１４ａ、遮蔽板１７及び受風部１７ａが壁となって内部ユニット４と光源ユニット２との間の冷却用空気の流れを遮断する。
【００２９】
以上説明したように、本発明の第４の実施の形態のプロジェクタ装置によれば、本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置による効果に加え、遮蔽板可動制御回路９、遮蔽板可動ユニット１２及び遮蔽板可動ユニット１５を省くことができるという効果が得られる。
【００３０】
なお、本発明の第４の実施の形態のプロジェクタ装置における受風部１４ａを設けた遮蔽板１４及び受風部１７ａを設けた遮蔽板１７を、本発明の第２及び第３の実施の形態のプロジェクタ装置に適用できることは明らかである。
【００３１】
また、本発明の第１、第２及び第３の実施の形態のプロジェクタ装置では、筐体１の２箇所に排気口２０及び排気口２１を設置したが、これに限定されることはなく、排気口数は任意でよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明による効果は、光源ランプの消灯後に効率良く光源ランプの冷却が行われ、光源ランプの温度を一定温度以下に下げるまでの時間を大幅に短縮することができるプロジェクタ装置を実現することができることである。
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の動作説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態のプロジェクタ装置の動作説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のプロジェクタ装置の要部構成図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態のプロジェクタ装置の構成図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態のプロジェクタ装置の構成図である。
【図７】従来のプロジェクタ装置の動作説明図である。
【符号の説明】
１    筐体
２    光源ユニット
３    光源ランプ
４    内部ユニット
５    光学ユニット
６    電源スイッチ
６ａ    スイッチ
７    電源ユニット
８    マイクロプロセッサ
９    遮蔽板可動制御回路
１０    回転方向制御回路
１１    投射レンズ
１２    遮蔽板可動ユニット
１３    回転軸
１４    遮蔽板
１４ａ    受風部
１５    遮蔽板可動ユニット
１６    回転軸
１７    遮蔽板
１７ａ    受風部
１８    ファン
１９    吸気口
２０    排気口
２１    排気口
２２    排気口
２３    空気
２４    空気
２５    空気
２６    空気
２７    空気
２８    空気
２９    開口部
３０    可動蓋
３１    操作片
３２    可動蓋の閉状態の位置
３３    ラック
３４    ピニオン付ホイール
３５    ベルト
３６    ホイール
３７    連結片
３８    連結棒
３９    連結片
４０    連結棒
４１    ベルト
４２    ホイール
２０１    吸気口
２０２    空気
２０３    内部ユニット
２０４    光源ランプ
２０５    ファン
２０６    空気
２０７    排気口
【図１】
2004245903.tif 000003
【図２】
2004245903.tif 000004
【図３】
2004245903.tif 000005
【図４】
2004245903.tif 000006
【図５】
2004245903.tif 000007
【図６】
2004245903.tif 000008
【図７】
2004245903.tif 000009