(57)【要約】【課題】外部からの異物の侵入を防ぎつつ、使用時の通気口を適切に確保した小型プロジェクタを得ること。【解決手段】プロジェクタは、内部を冷却するための通気口３、４と、投映光学部材の一部７をプロジェクタ本体１から突出させる使用位置と、突出した部材７を非突出状態へ戻す収納位置との間で移動させる移動機構５、６と、を備え、移動機構５、６は、収納位置へ移動した状態で通気口３、４を塞ぎ、使用位置へ移動した状態で通気口３、４を開く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を冷却するための通気口と、
投映光学部材の一部をプロジェクタ本体から突出させる使用位置と、前記突出した部材を非突出状態へ戻す収納位置との間で移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、前記収納位置へ移動した状態で前記通気口を塞ぎ、前記使用位置へ移動した状態で前記通気口を開くことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記移動機構は、前記プロジェクタ本体と回転軸を介してつながれた回動可能な光学系支持部で構成され、
前記収納位置へ移動した前記光学系支持部が前記通気口を塞ぐことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記投映光学部材は、前記光学系支持部に設けられた反射部材を含み、
前記反射部材は、前記光学系支持部が前記使用位置へ移動した状態で投映光を投映面へ向けて反射することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記通気口を開閉する通気口開閉扉をさらに備え、
前記移動機構は、前記使用位置と前記収納位置との間の移動と連動して前記通気口開閉扉を開閉させることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
前記移動機構は、前記プロジェクタ本体と回転軸を介してつながれた回動可能な光学系支持部で構成され、
前記投映光学部材は、前記光学系支持部に設けられた反射部材を含み、
前記反射部材は、前記光学系支持部が前記使用位置へ移動した状態で投映光を投映面へ向けて反射することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロジェクタにおいて、
前記通気口開閉扉が前記光学系支持部の回動に連動して開閉することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクタにおいて、
投映光源としてＬＥＤまたはレーザを備え、
前記通気口は、前記投映光源を冷却するために吸排気を行うことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
外部からゴミなど異物の侵入を防ぎつつ、光学ブロックを冷却するプロジェクタが知られている（特許文献１参照）。密閉構造の冷却ダクトに光学ユニットが収納され、この冷却ダクトが略密閉構造の筐体内に配置される。筐体内の空気を冷却ダクトの空気流入口から該冷却ダクト内に取り入れることによって、冷却ダクト内の光学ユニットを冷やす。熱交換後の空気は、冷却ダクトの空気流出口から筐体内へ戻される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５２４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、冷却ダクトを略密閉構造の筐体内に配置するため、冷却ダクト内への異物の侵入を防げるものの、筐体内部に空気を対流循環させるための大容量の空間が必要で、携帯用の小型プロジェクタへの適用が困難という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるプロジェクタは、内部を冷却するための通気口と、投映光学部材の一部をプロジェクタ本体から突出させる使用位置と、突出した部材を非突出状態へ戻す収納位置との間で移動させる移動機構と、を備え、移動機構は、収納位置へ移動した状態で通気口を塞ぎ、使用位置へ移動した状態で通気口を開くことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、外部からの異物の侵入を防ぎつつ、使用時の通気口を確保する小さなプロジェクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一の実施形態による小型プロジェクタを略前方から見た斜視図である。
【図２】図１のプロジェクタの収納時を説明する断面図である。
【図３】冷却ファンが回転した場合の本体内の気流を例示する図である。
【図４】第二の実施形態による小型プロジェクタを略前方から見た斜視図である。
【図５】図４のプロジェクタの使用時を説明する断面図である。
【図６】図４のプロジェクタの収納時を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の第一の実施形態による小型プロジェクタを略前方から見た斜視図である。図１において、プロジェクタは、本体１の上部に開閉式の反射ミラー支持部６を有する。反射ミラー支持部６は、回転軸５を中心に回動することによって開閉する。反射ミラー支持部６は、プロジェクタの使用時に図示する使用位置へ開き、不図示のクリック機構によって開姿勢を維持する。
【０００９】
図１に示すように、反射ミラー支持部６が開くと本体１の上面が現れ、プロジェクタを使用状態にする。本体１の上面には、プロジェクタの投映口が設けられ、投映光学系２の一部が露出する。投映光学系２の右側には吸気口群３が設けられ、投映光学系２の左側には排気口群４が設けられる。反射ミラー支持部６の裏側には、反射ミラー７が設けられる。このプロジェクタは、例えば机上に載置されている場合に、投映光学系２からの投映光を反射ミラー７で反射して机上に投映を行う。なお、投映光学系２および反射ミラー７をそれぞれ円筒面の一部であるかのように示したが、実際は自由曲面によって構成されている。
【００１０】
図２は、図１のプロジェクタの収納時（反射ミラー支持部６が閉姿勢）を説明する断面図である。図２において、閉姿勢の反射ミラー支持部６が本体１の上面を覆うことにより、反射ミラー７、投映光学系２、吸気口群３、および排気口群４が、それぞれ閉空間に閉ざされる。
【００１１】
プロジェクタの光学系の要部を説明すると、光源を構成する青色ＬＥＤ２１Ｂと、緑色ＬＥＤ２１Ｇと、赤色ＬＥＤ２１Ｒとが、それぞれヒートシンク１２に取り付けられている。青色ＬＥＤ２１Ｂは、青色光を発するＬＥＤである。緑色ＬＥＤ２１Ｇは、緑色光を発するＬＥＤである。赤色ＬＥＤ２１Ｒは、赤色光を発するＬＥＤである。ヒートシンク１２は、各ＬＥＤ２１Ｂ、ＬＥＤ２１Ｇ、ＬＥＤ２１Ｒが発光時に発する熱を吸熱する。
【００１２】
各光源からの光は、それぞれ光軸に沿って進行する単一光束を形成するように構成されている。なお、３色分の光源は、１チップタイプのＬＥＤによって構成してもよいし、ＬＥＤの代わりにＬＤ（半導体レーザ）で構成してもよい。
【００１３】
ダイクロイックミラー２２は、青色光を透過するとともに、緑色光を反射する。ダイクロイックミラー２３は、赤色光を透過するとともに、青色光および緑色を反射する。これにより、３色の光が同じ光路上へ導かれる。なお、図２においては光束の中心線を光軸とし、該光軸を示す直線によって光路を表すものとする。
【００１４】
マイクロレンズアレイ２４は光路上に配設され、各光源からの光束を複数の部分光束に分割する。複数の部分光束は、不図示の重畳光学系を介してＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）２５へ入射される。入射光束は、偏光分離部２５ａにて偏光分離部２５ａを透過するＰ偏光と、偏光分離部２５ａを反射するＳ偏光とに分離される。偏光分離部２５ａを反射したＳ偏光は下方へ折り曲げられ、反射型液晶であるＬＣＯＳ１０を均一に照明する。一方、偏光分離部２５ａを透過したＰ偏光は不要光として廃棄される。
【００１５】
ＬＣＯＳ１０は、投影ソースに基づいて照明光を変調する。この結果、ＬＣＯＳ１０を反射してＰＢＳ２５へ再度入射される光のうち、変調光であるＰ偏光が偏光分離部２５ａを透過して投映光学系２へ導かれる。投映ソースは、例えば不図示のメモリカードに記録されている画像や、不図示の外部機器から入力される画像である。
【００１６】
本実施形態は、上述したプロジェクタにおけるヒートシンク１２の空冷構造に特徴を有するので、以降の説明は空冷構造を中心に行う。
【００１７】
＜使用状態＞
図２、図３において、排気口群４の下部に冷却ファン１３が配設される。冷却ファン１３は、プロジェクタの使用時（反射ミラー支持部６が開姿勢）にＬＥＤ２１Ｂ、ＬＥＤ２１Ｇ、ＬＥＤ２１Ｒが発光すると通電され、本体１内の空気を排気口群４から上部へ排出する向きに回転する。図３は、冷却ファン１３が回転した場合の本体１内の気流を例示する図である。
【００１８】
図３において、吸気口群３から排気口群４へ向かう気流が効率よくヒートシンク１２を冷却するように、気流に本体１の底部を経由させる整風板１４ａを設けている。さらに、本体１の右底部における気流をスムーズにすべく整風板１４ｂを設け、本体１の左底部における気流をスムーズにすべく整風板１４ｃを設けている。これら整風板１４ａ〜１４ｃにより、吸気口群３から吸い込まれた外気がヒートシンク１２を冷却することなしに排気口群４へ向かうことを防止し、必ずヒートシンク１２との間で熱交換するように気流を導いている。
【００１９】
上記説明において、吸気口群３と排気口群４との位置関係を反対にしてもよい。また、冷却ファン１３の取り付け位置は、当該ファン１３で強制排気させるように取り付ける他に、強制吸気させるように取り付ける構成に変更しても構わない。
【００２０】
＜収納状態＞
反射ミラー支持部６が図２に示す位置へ閉じ、不図示のロック機構によって閉姿勢を維持する。反射ミラー支持部６が反射ミラー７、投映光学系２、吸気口群３、および排気口群４を空間内に閉じこめるので、反射ミラー７や投映光学系２への埃の付着を防止する。また、吸気口群３や排気口群４から本体１内部への異物の侵入を防ぐ。
【００２１】
以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）プロジェクタは、本体１の内部を冷却するための吸気口群３、排気口群４と、投映光学系２の反射ミラー７をプロジェクタ本体１から突出させる使用位置と、突出した反射ミラー７を非突出状態へ戻す収納位置との間で移動させる反射ミラー支持部６、回転軸５と、を備え、反射ミラー支持部６、回転軸５は、収納位置へ移動した状態で吸気口群３、排気口群４を塞ぎ、使用位置へ移動した状態で吸気口群３、排気口群４を開く。これにより、プロジェクタの非使用時（保管、移送等）における本体１内部へのゴミ、塵などの異物の侵入を防ぎつつ、プロジェクタを使用姿勢にすれば自動的に冷却のための吸気口群３、排気口群４を開く。本体１内部に空気を対流循環させるための大容量の空間が不要で、いわゆる「ピコプロジェクタ」と呼ばれる明るさ数十ルーメン程度の小型プロジェクタに好適である。吸気口群３、排気口群４にはフィルタを設けないので、冷却ファン１３に過度の負担をかけることもない。
【００２２】
（２）上記（１）のプロジェクタにおいて、反射ミラー支持部６、回転軸５は、プロジェクタ本体１と回転軸５を介してつながれた回動可能な反射ミラー支持部６で構成され、収納位置へ移動した反射ミラー支持部６が吸気口群３、排気口群４を塞ぐので、反射ミラー支持部６を回動させるという簡単な動作で使用位置と収納位置との間を移動できる。複雑な機構を必要としないので、プロジェクタの小型軽量化を阻害することがない。
【００２３】
（３）上記（２）のプロジェクタにおいて、投映光学系２は、反射ミラー支持部６の内側に設けられた反射ミラー７を含み、反射ミラー７は、反射ミラー支持部６が使用位置へ移動した状態で投映光を投映面へ向けて反射するので、反射ミラー支持部６（反射ミラー７）の使用位置への移動と、吸気口群３、排気口群４の開動作と同時に行える。
【００２４】
（４）上記（１）−（３）のプロジェクタにおいて、投映光源としてＬＥＤ２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを備え、吸気口群３、排気口群４は、ＬＥＤ２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを冷却するために吸排気を行うので、プロジェクタの発熱源を適切に冷却する。
【００２５】
＜第二の実施形態＞
図４は、本発明の第二の実施形態による小型プロジェクタを略前方から見た斜視図である。図４において、プロジェクタは、本体１Ｂの上部に開閉式の反射ミラー支持部６を有する。反射ミラー支持部６は、回転軸５を中心に回動することによって開閉する。反射ミラー支持部６は、プロジェクタの使用時に図示する使用位置へ開き、不図示のクリック機構によって開姿勢を維持する。本体１Ｂの右側面には吸気口群３２が設けられ、本体１Ｂの左側面には、排気口群３３（図５）が設けられる。
【００２６】
＜使用状態＞
図４に示すように、反射ミラー支持部６が開くと本体１Ｂの上面が現れ、プロジェクタを使用状態にする。本体１Ｂの上面には、プロジェクタの投映口が設けられ、投映光学系２の一部が露出する。投映光学系２の右側には吸気側開閉扉２６用の開口が設けられ、この開口から吸気側開閉扉２６の上部が露出する。投映光学系２の左側には排気側開閉扉２７用の開口が設けられ、この開口から排気側開閉扉２７の上部が露出する。
【００２７】
図５は、図４のプロジェクタの使用時（反射ミラー支持部６が開姿勢）を説明する断面図である。図５においては、反射ミラー支持部６の図示を省略する。また、第二の実施形態の光学系は第一の実施形態の光学系と同様なので、その符号表示および説明についても省略する。吸気側開閉扉２６は、開閉扉押し上げばね３０によって上方へ付勢される。このため、吸気側開閉扉２６は、反射ミラー支持部６が開くと図４および図５に図示する位置へ持ち上げられ、吸気側開閉扉２６の上部が本体１Ｂの上面から露出する。同様に、排気側開閉扉２７は、開閉扉押し上げばね３１によって上方へ付勢される。このため、排気側開閉扉２７は、反射ミラー支持部６が開くと図４および図５に図示する位置へ持ち上げられ、排気側開閉扉２７の上部が本体１Ｂの上面から露出する。
【００２８】
図５において、吸気側開閉扉２６には、吸気側開閉扉２６が開閉扉押し上げばね３０によって持ち上げられた状態で本体１Ｂの吸気口群３２に対応する位置に、吸気側開閉扉開口群２８が設けられている。同様に、排気側開閉扉２７には、排気側開閉扉２７が開閉扉押し上げばね３１によって持ち上げられた状態で本体１Ｂの排気口群３３に対応する位置に、排気側開閉扉開口群２９が設けられている。
【００２９】
本体１Ｂには、排気側開閉扉開口群２９の右側に冷却ファン３５が配設される。冷却ファン３５は、プロジェクタの使用時（反射ミラー支持部６が開姿勢）にＬＥＤ２１Ｂ、ＬＥＤ２１Ｇ、ＬＥＤ２１Ｒ（不図示）が発光すると通電され、本体１Ｂ内の空気を排気側開閉扉開口群２９、および排気口群３３を介して本体１Ｂの外部へ排出する向きに回転する。図５の矢印は、冷却ファン３５が回転した場合の本体１Ｂ内の気流を例示する図である。
【００３０】
図５において、吸気側開閉扉開口群２８から排気側開閉扉開口群２９へ向かう気流が効率よくヒートシンク１２を冷却するように、気流を本体１Ｂの下部へ集中させる整風板３４を設けている。この整風板３４により、本体１Ｂ内へ導入された外気がヒートシンク１２との間で効率よく熱交換し、ヒートシンク１２を冷却するようにガイドする。以上説明した構成により、吸気側開閉扉２６が開閉扉押し上げばね３０によって持ち上げられた状態、かつ、排気側開閉扉２７が開閉扉押し上げばね３１によって持ち上げられた状態で、本体１Ｂの外部の空気を本体１Ｂ内へ吸い込み、かつ、本体１Ｂの内部の空気を外部へ排出することが可能となる。
【００３１】
＜収納状態＞
図６は、図４のプロジェクタの収納時（反射ミラー支持部６が閉姿勢）を説明する断面図である。図６において、閉姿勢の反射ミラー支持部６が吸気側開閉扉２６の上端２６ａおよび排気側開閉扉２７の上端２７ａにそれぞれ当接する。吸気側開閉扉２６および排気側開閉扉２７はそれぞれ反射ミラー支持部６によって下方へ押し下げられ、上端２６ａおよび上端２７ａが本体１Ｂの上面と面になる位置まで下がる。このとき、本体１Ｂに設けられた吸気口群３２と、吸気側開閉扉２６に設けられた吸気側開閉扉開口群２８とが互い違いとなり、同様に、本体１Ｂに設けられた排気口群３３と、排気側開閉扉２７に設けられた排気側開閉扉開口群２９とが互い違いとなる。これにより、本体１Ｂ内部への通気のための開口が塞がれる。
【００３２】
上記説明において、吸気口群３２（吸気側開閉扉２６）と排気口群３３（排気側開閉扉２７）との位置関係を反対にしてもよい。また、冷却ファン３５の取り付け位置は、当該ファン３５で強制排気させるように取り付ける他に、強制吸気させるように取り付ける構成に変更しても構わない。
【００３３】
以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）プロジェクタは、本体１Ｂの内部を冷却するための吸気口群３２、排気口群３３と、投映光学系２の反射ミラー７をプロジェクタ本体１Ｂから突出させる使用位置と、突出した反射ミラー７を非突出状態へ戻す収納位置との間で移動させる反射ミラー支持部６、回転軸５と、を備え、反射ミラー支持部６、回転軸５は、収納位置へ移動した状態で吸気口群３２、排気口群３３を塞ぎ、使用位置へ移動した状態で吸気口群３２、排気口群３３を開く。これにより、プロジェクタの非使用時（保管、移送等）における本体１Ｂ内部へのゴミ、塵などの異物の侵入を防ぎつつ、プロジェクタを使用姿勢にすれば自動的に冷却のための吸気口群３２、排気口群３３を開く。本体１Ｂ内部に空気を対流循環させるための大容量の空間が不要で、いわゆる「ピコプロジェクタ」と呼ばれる明るさ数十ルーメン程度の小型プロジェクタに好適である。吸気口群３２、排気口群３３にはフィルタを設けないので、冷却ファン３５に過度の負担をかけることもない。
【００３４】
（２）上記（１）のプロジェクタにおいて、吸気口群３２、排気口群３３を開閉する吸気側開閉扉２６、排気側開閉扉２７をさらに備え、反射ミラー支持部６、回転軸５は、使用位置と収納位置との間の移動と連動して吸気側開閉扉２６、排気側開閉扉２７を開閉させるようにしたので、反射ミラー支持部６（反射ミラー７）の使用位置への移動と、吸気側開閉扉２６、排気側開閉扉２７の開動作と同時に行える。
【００３５】
（３）上記プロジェクタにおいて、反射ミラー支持部６、回転軸５は、プロジェクタ本体１Ｂと回転軸５を介してつながれた回動可能な反射ミラー支持部６で構成され、投映光学系２は、反射ミラー支持部６の内側に設けられた反射ミラー７を含み、反射ミラー７は、反射ミラー支持部６が使用位置へ移動した状態で投映光を投映面へ向けて反射するようにした。反射ミラー支持部６を回動させるという簡単な動作で使用位置と収納位置との間を移動できるため、複雑な機構を必要としないので、プロジェクタの小型軽量化を阻害することがない。
【００３６】
（４）上記（３）のプロジェクタにおいて、吸気側開閉扉２６、排気側開閉扉２７が反射ミラー支持部６の回動に連動して開閉するので、反射ミラー支持部６を回動させるという簡単な動作に連動でき、複雑な機構を必要としないので、プロジェクタの小型軽量化を阻害することがない。
【００３７】
（変形例１）
上述した説明では、ライトバルブとして反射型液晶表示素子（ＬＣＯＳ）を用いる例を説明したが、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を用いる構成にしてもよい。また、透過型の表示素子を用いてもよい。
【００３８】
（変形例２）
以上の説明では、光学部材として反射ミラー７を使用位置と収納位置との間で移動させる機構を備え、この移動機構に連動して吸排気口をそれぞれ開閉動作させる例を説明した。この代わりに、投映光学系を使用時に繰り出し、収納時に引き込むように構成し、この繰り出し−引き込み動作に連動して吸排気口をそれぞれ開閉動作させるようにしてもよい。
【００３９】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４０】
１、１Ｂ…本体
２…投映光学系
３、３２…吸気口群
４、３３…排気口群
５…回転軸
６…反射ミラー支持部
７…反射ミラー
１２…ヒートシンク
１３、３５…冷却ファン
１４ａ〜ｃ、３４…整風板
２６…吸気側開閉扉
２７…排気側開閉扉
２８…吸気側開閉扉開口群
２９…排気側開閉扉開口群
３０、３１…開閉扉押し上げばね
【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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