(57)【要約】【課題】冷却効率の低下を抑制できるプロジェクターを提供する。【解決手段】プロジェクターは、内部空間を形成する外装ケースと、外部空間の空気を取り入れる吸気装置と、内部空間に配置され、吸気装置からの空気を内部空間において第１軸と平行な方向に関して第１側に送風する給気部と、第１軸と平行な方向に関して給気部よりも第１側の反対側の第２側に配置され、内部空間の空気を排出する排気装置と、流入口、出口、及び流入口と出口とを結ぶ流路を有し、給気部から流入口に流入した空気が出口から流出される流路形成部材と、を備える。出口は、給気部よりも第２側に配置される。【選択図】図３
2012220561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装ケースと、
前記外装ケースの外部の空気を取り入れ前記外装ケースの内部空間における第１側に送風する吸気装置と、
流入口、給気口、及び前記流入口と前記給気口とを結ぶ流路を有し、前記吸気装置から前記流入口に流入した空気が前記給気口から送風される流路形成部材と、
前記流入口よりも前記第１側の反対側の第２側に配置され、前記内部空間の空気を排出する排気装置と、
前記流入口よりも前記第２側に配置される熱を発生する装置と、
を備え、
前記流路形成部材は前記流入口に流入した空気を前記第２側に配置された前記給気口へ向けて屈曲させる流路を備えるプロジェクター。
【請求項２】
前記流路形成部材は、前記流路内に流路前記流入口から前記流路に流入した空気をガイドするガイド部を有する請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記流路は、第１部分と、前記第１部分よりも前記出口に近い第２部分とを含み、
前記第２部分は、前記第１部分よりも大きい請求項１または請求項２に記載のプロジェクター。
【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】
従来より、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して投影するプロジェクターにおいて、光変調素子等の冷却対象物に空気を送風して、その冷却対象物を冷却する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなプロジェクターでは、ファンを含む吸引装置を使って空気を取り入れ、その取り入れた空気を、ダクトを介して冷却対象物に送風する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０―２６２１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば吸引装置と冷却対象物との位置関係、あるいはダクトの構造等によっては、取り入れた空気を冷却対象物に円滑に送風することが困難となる可能性がある。その結果、冷却効率が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、冷却効率の低下を抑制できるプロジェクターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に従えば、外装ケースと、前記外装ケースの外部の空気を取り入れ前記外装ケースの内部空間における第１側に送風する吸気装置と、流入口、給気口、及び前記流入口と前記給気口とを結ぶ流路を有し、前記吸気装置から前記流入口に流入した空気が前記給気口から送風される流路形成部材と、前記流入口よりも前記第１側の反対側の第２側に配置され、前記内部空間の空気を排出する排気装置と、前記流入口よりも前記第２側に配置される熱を発生する装置と、を備え、前記流路形成部材は前記第１側に送風された空気を前記第２側に配置された前記給気口へ向けて屈曲させる流路を備えるプロジェクターが提供される。
【０００７】
本発明の一態様によれば、排気装置が、流入口よりも第２側に配置されるため、流入口よりも第２側に配置される熱を発生する装置を冷却することができる。また、排気装置によって装置内が負圧になっているため流入口からの空気は排気装置に流れるが、流路形成部材に第１側に送風された空気を第２側に屈曲させる流路を備えることによって必要以上に空気が第２側に流れるのを制限することができる。そのため、冷却の必要な光学部品への空気を減らすことなく、流入口よりも第２側に存在する熱を発生する装置にも十分に空気を送風することができる。したがって、冷却効率の低下を抑制できる。
【０００８】
前記流路形成部材は、前記流路内に前記流入口から前記流路に流入した空気をガイドするガイド部を有する構成でもよい。これにより、流路において気体は円滑に流れる。
【０００９】
前記流路は、第１部分と、前記第１部分よりも前記出口に近い第２部分とを含み、前記第２部分は、前記第１部分よりも大きい構成でもよい。これにより、例えば流入口が小さくても、出口を大きくすることができるため、冷却対象物の広い範囲に空気を当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るプロジェクターの光学ユニットの一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係るプロジェクターの冷却ユニットの一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る流路形成部材を上面側から見た図である。
【図４】本実施形態に係る流路形成部材を下面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係るプロジェクター１の一例を示す図である。本実施形態において、プロジェクター１は、外装ケース１００と、外装ケース１００の内部空間ＳＰに配置された光学ユニット２と、内部空間ＳＰに配置された冷却ユニット３とを備える。また、プロジェクター１は、内部空間ＳＰに配置された電源装置２００と、内部空間ＳＰの空気を排出する排気ファンを含む排気装置３００とを有する。
【００１３】
以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内におけるプロジェクター１の光の投射方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１４】
まず、本実施形態に係る光学ユニット２の一例について説明する。図１に示すように、本実施形態において、光学ユニット２は、照明光学系４と、色分離光学系５と、リレー光学系６と、光変調素子７００を含む画像形成系７と、色合成光学系７０４と、投射光学系８と、収容筐体９とを備える。
【００１５】
本実施形態において、光変調素子７００は、液晶パネルを含む。以下の説明において、光変調素子７００を適宜、液晶パネル７００、と称する。
【００１６】
本実施形態において、液晶パネル７００は、液晶パネル７００Ｒと、液晶パネル７００Ｇと、液晶パネル７００Ｂとを含む。以下の説明において、３つの液晶パネル７００Ｒ、７００Ｇ、７００Ｂを総称して、液晶パネル７００、と称する場合がある。
【００１７】
照明光学系４は、光源装置４０１と、第１レンズアレイ４０２と、第２レンズアレイ４０３と、偏光変換素子４０４と、重畳レンズ４０５とを備えている。
【００１８】
光源装置４０１は、光源ランプ（光源）４０１Ａと、リフレクタ４０１Ｂとを有する。光源ランプ４０１Ａは、例えばハロゲンランプを含む。リフレクタ４０１Ｂは、例えば放物面鏡を含む。光源ランプ４０１Ａから射出された放射状の光は、リフレクタ４０１Ｂで反射する。リフレクタ４０１Ｂは、光源ランプ４０１Ａからの光を平行光に変換する。
【００１９】
第１、第２レンズアレイ４０２、４０３はそれぞれ、例えばマトリクス状に配置された複数のマイクロレンズを含む。第２レンズアレイ４０３は、重畳レンズ４０５とともに、光源装置４０１からの光を均一化して、液晶パネル７００を照明する。
【００２０】
偏光変換素子４０４は、第２レンズアレイ４０３と重畳レンズ４０５との間に配置される。偏光変換素子４０４は、第２レンズアレイ４０３からの光を一定方向の偏光光に変換する。偏光変換素子４０４からの光（偏光光）は、重畳レンズ４０５によって液晶パネル７００に重畳される。
【００２１】
色分離光学系５は、２つのダイクロイックミラー５０１、５０２と、反射ミラー５０３とを有する。色分離光学系５は、照明光学系４からの光を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する。以下の説明において、赤の色光を適宜、赤色光、と称し、緑の色光を適宜、緑色光、と称し、青の色光を適宜、青色光、と称する。
【００２２】
ダイクロイックミラー５０１は、照明光学系４からの光のうち、赤色光成分及び緑色光成分を透過し、青色光成分を反射する。ダイクロイックミラー５０２は、ダイクロイックミラー５０１からの光のうち、赤色光成分を透過し、緑色光成分を反射する。反射ミラー５０３は、ダイクロイックミラー５０２からの光（赤色光）を反射する。
【００２３】
画像形成系７は、入射した光を画像情報に応じて変調して、合成する。画像形成系７は、色分離光学系５からの各色光が入射する３つの入射側偏光板７０２と、それら入射側偏光板７０２の後段に配置される３つの液晶パネル７００Ｒ、７００Ｇ、７００Ｂと、各液晶パネル７００Ｒ、７００Ｇ、７００Ｂの後段に配置される３つの射出側偏光板７０３と、色合成光学系７０４とを備えている。
【００２４】
入射側偏光板７０２は、色分離光学系５からの各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光を吸収する。 射出側偏光板７０３は、液晶パネル７００からの光のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光を吸収する。入射側偏光板７０２と射出側偏光板７０３とは、互いの偏光軸の方向が直交するように配置される。
【００２５】
本実施形態において、液晶パネル７００Ｒは、赤色光用の液晶パネルである。液晶パネル７００Ｇは、緑色光用の液晶パネルである。液晶パネル７００Ｂは、青色光用の液晶パネルである。
【００２６】
色分離光学系５からの青色光は、液晶パネル７００Ｂに供給される。本実施形態においては、ダイクロイックミラー５０１で反射した青色光が、反射ミラー５０３で反射し、フィールドレンズ７０１及び入射側偏光板７０２を介して、液晶パネル７００Ｂに入射する。
【００２７】
色分離光学系５からの緑色光は、液晶パネル７００Ｇに供給される。本実施形態においては、ダイクロイックミラー５０２で反射した緑色光が、フィールドレンズ７０１及び入射側偏光板７０２を介して、液晶パネル７００Ｇに入射する。
【００２８】
色分離光学系５からの赤色光は、液晶パネル７００Ｒに供給される。本実施形態においては、ダイクロイックミラー５０２を透過した赤色光は、リレー光学系６、フィールドレンズ７０１、及び入射側偏光板７０２を介して、液晶パネル７００Ｒに入射する。なお、リレー光学系６は、入射側レンズ６０１と、リレーレンズ６０３と、反射ミラー６０２、６０４とを有する。
【００２９】
色合成光学系７０４は、クロスダイクロイックプリズムを含み、射出側偏光板７０３から射出され、液晶パネル７００Ｒ、７００Ｇ、７００Ｂによってそれぞれ変調された光を合成する。
【００３０】
投射光学系８は、色合成光学系７０４で合成された光を拡大してスクリーンに投射する。
収容筐体９は、照明光学系４、色分離光学系５、リレー光学系６、液晶パネル７００を含む画像形成系７、色合成光学系７０４、及び投射光学系８を保持する。収容筐体９は、照明光学系４、色分離光学系５、リレー光学系６、液晶パネル７００を含む画像形成系７、色合成光学系７０４、及び投射光学系８を収容する空間を形成する。収容筐体９は、例えば合成樹脂製である。
【００３１】
次に、プロジェクター１の動作の一例について説明する。照明光学系４の光源装置４０１から光が射出されると、その光は、色分離光学系５に入射する。色分離光学系５は、照明光学系４からの光を、赤色光、緑色光、及び青色光に分離する。赤色光は、液晶パネル７００Ｒに入射する。液晶パネル７００Ｒは、赤色光に基づいて画像を形成する。緑色光は、液晶パネル７００Ｒに入射する。液晶パネル７００Ｒは、緑色光に基づいて画像を形成する。青色光は、液晶パネル７００Ｂに入射する。液晶パネル７００Ｂは、青色光に基づいて画像を形成する。液晶パネル７００Ｒ、７００Ｇ、７００Ｂから射出された光は、色合成光学系７０４によって合成される。投射光学系８は、色合成光学系７０４からの光を投射する。
【００３２】
次に、冷却ユニット３について説明する。図２は、本実施形態に係る冷却ユニット３の一例を示す図である。図１及び図２において、冷却ユニット３は、外部空間の空気（外気）を取り入れる吸気装置１０を備えている。吸気装置１０は、プロジェクター１の外部空間の空気（外気）を取り入れて、プロジェクター１の内部空間ＳＰに空気を送風する。なお、プロジェクター１の外部空間は、プロジェクター１の外装ケース１００の外部空間を含み、プロジェクター１の内部空間ＳＰは、プロジェクター１の外装ケース１００の内部空間ＳＰを含む。
【００３３】
本実施形態において、吸気装置１０は、取り入れる外部空間の空気（外気）のごみ、埃等の異物を除去するフィルターユニット１３０、及び取り入れた外気をプロジェクター１の内部空間ＳＰに送風可能な給気部１２を有する。給気部１２は、シロッコファン等のファンで構成される。吸気装置１０が作動することにより、外部空間の空気が内部空間ＳＰに取り入れられる。
【００３４】
給気部１２は、−Ｘ方向を向いている。給気部１２は、内部空間ＳＰにおいて、投射方向とは反対側（−Ｘ側）に空気を送風する。本実施形態においては、−Ｘ側を第１側と定義する。また、第１側（−Ｘ側）の反対側（＋Ｘ側）を第２側と定義する。
【００３５】
本実施形態において、冷却ユニット３は、給気部１２からの空気が流れる流路１３を有する流路形成部材１１を備える。流路形成部材１１は、上面１４及び下面１５を有する。光学ユニット２は、上面１４が面する空間Ｓ１４（上面１４側の空間Ｓ１４）に配置される。給気部１２は、下面１５が面する空間Ｓ１５（下面１５側の空間Ｓ１５）に空気を送風する。流路１３の少なくとも一部は、空間Ｓ１５に配置される。
【００３６】
図３は、流路形成部材１１を上面１４側から見た図、図４は、流路形成部材１１を下面１５側から見た図である。
【００３７】
流路形成部材１１は、給気部１２からの空気が流入する流入口２０を有する。流入口２０は、給気部１２と対向するように配置される。給気部１２から送出された空気は、流入口２０に流入する。流入口２０は、給気部１２と対向するように、第２側（＋Ｘ側）を向いている。
【００３８】
本実施形態において、流路形成部材１１は、流入口２０から流入した空気が光学ユニット２の発熱部へ送風される第１給気口２１〜２３、３１〜３４、４１〜４３、および電源装置２００へ送風される第２給気口５０を備える。第２給気口５０はさらに上側吸気口５０Ａと下側吸気口５０Ｂを備える。
【００３９】
給気口２１、２２は、液晶パネル７００Ｂの入射面と入射側偏光板７０２との間の空間に空気を送風して、その液晶パネル７００Ｂ及び入射側偏光板７０２を冷却する。給気口２３は、液晶パネル７００Ｂの射出面と射出側偏光板７０３との間の空間に空気を送風して、その液晶パネル７００Ｂ及び射出側偏光板７０３を冷却する。
【００４０】
給気口３１、３２は、液晶パネル７００Ｇの入射面と入射側偏光板７０２との間の空間に空気を送風して、その液晶パネル７００Ｇ及び入射側偏光板７０２を冷却する。給気口３３、３４は、液晶パネル７００Ｇの射出面と射出側偏光板７０３との間の空間に空気を送風して、その液晶パネル７００Ｇ及び射出側偏光板７０３を冷却する。
【００４１】
給気口４１、４２は、液晶パネル７００Ｒの入射面と入射側偏光板７０２との間の空間に空気を送風して、その液晶パネル７００Ｒ及び入射側偏光板７０２を冷却する。給気口４３は、液晶パネル７００Ｒの射出面と射出側偏光板７０３との間の空間に空気を送風して、その液晶パネル７００Ｒ及び射出側偏光板７０３を冷却する。
【００４２】
流路形成部材１１は、流入口２０から流入した空気をガイドするガイド部１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆ、１６Ｇ、１６Ｈを有する。複数のガイド部１６Ａ〜１６Ｈは、給気部１２（流入口２０）からの空気を、第１給気口２１〜２３、３１〜３４、４１〜４３、および第２給気口５０に分配する。ガイド部１６Ａ〜１６Ｈは、流路形成部材１１の下面１５に配置される。給気部１２から送出された空気は、流路形成部材１１の下面１５側の空間Ｓ１５において、ガイド部１６Ａ〜１６Ｈにガイドされながら流れる。本実施形態においては、光学ユニット２を冷却する空気はガイド部１６Ａ〜１６Ｅによって、給気部１２から、第１給気口２１〜２３、３１〜３４、４１〜４３のそれぞれに送られる。一部の空気は、流入口２０から電源装置２００を冷却する第２給気口５０へ送られる。
【００４３】
以下、電源装置２００に送風される流入口２０と第２給気口５０とを結ぶ空気の流路１３について主に説明する。
【００４４】
本実施形態において、電源装置２００は、例えば光源装置４０１、液晶パネル７００等に電力を供給する。電源装置２００は、電力供給時に熱を発生する。
【００４５】
電源装置２００は、内部空間ＳＰにおいて、冷却ユニット３の−Ｙ側で、流入口２０よりも第２側に配置される。第２給気口５０は電源装置２００と対向するように、電源装置２００のＹ側に配置される。
【００４６】
また、本実施形態において、電源装置２００の−Ｙ側には排気装置３００が配置されている。排気装置３００も電源装置２００と同様流入口２０より第２側に配置されている。排気装置３００が作動されることによって、電源装置２００内の空気を含む内部空間ＳＰの空気は、外部空間に排出される。
【００４７】
本実施形態において、電源装置２００と対向して配置される第２給気口５０も、流入口２０よりも第２側（＋Ｘ側）に配置されることになる。第２給気口５０は、−Ｙ側を向いている。流路形成部材１１の流路１３は、流入口２０から、流入口２０よりも第２側に配置された第２給気口５０に向けて、屈曲して形成されている。
【００４８】
なお、第２給気口５０が空気を送風する対象は、電源装置２００に限られない。内部空間ＳＰにおいて自ら熱を発生する各種の装置に対して、第２給気口５０からの空気を送風してもよい。  
【００４９】
流入口２０と第２給気口５０との間の流路１３には、流入口２０から流路１３に流入した気体をガイドするガイド部１６Ｆ、１６Ｇ、１６Ｈが配置される。流入口２０からの空気は、ガイド部１６Ｆと１６Ｇとの間を流れる。ガイド部１６Ｈは、流入口２０からの空気を分離するように配置されている。本実施形態においては、ガイド部１６Ｈによって、第２給気口５０は、２つの上側給気口５０Ａ、下側給気口５０Ｂに分離される。図３及び図４に示すように、上側給気口５０Ａ、５０Ｂは、Ｘ軸方向に分離される。さらに図２に示すように上側給気口５０Ａは＋Ｚ側に延出し、電源装置２００の＋Ｚ側を冷却する。下側給気口５０Ｂは電源装置２００の−Ｚ側を冷却する。なお、上側給気口５０Ａ、下側給気口５０ＢがＺ軸方向に分離されるようにガイド部１６Ｈが設けられてもよい。
【００５０】
本実施形態において、流路１３は、流入口２０側の第１部分１３１Ａと、第２給気口５０側の第２部分１３２Ａとを含む。第２部分１３２Ａは、第１部分１３１Ａよりも大きい。換言すれば、第２部分１３２Ａの幅は、第１部分１３１Ａの幅よりも大きい。
【００５１】
次に、冷却ユニット３の動作について説明する。吸気装置１０が作動されることによって外部空間から取り入れられた空気は、内部空間ＳＰにおいて、給気部１２から−Ｘ側に送風される。給気部１２からの空気は、流入口２０に流入する。
【００５２】
また、本実施形態においては、吸気装置１０とともに、排気装置３００も作動する。排気装置３００が作動されることによって、電源装置２００の内部の空気は、外部空間に排出され、電源装置２００の内部は負圧となる。
【００５３】
電源装置２００の内部が負圧となることによって、流入口２０から流路１３に流入した空気は、第２給気口５０に吸い寄せられるように流れ、電源装置２００に送風される。よって電源装置２００に空気を円滑に流すことができる。また、流路形成部材１１に流入口２０から第２側に屈曲させる流路１３を備えることによって必要以上に空気が第２給気口５０に流れるのを制限することができる。そのため、冷却の必要な第１給気口２１〜２３、３１〜３４、４１〜４３への空気を減らすことなく、流入口１１よりも第２側に存在する電源装置２００にも十分に空気を送風することができる。
【００５４】
本実施形態において、第２部分１３２Ａは、第１部分１３１Ａよりも大きい。すなわち、第２給気口５０の大きさ（面積）は、ガイド部１６Ｆと１６Ｇとの間隔（ガイド部１６Ｆと１６Ｇとの間の流路１３の面積）よりも大きい。そのため、第２給気口５０から送風される気体は、電源装置２００の広い範囲に当たることができる。本実施形態においては、排気装置３００の作動によって、流入口２０から第２給気口５０へ向かう空気の流れが生成されるため、空気は、第１部分１３１Ａ及び第２部分１３２Ａのそれぞれにおいて円滑に流れる。
【符号の説明】
【００５５】
１…プロジェクター、２…光学ユニット、３…冷却ユニット、１０…吸気装置、１１…流路形成部材、１２…給気部、１３…流路、１６Ａ〜１６Ｈ…ガイド部、２０…流入口、２１〜２３…第１給気口、３１〜３４…第１給気口、４１〜４３…第１給気口、５０…第２給気口、１００…外装ケース、１０１…電源装置、１３１Ａ…第１部分、１３２Ａ…第２部分、７００…液晶パネル
【図１】
2012220561.tif 000003
【図２】
2012220561.tif 000004
【図３】
2012220561.tif 000005
【図４】
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