(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を光学系に導いて映像光として投射するプロジェクター装置において、
前記光学系を構成する複数の光学部品の内、冷却の対象とする複数の光学部品へ冷却用の空気を供給するための複数の冷却ファンと、
前記複数の冷却ファンの各々から直線上を伸びて、前記冷却用の空気を流す幹線流路部とを具え、各幹線流路部の最上流位置に対向させて、前記複数の冷却ファンが取り付けられると共に、前記複数の冷却ファンから伸びる複数の幹線流路部に面して、前記冷却の対象とする複数の光学部品が配置され、前記複数の幹線流路部の壁面には、前記複数の冷却ファンから流れてくる空気を前記複数の光学部品へ向けて吹き出すための、複数の空気吹き出し口が開設されていることを特徴とする光学部品冷却構造。
【請求項２】
前記複数の幹線流路部が形成されたハウジングを具え、該ハウジングに、各幹線流路部の最上流位置に対向させて、前記複数の冷却ファンが取り付けられると共に、前記複数の空気吹き出し口が開設されている請求項１に記載の光学部品冷却構造。
【請求項３】
光源からの光を光学系に導いて映像光として投射するプロジェクター装置において、
前記光学系を構成する複数の光学部品の内、冷却の対象とする複数の光学部品へ冷却用の空気を供給するための複数の冷却ファンと、
前記複数の冷却ファンが取り付けられたハウジング
とを具え、前記ハウジングの内部には、前記複数の冷却ファンの各々から直線上を伸びて、前記冷却用の空気を流す幹線流路部が形成され、各幹線流路部の最上流位置に対向させて、前記複数の冷却ファンが取り付けられると共に、前記複数の冷却ファンから伸びる複数の幹線流路部に面して、前記冷却の対象とする複数の光学部品が配置され、前記ハウジングには、前記複数の冷却ファンから各幹線流路部を経て流れてくる空気を各幹線流路部上の複数の光学部品へ向けて吹き出すための、複数の空気吹き出し口が開設されていることを特徴とする光学部品冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光を光学系に導いてカラー映像光を生成し、前方のスクリーンへ拡大投射するプロジェクター装置において、光学系を構成する複数の光学部品を冷却するための構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のプロジェクター装置は、ケーシングの内部に、図６に示す如く、光源となるランプ(４)、偏光ビームスプリッター(24)、偏光板(31)(33)(34)(36)(37)(39)、液晶パネル(32)(35)(38)、投射レンズ(20)等からなる光学系を配備して構成されるが、光学系を構成する偏光ビームスプリッター(24)や液晶パネル(32)(35)(38)等から発熱が生じるため、ケーシングの内部に冷却ファンを設置して、ケーシング内部の空気を流動させることによって、光学系全体を冷却することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、高輝度の映像を投射することが可能なプロジェクター装置においては、光学系からの発熱量が大きくなるため、冷却ファンを高速で回転させて、冷却風量を増大させる必要があり、この結果、冷却ファンから発生する騒音が増大する問題があった。
【０００４】
そこで出願人は、少ない風量で光学系を冷却するべく、図４に示す如く光学系Ｐとの対向位置に、冷却ファン(66)(67)を具えた冷却ユニット(６)を設置し、該冷却ユニット(６)のハウジング(60)に開設した４つの空気吹出し口(69)(63)(64)(65)からそれぞれ偏光ビームスプリッター(24)及び液晶パネル(32)(35)(38)へ向けて空気を吹き出すことにより、これらの光学部品を冷却する構造を考案した。該冷却構造によれば、各冷却ファン(66)(67)から吐出される空気が漏れなく光学部品に吹き付けられるので、従来よりも少ない風量で各光学部品を冷却することが出来る。
【０００５】
ところが、上記冷却ユニット(６)による冷却構造を採用した高輝度プロジェクターにおいては、冷却ファン(66)(67)の性能に応じた冷却効果を十分に得ることが出来ない問題があった。
本発明の目的は、プロジェクター装置において、冷却ファンの性能に応じた冷却効果を十分に得ることが出来る光学部品冷却構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
出願人は、従来の冷却ユニットを用いた光学部品冷却構造における問題点を次の様に解明し、本発明の完成に至った。
即ち、図４に示す冷却ユニット(６)の設計においては、光学系Ｐの配置に応じ、余裕のあるスペースに２つの冷却ファン(66)(67)を配置し、各冷却ファン(66)(67)から冷却ユニット(６)の４つの空気吹出し口(69)(63)(64)(65)へ至る流路(図４中に破線で示す矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ)が決定されていた。
この結果、図２に示す如く、各冷却ファン(66)(67)から各光学部品の下方位置まで水平に伸びる幹線流路部ａ、ｂ、ｃ、ｄの内、一部の幹線流路部ａ、ｃが途中で屈曲することとなり、該屈曲部において空気流に圧損が発生していたのである。
【０００７】
本発明に係る光学部品冷却構造は、上述の圧損を可及的に減少させることによって、冷却ファンの性能に応じた冷却効果を得んとするものである。
本発明に係る光学部品冷却構造は、
光学系を構成する複数の光学部品の内、冷却の対象とする複数の光学部品へ冷却用の空気を供給するための複数の冷却ファンと、
前記複数の冷却ファンの各々から直線上を伸びて、前記冷却用の空気を流す幹線流路部とを具え、前記複数の冷却ファンから伸びる複数の幹線流路部に面して、前記冷却の対象とする複数の光学部品の全てが配置されている。
【０００８】
上記本発明の光学部品冷却構造においては、各冷却ファンから吐出された空気を少なくとも２つの光学部品へ導くための流路の幹線流路部が、冷却ファンから少なくとも２つの光学部品の近傍位置まで直線上を伸びているので、冷却ファンから吐出された空気は該幹線流路に沿って直線上を流れた後、各光学部品へ向けて吹き出される。従って、幹線流路部が屈曲していた従来装置に比べて、空気流の圧損は小さくなる。
【０００９】
具体的には、前記光学系は、光源からの光が入射すべき偏光ビームスプリッター(24)と、偏光ビームスプリッター(24)を通過した光を３原色の光に分離する複数の分離ミラーと、該分離ミラーによって分離された３原色の光がそれぞれ通過すべき３原色用の３枚の液晶パネル(32)(35)(38)と、３枚の液晶パネルからの３原色の映像光をカラー映像光に合成する色合成プリズム(30)と、色合成プリズム(30)からのカラー映像光を拡大投射する投射レンズ(20)とを具え、冷却の対象となる光学部品は、偏光ビームスプリッター(24)と３枚の液晶パネル(32)(35)(38)であって、偏光ビームスプリッター(24)と１枚の液晶パネル(35)を冷却するための第１の流路と、残り２枚の液晶パネル(32)(38)を冷却するための第２の流路とが設けられ、各流路の最上流位置に冷却ファンが設置されている。
又、各流路には、幹線流路部から流れてくる空気を光学部品へ向けて吹き出すための複数の空気吹き出し口が開設されている。
【００１０】
上記具体的構成においては、第１流路の最上流位置に設置された第１冷却ファン(66)から吐出された空気が、第１流路の幹線流路部の全長若しくは一部を流れた後、２つの空気吹き出し口から吹き出され、それぞれ偏光ビームスプリッター(24)と１枚の液晶パネル(35)に吹き付けられる。又、第２流路の最上流位置に設置された第２冷却ファン(67)から吐出された空気が、第２流路の幹線流路部の全長若しくは一部を流れた後、２つの空気吹き出し口から吹き出され、それぞれ残りの２枚の液晶パネル(32)(38)に吹き付けられる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明に係る光学部品冷却構造によれば、冷却ファンから光学部品へ至る流路の圧損が従来よりも小さくなるので、冷却ファンの性能に応じた高い冷却効果を得ることが出来る。この結果、冷却ファンの回転数を下げることが可能となり、これによって騒音の低減を図ることが出来る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図５〜図７に示す液晶プロジェクターに実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
該液晶プロジェクターは、図５に示す如く下半ケース(11)及び上半ケース(12)からなる扁平なケーシング(１)を具え、該ケーシング(１)の前面パネル(13)には、投射窓(14)が開設されると共に、内蔵のランプユニットから排出される温風の排気孔(15)が開設されている。
ケーシング(１)の内部には、図７に示す如く、カラー映像光を生成するための光学ユニット(２)と、光学ユニット(２)の光源となるランプユニット(４)と、光学ユニット(２)を冷却するための冷却ユニット(６)とが配備される。
【００１３】
光学ユニット(２)は、図６に示す如く、ランプユニット(４)からの白色光を、第１インテグレータ(21)、第１ミラー(22)、第２インテグレータ(23)及び偏光ビームスプリッター(24)を経て、青用二色分離ミラー(25)に導き、これによって青色光を分離する。又、青用二色分離ミラー(25)を通過した光を緑用二色分離ミラー(27)に導き、これによって緑色光を分離する。
青用二色分離ミラー(25)によって分離された青色光は、第２ミラー(26)を経て色合成装置(３)に入射する。又、緑用二色分離ミラー(27)によって分離された緑色光は色合成装置(３)に入射し、赤色光は第３ミラー(28)を経て色合成装置(３)に入射する。
【００１４】
色合成装置(３)に入射した青色光は、色合成装置(３)の青用入射側偏光板(31)、青用液晶パネル(32)、及び青用出射側偏光板(33)を経て、色合成プリズム(30)に導かれる。又、色合成装置(３)に入射した緑色光は、色合成装置(３)の緑用入射側偏光板(34)、緑用液晶パネル(35)、及び緑用出射側偏光板(36)を経て、色合成プリズム(30)に導かれる。更に、色合成装置(３)に入射した赤色光は、色合成装置(３)の赤用入射側偏光板(37)、赤用液晶パネル(38)、及び赤用出射側偏光板(39)を経て、色合成プリズム(30)に導かれる。
色合成プリズム(30)に導かれた３色の映像光は、色合成プリズム(30)により合成され、これによって得られるカラー映像光が、投射レンズ(20)を経て前方のスクリーンへ拡大投射される。
【００１５】
上記液晶プロジェクターに装備すべき本発明の冷却ユニット(600)は、図３に示す如く扁平なハウジング(60)を具えており、ハウジング(60)の表面に開設した４つの空気吹出し口(63)(64)(65)(69)から、上方の光学系Ｐへ向けて空気を吹き出すものである。
【００１６】
前記４つの空気吹出し口(63)(64)(65)(69)の内、３つの空気吹出し口(63)(64)(65)はそれぞれ、色合成装置(３)を構成する青用入射側偏光板(31)、青用液晶パネル(32)及び青用出射側偏光板(33)へ向けて開口する青用の空気吹出し口と、緑用入射側偏光板(34)、緑用液晶パネル(35)及び緑用出射側偏光板(36)へ向けて開口する緑用の空気吹出し口と、赤用入射側偏光板(37)、赤用液晶パネル(38)及び赤用出射側偏光板(39)へ向けて開口する赤用の空気吹出し口となっている。
又、残りの１つの空気吹出し口(69)は、偏光ビームスプリッター(24)へ向けて開口する偏光ビームスプリッター(以下、ＰＢＳという)用の空気吹出し口となる。
【００１７】
冷却ユニット(600)のハウジング(60)には、ハウジング(60)内へ向けて、２台の冷却ファン(66)(67)が取り付けられている。
図１は、第１の冷却ファン(66)と第２の冷却ファン(67)の平面位置と向きを表わしており、第１冷却ファン(66)は、ＰＢＳ(24)と緑用液晶パネル(35)を結ぶ直線の延長線上に配備され、第２冷却ファン(67)は、青用液晶パネル(32)と赤用液晶パネル(38)を結ぶ直線の延長線上に配備されている。
【００１８】
図３中に破線の矢印で示す様に、冷却ユニット(600)のハウジング(60)内には、第１冷却ファン(66)からＰＢＳ用空気吹出し口(69)及び緑用空気吹出し口(64)へ至る第１流路が形成されると共に、第２冷却ファン(67)から赤用空気吹出し口(65)及び青用空気吹出し口(63)へ至る第２流路が形成されている。
【００１９】
従って、第１冷却ファン(66)から吐出された空気は、破線の矢印Ｅに沿って流れた後、ＰＢＳ用空気吹出し口(69)から吹き出され、ＰＢＳ(24)に吹き付けられると共に、破線の矢印Ｆに沿って流れた後、緑用空気吹出し口(64)から吹き出され、緑用入射側偏光板(34)、緑用液晶パネル(35)及び緑用出射側偏光板(36)に吹き付けられる。
又、第２冷却ファン(67)から吐出された空気は、破線の矢印Ｇに沿って流れた後、赤用空気吹出し口(65)から吹き出され、赤用入射側偏光板(37)、赤用液晶パネル(38)及び赤用出射側偏光板(39)に吹き付けられると共に、破線の矢印Ｈに沿って流れた後、青用空気吹出し口(63)から吹き出され、青用入射側偏光板(31)、青用液晶パネル(32)及び青用出射側偏光板(33)に吹き付けられる。
【００２０】
ここで、第１流路には、第１冷却ファン(66)からＰＢＳ(24)の下方位置を経由して緑用液晶パネル(35)の下方位置まで直線上を伸びる幹線流路部が形成されているので、第１冷却ファン(66)から吐出された空気は、図１中に矢印ｅで示す様に幹線流路部に沿って直線上を流れて、ＰＢＳ(24)の下方位置に達すると共に、図１中に矢印ｆで示す様に幹線流路部に沿って直線上を流れて、緑用液晶パネル(35)の下方位置に達する。
又、第２流路には、第２冷却ファン(67)から赤用入射側偏光板(37)の下方位置を経由して青用液晶パネル(32)の下方位置まで直線上を伸びる第２の幹線流路部が形成されているので、第２冷却ファン(67)から吐出された空気は、図１中に矢印ｇで示す様に幹線流路部に沿って直線上を流れて、赤用入射側偏光板(37)の下方位置に達すると共に、図１中に矢印ｈで示す様に幹線流路部に沿って直線上を流れて、青用液晶パネル(32)の下方位置に達する。
【００２１】
従って、第１流路及び第２流路の圧損は小さく、第１冷却ファン(66)及び第２冷却ファン(67)の性能に応じた風量が得られる。これによって、第１冷却ファン(66)及び第２冷却ファン(67)の回転数を低く抑えて騒音の低減を図った場合にも、必要な冷却効果を十分に得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶プロジェクターにおける冷却ファンの配置を示す平面図である。
【図２】従来の液晶プロジェクターにおける冷却ファンの配置を示す平面図である。
【図３】本発明に係る液晶プロジェクターにおける光学系と冷却ユニットの位置関係を示す斜視図である。
【図４】従来の液晶プロジェクターにおける光学系と冷却ユニットの位置関係を示す斜視図である。
【図５】本発明を実施すべき液晶プロジェクターの外観を示す斜視図である。
【図６】該液晶プロジェクターの光学系を示す図である。
【図７】該液晶プロジェクターの分解斜視図である。
【符号の説明】
(２)  光学ユニット
(31) 青用入射側偏光板
(32) 青用液晶パネル
(33) 青用出射側偏光板
(34) 緑用入射側偏光板
(35) 緑用液晶パネル
(36) 緑用出射側偏光板
(37) 赤用入射側偏光板
(38) 赤用液晶パネル
(39) 赤用出射側偏光板
(24) 偏光ビームスプリッター
(４)  ランプユニット
(600) 冷却ユニット
(60)  ハウジング
(63)  青用空気吹出し口
(64)  緑用空気吹出し口
(65)  赤用空気吹出し口
(69)  ＰＢＳ用空気吹出し口
(66)  第１冷却ファン
(67)  第２冷却ファン
【図１】
0003992464.tif 000002
【図２】
0003992464.tif 000003
【図３】
0003992464.tif 000004
【図４】
0003992464.tif 000005
【図５】
0003992464.tif 000006
【図６】
0003992464.tif 000007
【図７】
0003992464.tif 000008