(57)【要約】【課題】内部の高温空気を効率的に流通させることができるダクト、冷却装置、およびプロジェクタを提供する。【解決手段】ダクト５２は、第１ダクト５２１および第２ダクト５２２から構成される。このうち、第２ダクト５２２の排出側ダクト５２２Ａ６には、高温空気の流路中に開口５２２Ａ７が形成され、この開口５２２Ａ７には、排出側ダクト５２２Ａ６外部の空気を排出口５２２Ａ２に向けて流入させる補助ファン５２２Ｂが設けられている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温空気を流通する筒状の形状を有し、前記筒状の端面が前記高温空気の吸入口および排出口とされたダクトであって、
前記高温空気の流路中に開口が形成され、
前記開口には、当該ダクト外部の空気を前記排出口に向けて流入させる流入用冷却ファンが設けられていることを特徴とするダクト。
【請求項２】
請求項１に記載のダクトにおいて、
前記流入用冷却ファンは、ファン回転軸方向から吸気した空気を回転接線方向に排気する遠心力ファンであることを特徴とするダクト。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のダクトにおいて、
前記流入用冷却ファンと前記開口とを接続する補助ダクトが設けられていることを特徴とするダクト。
【請求項４】
請求項３に記載のダクトにおいて、
前記補助ダクトの排気側端部は、前記開口を介して内部に突出するとともに、前記高温空気の流通方向に対して平行となる形状を有していることを特徴とするダクト。
【請求項５】
冷却対象に冷却空気を吹き付ける吹付用冷却ファンと、前記吹付用冷却ファンにより吹き付けられ、前記冷却対象から放出される高温空気を流通する、請求項１から請求項４のいずれかに記載のダクトとを備えていることを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項５に記載の冷却装置において、
前記吹付用冷却ファンは、ファン回転軸方向から吸気した空気を回転接線方向に排気する遠心力ファンであることを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
外装ケースと、この外装ケースに収納配置され、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光束を拡大投写する投写光学装置と、前記外装ケースに収納配置される冷却対象を冷却する請求項５または請求項６に記載の冷却装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却装置を構成するダクトは、前記外装ケースに沿って形成され、
前記ダクトと前記外装ケースとの間には、前記ダクトの熱を前記外装ケースに放熱する放熱部材が介在配置されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項８に記載のプロジェクタにおいて、
前記外装ケースには、前記ダクトを構成する流入用冷却ファン近傍に第１の開口と、前記放熱部材近傍に第２の開口とが形成され、
前記流入用冷却ファンは、前記第１の開口を介して外部の冷却空気を吸入し、吸入した冷却空気を前記ダクト内部に流入させるとともに、前記第２の開口を介して前記外装ケース外部に流出させ、前記外装ケースにおける前記放熱部材と接続する部分を冷却することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高温空気を流通する筒状の形状を有し、筒状の端面が高温空気の吸入口および排出口とされたダクト、冷却装置、およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションにプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像を拡大投写している。
このようなプロジェクタでは、投写される光学像を鮮明に表示させるために光源の高輝度化が必要とされており、これに伴って、光源で発生する熱を外部へと排出する冷却構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
この冷却構造は、光源近傍に設けられるシロッコファンと、このシロッコファンに接続するダクトとで構成される。
シロッコファンは、光源にて発生する熱により温められた高温空気を吸入し、ダクト内部に高温空気を排出する。
ダクトは、シロッコファンからの騒音対策を図るため、プロジェクタの外装ケースに沿って後方側から前方側に向けて延びるように形成され、吸入口がシロッコファンと接続し、排出口がプロジェクタの前面に形成される排気口に対向するように配置される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１０７８２６号公報（図６）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した冷却構造では、シロッコファンが光源にて発生する熱により温められた高温空気を吸入して吐出する高温空気吸入型の冷却構造であるので、シロッコファンを通過する高温空気により該シロッコファン自体が高温化してしまう。このため、シロッコファンを駆動するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等に不具合が生じやすく、シロッコファン自体が故障するおそれがある、という問題がある。
ここで、上記のような問題を解決するために、例えば、冷却ファンから冷却空気を光源に吹き付け、光源から放出される空気をダクト内部に流通させて外部に排出する冷却空気吹付け型の冷却構造が考えられる。
しかしながら、冷却空気吹き付け型の冷却構造では、高温空気吸入型の冷却構造に比較して、冷却ファンの故障を回避できるが、冷却空気を、冷却対象に吹き付けた後、ダクト内部に流通させるので、冷却対象が流路抵抗となり、ダクト内部に高温空気が滞留しやすい、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、内部の高温空気を効率的に流通させることができるダクト、冷却装置、およびプロジェクタを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のダクトは、高温空気を流通する筒状の形状を有し、前記筒状の端面が前記高温空気の吸入口および排出口とされたダクトであって、前記高温空気の流路中に開口が形成され、前記開口には、当該ダクト外部の空気を前記排出口に向けて流入させる流入用冷却ファンが設けられていることを特徴とする。
流入用冷却ファンとしては、ファン回転軸方向に吸気および排気を実施する軸流ファン、およびファン回転軸方向から吸気した空気を回転接線方向に排気する遠心力ファンとしてのシロッコファン等を採用できる。
本発明によれば、ダクトには、流入用冷却ファンが設けられているので、開口を介して外部の空気を排出口に向けて流入させることができる。そして、ダクト内部では、この流入された空気により、開口に対して高温空気の流路前段側が負圧状態となり、該流路前段側の高温空気を排出口に向けて流通させることができる。したがって、長い流路を有するようにダクトを構成した場合であっても、ダクト内部に高温空気が滞留することなく、高温空気を効率的に排出口に向けて流通させることができる。
また、流入用冷却ファンによりダクト内部に空気が流入されるので、ダクト内部の高温空気と流入された空気とが混合し、ダクトから排出される空気の温度を低減できる。
【０００７】
本発明のダクトでは、前記流入用冷却ファンは、ファン回転軸方向から吸気した空気を回転接線方向に排気する遠心力ファンであることが好ましい。
本発明によれば、流入用冷却ファンは、遠心力ファンであるので、流入用冷却ファンとして軸流ファンを採用した場合と比較して、ダクト内部に流入させる空気の圧力を高めることができる。したがって、上述した流路前段側の空気の圧力をさらに低減でき、ダクト内部の高温空気をさらに効率的に流通させることができる。
【０００８】
本発明のダクトでは、前記流入用冷却ファンと前記開口とを接続する補助ダクトが設けられていることが好ましい。
本発明によれば、ダクトには、補助ダクトが設けられているので、例えば、ダクトに直接、流入用冷却ファンを取り付ける構成と比較して、ダクトに対する流入用冷却ファンの取り付け位置を自由に設定できる。
【０００９】
本発明のダクトでは、前記補助ダクトの排気側端部は、前記開口を介して内部に突出し、前記高温空気の流通方向に対して平行となる形状を有していることが好ましい。
本発明によれば、補助ダクトの排気側端部を上述した形状で構成することで、ダクト外部からダクト内部に空気を流入させた場合でも、この流入した空気によりダクト内部を流通する高温空気の流通経路が妨げられることなく、さらに効率的に高温空気を流通させることができる。
【００１０】
本発明の冷却装置は、冷却対象に冷却空気を吹き付ける吹付用冷却ファンと、前記吹付用冷却ファンにより吹き付けられ、前記冷却対象から放出される高温空気を流通する、上述したダクトとを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、冷却装置は、吹付用冷却ファンと、上述したダクトとを備えているので、例えば高温空気吸入型の冷却構造に比較して、冷却ファンの故障を回避できるとともに、上述したダクトと同様の作用効果を享受できる。
また、冷却装置は、上述したダクトを備えているので、吹付用冷却ファンからの送風量および風圧を高めなくても、冷却対象に冷却空気を吹き付け、ダクトを介して空気を外部に排出できる。
【００１１】
本発明の冷却装置では、前記吹付用冷却ファンは、ファン回転軸方向から吸気した空気を回転接線方向に排気する遠心力ファンであることが好ましい。
本発明によれば、吹付用冷却ファンは、遠心力ファンであるので、例えば吹付用冷却ファンとして軸流ファンを採用した場合と比較して、冷却対象に吹き付ける冷却空気の圧力を高めることができる。したがって、流路抵抗となる冷却対象を介してもダクト内部において、高温空気を効率的に流通させることができる。
【００１２】
本発明のプロジェクタは、外装ケースと、この外装ケースに収納配置され、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光束を拡大投写する投写光学装置と、前記外装ケースに収納配置される冷却対象を冷却する上述した冷却装置とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した冷却装置を備えているので、上述した冷却装置と同様の作用効果を享受できる。
また、例えば、冷却対象として光源を採用すれば、冷却装置により光源の冷却効率を向上でき、プロジェクタの高輝度化を図れる。
さらに、冷却装置を構成するダクトの排出口に対して、冷却装置を構成する吹付用冷却ファンの距離を大きく設定できるので、吹付用冷却ファンの駆動により生じる音がプロジェクタ外部に漏れることを回避でき、プロジェクタの静粛性を確保できる。
【００１３】
本発明のプロジェクタでは、前記冷却装置を構成するダクトは、前記外装ケースに沿って形成され、前記ダクトと前記外装ケースとの間には、前記ダクトの熱を前記外装ケースに放熱する放熱部材が介在配置されていることが好ましい。
本発明によれば、冷却装置を構成するダクトと外装ケースとの間には、放熱部材が介在配置されているので、ダクトを流通する高温排出空気からダクトに伝達される熱を放熱部材および外装ケースへと伝達できる。したがって、熱によるダクトの変形等を回避できるとともに、ダクトからの排気温度を低減できる。
【００１４】
本発明のプロジェクタでは、前記外装ケースには、前記ダクトを構成する流入用冷却ファン近傍に第１の開口と、前記放熱部材近傍に第２の開口とが形成され、前記流入用冷却ファンは、前記第１の開口を介して外部の冷却空気を吸入し、吸入した冷却空気を前記ダクト内部に流入させるとともに、前記第２の開口を介して前記外装ケース外部に流出させ、前記外装ケースにおける前記放熱部材と接続する部分を冷却することが好ましい。
本発明によれば、ダクトを構成する流入用冷却ファンは、外装ケースに形成された第１の開口を介して外部の冷却空気を吸入し、外装ケースに形成された第２の開口を介して外装ケース外部に冷却空気を流出させ、外装ケースにおける放熱部材と接続する部分を冷却するので、ダクトを流通する高温排出空気からダクトに伝達される熱をさらに効率的に冷却できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図３は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
図１ないし図３において、プロジェクタ１は、外装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源ユニット３（図３）と、同じく外装ケース２内に配置された平面Ｌ字形の光学ユニット４（図３）と、冷却装置としての冷却ユニット５（図３）を備え、全体略直方体形状となっている。
【００１６】
外装ケース２は、板金製のアッパーケース２１と、アルミニウムあるいは鉄板を曲げ加工したミドルケース２２と、マグネシウム等のダイキャスト製のロアーケース２３とで構成されている。そして、これらのケース２１，２２，２３は、互いにねじで固定されている。
アッパーケース２１は、図１に示すように、上面部２１１およびその周囲に設けられた側面部２１２で形成され、例えば金型を用いてプレス等で成形加工される。また、側面部２１２のフロント部２１１Ａ側には、投写レンズ４６を取り付けるレンズ取り付け枠２４に対応する丸孔開口２１１Ｄが設けられ、丸孔開口２１１Ｄの周辺は絞り加工によって内部側に湾曲している。さらに、側面部２１２のフロント部２１１Ａと直交する１側面には、切り欠き部２１１Ｃ（図２）が形成されている。
【００１７】
ミドルケース２２は、前述のようにアルミニウム板等を曲げ加工して成形され、投写レンズ４６を挟んで左右に配置される第１ケース部材２２Ａと第２ケース部材２２Ｂ、および第１ケース部材２２Ａの背面側の第３ケース部材２２Ｃ（図２）とを含み形成され、第１ケース部材２２Ａと第３ケース部材２２Ｃとの間には、インターフェース用の種々のコネクタが露出されるインターフェース基板２２Ｄが配置・接続され、第２ケース部材２２Ｂと第３ケース部材２２Ｃとの間には、ランプカバー２２Ｅが開閉可能に設けられている。
【００１８】
各ケース部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、プレスやマシニングセンタ等で打ち抜かれた所定形状のアルミニウム板等を適宜曲げ加工することで、前記アッパーケース２１およびロアーケース２３と組み合わされる形状とされている。
ミドルケース２２の第１ケース部材２２Ａと第２ケース部材２２Ｂとのフロント２２１Ａ側の対向面には、前記レンズ取付け枠２４に対応する開口（図示略）が形成されている。また、ミドルケース２２の第２ケース部材２２Ｂのフロント２２１Ａ側には、図示しない開口部が形成されており、この開口部は、レンズ取付け枠２４に形成されている排気口２４Ａと対向している。
【００１９】
そして、このレンズ取付け枠２４は、ミドルケース２２に取り付けられることにより、ミドルケース２２を構成している。なお、排気口２４Ａの周囲には、例えばプラスチック製のカバー２４０が貼り付けられている。また、第２ケース部材２２Ｂには、ロアーケース２３側からアッパーケース２１側に向かって所定寸法延び、かつ、互いが所定寸法離れたハンドル用開口２２１Ｂが設けられ、これらの開口２２１Ｂにハンドル８０が取り付けられている。
【００２０】
ランプカバー２２Ｅは、図２に示すように、例えば、第２ケース部材２２Ｂ側にねじ等のつまみ部材８１を有するとともに、第３ケース部材２２Ｃの端縁に係合されている。このつまみ部材８１は、Ｅリングを介して、ランプカバー２２Ｅに結合されている。また、第２ケース部材２２Ｂに形成されている図示しないナットに螺合されている。つまみ部材８１を回してナットとの螺合を解除すると、螺合していた分だけ、つまみ部材８１がランプカバー２２Ｅより外に飛び出す。そして、このつまみ部材８１を掴んで、ランプカバー２２Ｅを、プロジェクタ１の側面に沿ってスライドさせると、当該ランプカバー２２Ｅを外すことができるようになっている。なお、つまみ部材８１は、Ｅリングで支持されているため、ナットとの螺合を解除しても、ランプカバー２２Ｅからは外れない構造となっている。
【００２１】
ロアーケース２３は、前述のように、マグネシウム等のダイキャスト製とされ、図２に示すように、略長方形状の底面部２３１およびその周囲の側面部２３２が一体形成されている。内部には、所定箇所に適宜、補強リブ等が設けられ、ロアーケース２３全体の強度が確保されている。
このようなロアーケース２３において、底面部２３１の前方の両隅部分には、プロジェクタ１全体の傾きを調整して投写画像の位置合わせを行う高さ位置調整機構７（図２）が設けられている。これに対して底面部２３１の後方側中央部には、樹脂製のフット部６（図２）が嵌合している。また、ロアーケース２３の底面部２３１には、ファンカバー２３５が取り付けられている。さらに、ロアーケース２３の底面部２３１には、冷却ユニット５の後述する補助ファン５２２Ｂがプロジェクタ１外部の空気を吸入するための第１の開口としての吸気孔２３８と、該補助ファン５２２Ｂからの空気をプロジェクタ１外部に放出するための第２の開口としての開口２３６が形成されている。そして、この開口２３６の周縁には、開口２３６を介してプロジェクタ１外部に放出された空気を所定方向に整流するルーバ２３７が形成されている。さらにまた、ロアーケース２３のフロント部２３２Ａ（図１）には、レンズ取付け枠２４に対応して丸孔開口２３２Ｄが設けられている。
【００２２】
このような外装ケース２には、内部に冷却空気を取り入れるための吸気孔２Ａ（図２）、冷却後の空気を排出するための排気口２４Ａ（図１）、操作スイッチ２Ｂ（図１）、スピーカの位置に対応した多数の孔２Ｃ（図１）、ハンドル用開口２２１Ｂ（図１）等が設けられている。なお、ハンドル用開口２２１Ｂからも、内部に冷却空気が取り入れられるようになっている。
【００２３】
電源ユニット３は、図３に示すように、外装ケース２内の下面側に配置された図示しない電源および電源の上方に配置されたランプ駆動回路で構成されている。
電源は、電源ケーブルを通して供給された電力をランプ駆動回路や図示しないドライバーボード等に供給するものであり、前記電源ケーブルが差し込まれるインレットコネクタ３３（図３）を備えている。
ランプ駆動回路は、電力を光学ユニット４の後述する光源ランプに供給するものである。
【００２４】
〔２．光学系の詳細な構成〕
図４は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、図４に示すように、光源ランプ４１１から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光変調装置４４、クロスダイクロイックプリズム４５、および投写光学装置としての投写レンズ４６を備えている。
【００２５】
インテグレータ照明光学系４１は、図４に示すように、光変調装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域を略均一に照明するための光学系であり、光源装置４１３と、ＵＶフィルタ４１８と、第１レンズアレイ４１４と、偏光変換素子４１５と、第２レンズアレイ４１６と、反射ミラー４２４とを備えている。
【００２６】
光源装置４１３は、放射状の光線を射出する放射光源としての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から射出された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有する。光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ４１２としては、放物面鏡を用いている。これは、楕円面鏡と平行化レンズ（凹レンズ）を用いてもよい。
【００２７】
第１レンズアレイ４１４は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズ４１４Ａは、光源ランプ４１１から射出されてＵＶフィルタ４１８を通る光束を、複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４と略同様な構成を有しており、小レンズ４１６Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１６は、重畳レンズ４１９とともに第１レンズアレイ４１４の各小レンズ４１４Ａの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。
【００２８】
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１６と重畳レンズ４１９との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１６からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光変調装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的には、偏光変換素子４１５によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１９によって最終的に光変調装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ１（光変調装置４４）では、略１種類の偏光光しか利用できないため、多種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されない。
そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、光変調装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１５は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００２９】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３０】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の青色光成分と緑色光成分とが反射するとともに、赤色光成分が透過する。ダイクロイックミラー４２１によって透過した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色用の液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４１７は、第２レンズアレイ４１６から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの前に設けられたフィールドレンズ４１７も同様である。ダイクロイックミラー４２１で反射した青色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１７を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１７を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１７に伝えるためである。なお、本実施例では、リレー光学系４３に青色光を用いているが、他の色光を用いていもよい。
【００３１】
光変調装置４４は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００３２】
クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、プリズム４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、プリズム４５で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００３３】
以上説明した各光学系４１〜４５は、図３に示すように、シールド板９１が被せられたメインボード９０の下方に配置されており、かつ、合成樹脂製の光学部品用筐体としてのライトガイド４７（図４）内に収容されている。すなわち、このライトガイド４７には、光源装置４１３を覆う光源保護部４７１の他、前述の各光学部品４１４〜４１９，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む図示しない溝部がそれぞれ設けられている。
また、ライトガイド４７の光束射出側には、図示しない側面視Ｌ字状のヘッド体が形成され、このヘッド体の一端側に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが取り付けられたプリズム４５が固定され、他端側に投写レンズ４６が固定される。
【００３４】
〔３．冷却構造〕
図５は、本実施形態に係るダクト５２を備えた冷却ユニット５の構造を示す図である。なお、図５では、光源装置４１３を冷却する冷却構造を示している。
冷却ユニット５は、光源装置４１３を保護する光源保護部４７１の一方の側面近傍に設けられる吹付用冷却ファンとしてのシロッコファン５１と、このシロッコファン５１、光源保護部４７１、および排気口２４Ａ（図１）の間を空気が流通可能に接続するダクト５２とを備える。
なお、冷却ユニット５は、上記の他、具体的な説明は省略するが、電源ユニット３に空気を送風して冷却する軸流ファン５３（図３）と、外装ケース２のロアーケース２３のファンカバー２３５に対向し、外部の空気を主に光変調装置４４に送風する図示しない軸流ファンとを備えている。
【００３５】
シロッコファン５１は、図５に示すように、ファン回転軸方向から吸気する吸入口５１１と、吸気した空気をファン回転接線方向に吐出する吐出口５１２とを備えた遠心力ファンであり、吸入口５１１にて形成する平面が外装ケース２（図２）の背面に沿うように配置される。
ダクト５２は、シロッコファン５１から吐出されて光源装置４１３を介した空気を排気口２４Ａ（図１）まで導くものである。このダクト５２は、図５に示すように、第１ダクト５２１と、第２ダクト５２２とを備えている。
【００３６】
第１ダクト５２１は、合成樹脂等から構成された断面略矩形状の筒状体であり、吸入口５２１Ａがシロッコファン５１の吐出口５１２と接続し、排出口５２１Ｂが光源保護部４７１の一方の側面と接続する。そして、この第１ダクト５２１は、シロッコファン５１から吐出される空気を光源保護部４７１の内部に導入させる。
第２ダクト５２２は、吸入口５２２Ａ１が光源保護部４７１の他方の側面と接続し、排出口５２２Ａ２（図３、図５）が排気口２４Ａ（図１）に対向する。そして、この第２ダクト５２２は、光源保護部４７１から放出される高温空気をプロジェクタ１の前方に導き、排気口２４Ａ（図１）を介して排出させる。この第２ダクト５２２は、図５に示すように、第２ダクト本体５２２Ａと、流入用冷却ファンとしての補助ファン５２２Ｂと、第２ダクト本体５２２Ａおよび補助ファン５２２Ｂを接続する補助ダクト５２２Ｃと、放熱部材５２２Ｄ（図６）とを備えている。
【００３７】
第２ダクト本体５２２Ａは、合成樹脂等から構成された断面略矩形状の筒状体であり、吸入口５２２Ａ１および排出口５２２Ａ２を有している。この第２ダクト本体５２２Ａは、図５に示すように、吸入側ダクト５２２Ａ３と、中間ダクト５２２Ａ４と、曲折ダクト５２２Ａ５と、排出側ダクト５２２Ａ６とを備えている。そして、これらダクト５２２Ａ３，５２２Ａ４，５２２Ａ５，５２２Ａ６は、吸入口５２２Ａ１から排出口５２２Ａ２まで空気を流通可能に接続されている。
吸入側ダクト５２２Ａ３は、略Ｌ字状に形成され、略Ｌ字状の一端が吸入口５２２Ａ１となり、光源保護部４７１の他方の側面から投写レンズ４６の投写方向に沿って延び、略９０°下方（ロアーケース２３側）に向けて曲折している。
中間ダクト５２２Ａ４は、投写レンズ４６の投写方向と直交する方向に延出するものであり、一端が吸入側ダクト５２２Ａ３の他端と接続し、光学ユニット４の下方であって、ロアーケース２３（図２）の底面に沿って配置されている。
【００３８】
曲折ダクト５２２Ａ５は、中間ダクト５２２Ａ４と排出側ダクト５２２Ａ６を接続するものであり、一端が中間ダクト５２２Ａ４の他端と接続し、投写レンズ４６の投写方向に沿うとともに、下方から上方に向けて所定の角度で傾斜配置されている。
排出側ダクト５２２Ａ６は、一端が曲折ダクト５２２Ａ５の他端と接続し、投写レンズ４６の投写方向に沿って延出し、他端が排出口５２２Ａ２となり、排気口２４Ａ（図１）と対向配置されている。
この排出側ダクト５２２Ａ６において、下方の端面には、補助ファン５２２Ｂにより送風される空気を第２ダクト本体５２２Ａ内部に流入可能とする開口５２２Ａ７（図５、図６）が形成されている。
【００３９】
補助ファン５２２Ｂは、図５に示すように、ファン回転軸方向から吸気する吸入口５２２Ｂ１と、吸気した空気をファン回転軸接線方向に吐出する吐出口５２２Ｂ２とを備えた遠心力ファンである。この補助ファン５２２Ｂは、第２ダクト本体５２２Ａの排出側ダクト５２２Ａ６の下方であって、吐出口５２２Ｂ２からの吐出方向が排出側ダクト５２２Ａ６における空気の流通方向に平行となる位置に配置されている。
【００４０】
図６は、補助ダクト５２２Ｃの形状および配置位置、放熱部材５２２Ｄの配置位置を示す図である。
補助ダクト５２２Ｃは、合成樹脂等から構成された断面略矩形状の筒状体であり、補助ファン５２２Ｂから吐出される空気を第２ダクト本体５２２Ａ内に流入させるとともに、補助ファン５２２Ｂから吐出される空気の一部をプロジェクタ１外部に放出する。この補助ダクト５２２Ｃは、図６に示すように、流入用補助ダクト５２２Ｃ１と、流出用補助ダクト５２２Ｃ２とを備える。
流入用補助ダクト５２２Ｃ１は、図６に示すように、側面視略へ字状に形成され、略へ字状の一端が補助ファン５２２Ｂの吐出口５２２Ｂ２と接続し、他端側が第２ダクト本体５２２Ａにおける排出側ダクト５２２Ａ６の開口５２２Ａ７から第２ダクト本体５２２Ａ内部に突出し、さらに、排出側ダクト５２２Ａ６の内部において該排出側ダクト５２２Ａ６の延出方向に沿うように形成されている。この際、流入用補助ダクト５２２Ｃ１の他端は、排出側ダクト５２２Ａ６内部において、該排出側ダクト５２２Ａ６における高温空気の流路と直交する平面の略中央部分に配置されている。
【００４１】
流出用補助ダクト５２２Ｃ２は、図６に示すように、一端が補助ファン５２２Ｂの吐出口５２２Ｂ２と接続し、他端がロアーケース２３の開口２３６に向けて延出するように形成されている。すなわち、補助ファン５２２Ｂの吐出口５２２Ｂ２から吐出される空気は、流入用補助ダクト５２２Ｃ１および流出用補助ダクト５２２Ｃ２に分岐する。
放熱部材５２２Ｄは、図６に示すように、第２ダクト本体５２２Ａの排出側ダクト５２２Ａ６およびロアーケース２３の底面との間に介在配置され、高温排出空気から排出側ダクト５２２Ａ６に伝達される熱をロアーケース２３に伝達する。この放熱部材５２２Ｄとしては、熱伝導性材料である、金属、熱伝導性ゴム等から構成できる。
【００４２】
次に、上述した冷却ユニット５によるファン５１，５２２Ｂの駆動手順、および補助ファン５２２Ｂによる空気の流路Ａ、シロッコファン５１による空気の流路Ｂについて説明する。
先ず、補助ファン５２２Ｂを駆動する。そして、プロジェクタ１外部の空気は、図５または図６の流路Ａに示すように、ロアーケース２３の吸気孔２３８を介して補助ファン５２２Ｂの吸入口５２２Ｂ１に吸入され、吐出口５２２Ｂ２から流入用補助ダクト５２２Ｃ１および流出用補助ダクト５２２Ｃ２に吐出される。
流入用補助ダクト５２２Ｃ１に吐出された空気は、流入用補助ダクト５２２Ｃ１の他端側から排出側ダクト５２２Ａ６内部に流入し、排出側ダクト５２２Ａ６内部において排出側ダクト５２２Ａ６に沿って流れる。この際、排出側ダクト５２２Ａ６内部において、流入用補助ダクト５２２Ｃ１の他端近傍に対して、曲折ダクト５２２Ａ５側は、負圧状態となり、曲折ダクト５２２Ａ５側の空気も、排出側ダクト５２２Ａ６の排出口５２２Ａ２に向けて流通するようになる。
【００４３】
この後、シロッコファン５１を駆動する。そして、プロジェクタ１内部のシロッコファン５１近傍の空気は、図５の流路Ｂに示すように、シロッコファン５１の吸入口５１１に吸気され、吐出口５１２から第１ダクト５２１に吐出される。
第１ダクト５２１に吐出された冷却空気は、第１ダクト５２１に導かれ、光源保護部４７１の一方の側面から該光源保護部４７１内部に流入する。そして、光源保護部４７１内の光源装置４１３を冷却した後、光源保護部４７１の他方の側面から放出される。
光源保護部４７１の他方の側面から放出された高温空気は、第２ダクト本体５２２Ａの吸入口５２２Ａ１から第２ダクト本体５２２Ａ内部に流入し、吸入側ダクト５２２Ａ３、中間ダクト５２２Ａ４、および曲折ダクト５２２Ａ５に導かれ、排出側ダクト５２２Ａ６にて補助ファン５２２Ｂにより流入した空気と混合され、排出口５２２Ａ２から排気口２４Ａ（図１）を介してプロジェクタ１外部に排出される。
【００４４】
また、排出側ダクト５２２Ａ６を流通する高温空気にて該排出側ダクト５２２Ａ６に伝達された熱は、放熱部材５２２Ｄに伝達され、さらにロアーケース２３に伝達される。
ここで、補助ファン５２２Ｂから流出用補助ダクト５２２Ｃ２に吐出された冷却空気は、図６の流路Ａに示すように、ロアーケース２３の開口２３６を介してプロジェクタ１外部に放出され、ロアーケース２３のルーバ２３７により整流されてロアーケース２３の外面に沿って流れ、放熱部材５２２Ｄからロアーケース２３に伝達された熱を放熱する。
【００４５】
〔４．実施形態の効果〕
（１）ダクト５２の第２ダクト５２２には、補助ファン５２２Ｂが設けられているので、第２ダクト本体５２２Ａにおける排出側ダクト５２２Ａ６に形成された開口５２２Ａ７を介してロアーケース２３外部の空気を排出口５２２Ａ２に向けて流入させることができる。そして、排出側ダクト５２２Ａ６内部では、この流入された空気により、開口５２２Ａ７に対して高温空気の流路前段側が負圧状態となり、該流路前段側の高温空気を排出口５２２Ａ２に向けて流通させることができる。したがって、高温空気の流路が長く設定された第２ダクト本体５２２Ａであっても、第２ダクト本体５２２Ａ内部に高温空気が滞留することなく、効率的に排出口５２２Ａ２に向けて流通させることができる。
【００４６】
（２）補助ファン５２２Ｂにより排出側ダクト５２２Ａ６に流入した空気は、第２ダクト本体５２２Ａを流通する高温空気と混合するので、ダクト５２から排出される空気の温度を低減でき、プロジェクタ１近傍に位置する観賞者に高温の排気流を吹き付けることを回避できる。
（３）補助ファン５２２Ｂは、遠心力ファンで構成されているので、補助ファン５２２Ｂとして軸流ファンを採用した構成と比較して、排出側ダクト５２２Ａ６に流入させる空気の圧力を高めることができる。したがって、開口５２２Ａ７に対して高温空気の流路前段側の空気の圧力をさらに低減でき、第２ダクト本体５２２Ａ内部の高温空気をさらに効率的に流通させることができる。
【００４７】
（４）第２ダクト５２２には、流入用補助ダクト５２２Ｃ１が設けられているので、補助ファン５２２Ｂの吸入口５２２Ｂ１と反対側の端面が排出側ダクト５２２Ａ６の下方に接する状態で、該補助ファン５２２Ｂを設置できる。したがって、例えば、排出側ダクト５２２Ａ６に直接、補助ファン５２２Ｂを取り付ける構成と比較して、第２ダクト５２２をコンパクトにすることができ、プロジェクタ１の小型化を図れる。
【００４８】
（５）流入用補助ダクト５２２Ｃ１は、側面視略へ字状に形成され、一端が補助ファン５２２Ｂの吐出口５２２Ｂ２と接続し、他端側が第２ダクト本体５２２Ａにおける排出側ダクト５２２Ａ６の開口５２２Ａ７から第２ダクト本体５２２Ａ内部に突出し、さらに、排出側ダクト５２２Ａ６の内部において該排出側ダクト５２２Ａ６の延出方向に沿うように形成されている。このことにより、補助ファン５２２Ｂから第２ダクト本体５２２Ａ内部に空気を流入させた場合でも、第２ダクト本体５２２Ａ内部を流通する高温空気の流通経路を妨げることなく、さらに効率的に高温空気を流通させることができる。
【００４９】
（６）冷却ユニット５は、シロッコファン５１と、ダクト５２とを備える冷却空気吹付型の冷却構造であるので、例えば、高温空気吸入型の冷却構造に比較して、ファンの故障を回避できる。また、冷却ユニット５は、補助ファン５２２Ｂを備えているので、シロッコファン５１の送風量および風圧を高めなくても、光源装置４１３に空気を吹き付け、ダクト５２を介して空気をプロジェクタ１外部に排出できる。
（７）吹付用冷却ファンとしてシロッコファン５１を用いているので、例えば、吹付用冷却ファンとして軸流ファンを採用した構成と比較して、光源装置４１３に吹き付ける空気の圧力を高めることができる。したがって、流路抵抗となる光源装置４１３を介しても第２ダクト本体５２２Ａ内部において、高温空気を効率的に流通させることができる。
【００５０】
（８）ダクト５２は、第１ダクト５２１を備え、該第１ダクト５２１は、シロッコファン５１の吐出口５１２と光源保護部４７１の一方の側面とを接続するので、シロッコファン５１の吸入口５１１と反対側の端面が光学ユニット４の側面に沿う状態で、該シロッコファン５１を設置できる。したがって、例えば、光源保護部４７１の一方の側面に直接、シロッコファン５１を取り付ける構成と比較して、シロッコファン５１をプロジェクタ１の所定位置にコンパクトに設置でき、プロジェクタ１の小型化を図れる。
（９）シロッコファン５１と光源装置４１３とは、第１ダクト５２１により離間配置する状態となるので、光源装置４１３に発生する熱によりシロッコファン５１が高温化することなく、シロッコファン５１の故障等の不具合を回避できる。
【００５１】
（１０）プロジェクタ１では、光源装置４１３の冷却を冷却ユニット５により実施するので、光源装置４１３の冷却効率を向上でき、プロジェクタ１の高輝度化を図れる。
（１１）第２ダクト５２２により、外装ケース２の排気口２４Ａに対してシロッコファン５１が離間配置するので、シロッコファン５１の駆動により生じる音が排気口２４Ａを介してプロジェクタ１外部に漏れることを回避でき、プロジェクタ１の静粛性を確保できる。
【００５２】
（１２）第２ダクト５２２は、放熱部材５２２Ｄを備え、放熱部材５２２Ｄは、排出側ダクト５２２Ａ６とロアーケース２３との間に介在配置されているので、排出側ダクト５２２Ａ６を流通する高温排出空気から該排出側ダクト５２２Ａ６に伝達する熱を放熱部材５２２Ｄおよびロアーケース２３へと伝達できる。したがって、熱による排出側ダクト５２２Ａ６の変形等を回避できる。また、ロアーケース２３がマグネシウム等のダイキャスト製であるので、排出側ダクト５２２Ａ６〜放熱部材５２２Ｄ〜ロアーケース２３への伝達特性を向上できる。
【００５３】
（１３）補助ダクト５２２Ｃは、流出用補助ダクト５２２Ｃ２を備え、流出用補助ダクト５２２Ｃ２の一端は補助ファン５２２Ｂの吐出口５２２Ｂ２に接続され、他端側はロアーケース２３の開口２３６に向けて延びる。そして、補助ファン５２２Ｂから吐出された空気の一部は、開口２３６を介してプロジェクタ１外部に放出され、ロアーケース２３における放熱部材５２２Ｄと接続する部分に送風される。したがって、排出側ダクト５２２Ａ６〜放熱部材５２２Ｄ〜ロアーケース２３への放熱特性をさらに向上できる。
【００５４】
〔５．実施形態の変形〕
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態において、第２ダクト本体５２２Ａの形状、および配置位置は上述した形状および配置位置に限らない。また、第２ダクト本体５２２Ａを製造するにあたって、吸入側ダクト５２２Ａ３、中間ダクト５２２Ａ４、曲折ダクト５２２Ａ５、および排出側ダクト５２２Ａ６をそれぞれ製造しておき、後でそれぞれ接続して製造する構成としてもよく、第２ダクト本体５２２Ａを高温空気の流路に沿った平面で２体に構成し、これら２体をそれぞれ製造しておき、後でそれぞれ接続して製造する構成としてもよい。
【００５５】
前記実施形態において、補助ファン５２２Ｂの配置位置および数量は上述した配置位置および数量に限らない。すなわち、補助ファン５２２Ｂを吸入側ダクト５２２Ａ３、中間ダクト５２２Ａ４、曲折ダクト５２２Ａ５、および排出側ダクト５２２Ａ６の少なくともいずれかに設ける構成としてもよい。補助ファン５２２Ｂを第２ダクト本体５２２Ａに複数個設ける構成では、第２ダクト本体５２２Ａ内部において、高温空気をさらに効率的に流通させることができる。
【００５６】
前記実施形態において、流入用補助ダクト５２２Ｃ１の形状および配置位置は、上述した形状および配置位置に限らない。例えば、流入用補助ダクト５２２Ｃ１の他端を、排出側ダクト５２２Ａ６内部において、分岐させる構成としてもよい。このような構成では、排出側ダクト５２２Ａ６内部に流入した空気は、内部に拡散しやすく、排出側ダクト５２２Ａ６を流通する高温空気と混合しやすい。
【００５７】
前記実施形態において、ロアーケース２３の底面部２３１における放熱部材５２２Ｄと接続する部分に、図７に示すように、放熱フィン２３９を設けてもよい。このような構成では、図７に示すように、補助ファン５２２Ｂから流出用補助ダクト５２２Ｃ２を介してプロジェクタ１外部に放出され、ルーバ２３７により整流された冷却空気が放熱フィン２３９に送風される。したがって、放熱フィン２３９により、排出側ダクト５２２Ａ６を流通する高温排出空気から該排出側ダクト５２２Ａ６に伝達し、さらに放熱部材５２２Ｄを介してロアーケース２３に伝達される熱を効率的に冷却できる。
【００５８】
前記実施形態において、流入用冷却ファンおよび吹付用冷却ファンは、遠心力ファンで構成されていたが、軸流ファンで構成してもよい。
前記実施形態において、シロッコファン５１およびダクト５２は、光源装置４１３を冷却するために用いられていたが、これに限らず、その他の構成部材を冷却するように構成してもよい。さらに、排出口５２２Ａ２と排気口２４Ａとの間に軸流ファンを設けてもよい。このような構成では、補助ファン５２２Ｂにより排気温度が低下しているので、軸流ファンが高温から保護されるとともに、排気能力が向上する。
【００５９】
前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００６０】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から見た全体斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図。
【図４】前記実施形態における光学ユニットの光学系を模式的に示す図。
【図５】前記実施形態におけるダクトを備えた冷却ユニットの構造を示す図。
【図６】前記実施形態における補助ダクトの形状および配置位置、放熱部材の配置位置を示す図。
【図７】前記実施形態の変形例を示す図
【符号の説明】
１・・・プロジェクタ、２・・・外装ケース、５・・・冷却ユニット（冷却装置）、４６・・・投写レンズ（投写光学装置）、５１・・・シロッコファン（吹付用冷却ファン）、５２・・・ダクト、２３６・・・開口（第２の開口）、２３８・・・吸気孔（第１の開口）、４１３・・・光源装置、４４１・・・光変調装置、５２２Ａ７・・・開口、５２２Ｂ・・・補助ファン（流入用冷却ファン）、５２２Ｃ・・・補助ダクト、５２２Ｄ・・・放熱部材。
【図１】
2005003955.tif 000003
【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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【図７】
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