(57)【要約】【課題】遮光性を備えつつ、排気能力の低下を抑えることが可能な光学装置を提供する。【解決手段】本発明に係るプロジェクタ１０は、筐体１１と、筐体１１内部に設けられた光源１２と、筐体１１内部の空気を筐体１１外部へ排気するダクト１と、を備え、ダクト１は、筐体１１内部の空気を吸気する吸気口１１２と、吸気した空気を排気する排気口１１１と、吸気口１１２側に設けられ、ダクト１の延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有するルーバー２１と、排気口１１１側に設けられ、ダクト１の延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバー２２と、を備えるものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内部に設けられた光源と、
前記筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトと、
を備え、
前記ダクトは、
前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、
前記吸気した空気を排気する排気口と、
前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有する第１のルーバーと、
前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバーと、
を備える、光学装置。
【請求項２】
前記第２の遮光板は、前記第１のルーバー側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる平行遮光片部と、前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる斜め遮光片部とを含む、
請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記複数の第１の遮光板に含まれる隣り合う第１の遮光板のうち、一方の第１の遮光板の前記吸気口側端部から、他方の第１の遮光板の前記第２のルーバー側端部までの光直線の角度を第１の光直線角度とし、
前記複数の第２の遮光板に含まれる隣り合う第２の遮光板のうち、一方の第２の遮光板の斜め遮光片部の前記第１のルーバー側端部から、他方の第２の遮光板の斜め遮光片部の前記排気口側端部までの光直線の角度を第２の光直線角度とし、
前記第１の光直線角度は、前記第２の光直線角度よりも小さい、
請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記複数の第２の遮光板に含まれる隣り合う第２の遮光板のうち、一方の第２の遮光板の平行遮光片部の前記第１のルーバー側端部から、他方の第２の遮光板の平行遮光片部の前記排気口側端部までの光直線の角度を第３の光直線角度とし、
前記第２の光直線角度は、前記第３の光直線角度よりも小さい、
請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記第１のルーバーを介した空気を、前記第２のルーバーへ導く導風板を備える、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第１のルーバーを介した空気を、前記第２のルーバーへ導く排気ファンを備える、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学装置。
【請求項７】
光源を有する筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトを備え、
前記ダクトは、
前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、
前記吸気した空気を排気する排気口と、
前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有する第１のルーバーと、
前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバーと、
を備える、遮光構造。
【請求項８】
光源を有する筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトを用いた遮光方法であって、
前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有する第１のルーバーは、前記筐体内部の空気を吸気口から吸気し、
前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバーは、前記第１のルーバーが吸気した空気を排気口へ排気する、
遮光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、遮光構造及び遮光方法に関し、特に、筐体内に光源を有する光学装置、遮光構造及び遮光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタやレーザー加工装置等、内部に光を使用する光学装置が知られている。このような光学装置では、内部に熱が篭るため、内部の空気を外部に排出する排気口が必要となる。
【０００３】
一方で、光学装置の筐体内には強い光を放つ部位（光源など）が存在し、その部位から放出される光は、筐体内のあらゆる面で拡散や反射をしている為、筐体内では無作為の方向から光が排気口に差し込む。排気口から漏れた不要な光は、プロジェクタ等が投映する映像の質の低下や安全上の為、筐体内部の光を外に出すことが許されないことがあり、排気と遮光の両立が必要となる。
【０００４】
一般にこのような状況では、遮光性のあるルーバー構造が採用される(例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、筐体内部にある光源を冷やし排気するファンを備え、排気口の空気の流れに垂直な遮光片と水平な遮光片と斜めに伸びた遮光片を一組とする遮光部を適切な隙間を空け上下に並べることで、遮光性があり排気可能な冷却構造を実現している。その他、関連する技術として、特許文献２及び３が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１６７１６６号公報
【特許文献２】特開２０１３−１２０２４９号公報
【特許文献３】特開２００９−２１０８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような関連する技術では、遮光性を確保するために、風の流れに垂直となる遮光構造を採用している。このため、風が遮光構造に当たり、空気の流れが阻害されてしまい排気能力が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑み、遮光性を備えつつ、排気能力の低下を抑えることが可能な光学装置、遮光構造及び遮光方法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】
【０００８】
本発明に係る光学装置は、筐体と、前記筐体内部に設けられた光源と、前記筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトと、を備え、前記ダクトは、前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、前記吸気した空気を排気する排気口と、前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有する第１のルーバーと、前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバーと、を備えるものである。
【０００９】
本発明に係る遮光構造は、光源を有する筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトを備え、前記ダクトは、前記筐体内部の空気を吸気する吸気口と、前記吸気した空気を排気する排気口と、前記吸気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有する第１のルーバーと、前記排気口側に設けられ、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバーと、を備えるものである。
【００１０】
本発明に係る遮光方法は、光源を有する筐体内部の空気を前記筐体外部へ排気するダクトを用いた遮光方法であって、前記ダクトの延伸方向に対して略平行に伸びる複数の第１の遮光板を有する第１のルーバーは、前記筐体内部の空気を吸気口から吸気し、前記ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる複数の第２の遮光板を有する第２のルーバーは、前記第１のルーバーが吸気した空気を排気口へ排気するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、遮光性を備えつつ、排気能力の低下を抑えることが可能な光学装置、遮光構造及び遮光方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係るプロジェクタの概略構成図である。
【図２】実施の形態１に係るダクトの外観斜視図である。
【図３】実施の形態１に係るダクトの外観正面図である。
【図４】実施の形態１に係るダクトの概略構成図である。
【図５】実施の形態１に係るダクトの第１のルーバーの概略構成図である。
【図６】実施の形態１に係るダクトの第２のルーバーの概略構成図である。
【図７】実施の形態１に係るダクトの第２のルーバーの概略構成図である。
【図８】比較例１に係るダクトの概略構成図である。
【図９】比較例２に係るダクトの概略構成図である。
【図１０】実施の形態１に係るダクトの効果を説明するための説明図である。
【図１１】その他の実施の形態に係るダクトの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。
【００１４】
図１は、本実施の形態に係るプロジェクタの概略構成を示している。図１に示すように、本実施の形態に係るプロジェクタ１０は、筐体１１、光源１２、投写レンズ１３、ダクト１を備えている。なお、本実施の形態では、主にプロジェクタの例について説明するが、プロジェクタに限らず、内部に光源を有するその他の光学装置であってもよい。
【００１５】
筐体１１は、プロジェクタ１０の各部を収容する外装ケースであり、筐体１１の内部に光源１２、投写レンズ１３、ダクト１や、その他プロジェクタの機能を実現するために必要な構成を備えている。筐体１１は、例えば側面に、筐体内部の光源１２の周辺の空気を外部に排出するための排気口１１１を有する。
【００１６】
光源１２は、光を放射（発光）する発光装置である。主に光源１２は投写レンズ１３へ向けて光を放射するが、放射された光は、ダクトを含む筐体内の全体へ拡散または反射する。また、光源１２は光の放射（発光）とともに発熱する発熱体でもある。一例として、光源１２は、水銀ランプやハロゲンランプ、レーザーモジュール等である。投写レンズ１３は、光源１２から放射された光を光学的に処理し、外部の投写面に投写する。投写レンズ１３は、例えば、複数のレンズを備えたレンズユニットであり、光源１２から放射された放射光を平行光に変換し、平行光を外部へ射出する。
【００１７】
ダクト１は、筐体内部に設けられた内部の空気を排気口１１１に導くための排気ダクトである。ダクト１は、筐体内部の例えば光源１２近傍から筐体外部へ向かって略直線状に延びるように配置されている。ダクト１は、光源１２周辺で高温となった空気を外部へ排気することで、筐体内部の熱の上昇を抑える。ダクト１は、筐体内部側に吸気口１１２を備え、筐体側に排気口１１１を備えているともいえる。ダクト１は、吸気口１１２から筐体内部の空気を吸引し、吸引した空気を排気口１１１から排出する。
【００１８】
図２は、本実施の形態に係るダクトを吸気口側からみた斜視図であり、図３は、本実施の形態に係るダクトを排気口側からみた正面図である。
【００１９】
図２及び図３に示すように、ダクト１は、断面が矩形状の筒状部材であるダクト本体１ａを備えている。ダクト本体１ａの一端である筐体内部側の開口が吸気口１１２となり、ダクト本体１ａの他端である筐体側の開口が排気口１１１となる。
【００２０】
ダクト本体１ａの内部に、ルーバー２１及びルーバー２２を備えている。ルーバー２１及びルーバー２２により、吸気口１１２側からダクト１を見ると図２のようにダクト内部が見え、もう一方の排気口１１１側からダクト１を見ると図３に示すようにダクト内部が見えない構造となっている。
【００２１】
図４は、本実施の形態に係るダクト１の断面の概略構造を示し、図５は、図４のダクト１のルーバー２１のみを示し、図６及び７は、図４のダクト１のルーバー２２のみを示している。
【００２２】
図４に示すように、ダクト１の内部には、吸気口１１２側にルーバー（第１のルーバー）２１が設けられ、排気口１１１側にルーバー（第２のルーバー）２２が設けられている。ルーバー２１とルーバー２２とは、距離Ｌｄ離れて配置されている。
【００２３】
吸気口１１２側のルーバー２１は、板状の遮光部材である複数の遮光片２１１を備える。遮光片２１１は、排気（空気）の流れに水平に伸びており、排気の流れに垂直な面の一方向に複数連なり形成されている。すなわち、遮光片２１１は、ダクトの延伸方向（排気方向）と略並行に伸びるように配置されている。
【００２４】
図５に示すように、吸気口１１２側のルーバー２１の遮光片２１１は、風（空気）の流れと同じ水平方向（ダクトの延伸方向）に長さＬ１で伸び、各遮光片２１１間の間隔がp１で一列に並んでいる。隣り合うある２つの遮光片２１１から光が漏れる光線の角度はΘ１となる。角度Θ１（第１の光直線角度）は、遮光片２１１の一端（吸気口側）２１１ａから一つ下の遮光片２１１の他端（排気口側）２１１ｂへ引いた線（光直線）と、遮光片２１１の延びる方向の線との成す角度である。角度Θ１は、遮光片２１１の長さＬ１と遮光片２１１の間隔ｐ１とにより決定する。
【００２５】
図４に示すように、排気口１１１側のルーバー２２は、ルーバー２１から風（空気）の流れ方向に距離Ｌｄ離れて設けられる。ルーバー２２は、折れ曲がった板状の遮光部材である複数の遮光片２２１を備える。遮光片２２１は、排気（空気）の流れと同じ水平方向（ダクトの延伸方向）に伸びる片２２１ａと、水平の片２２１ａから排気の流れに斜めに伸びる片２２１ｂを備える。片２２１ａは、ルーバー２１側に設けられ、ダクトの延伸方向（排気方向）に対し略並行に伸びる平行遮光片部であり、片２２１ｂは、排気口１１１側に設けられ、ダクトの延伸方向に対して斜めに伸びる斜め遮光片部であるともいえる。片２２１ａは、空気の流れと同じ水平方向（ダクトの延伸方向）に長さＬ２で伸び、片２２１ｂは、片２２１ａの端部から空気の流れに斜めの方向へ長さＬ３で伸びている。水平の片２２１ａと斜めの片２２１ｂとの成す角がΘ２である。遮光片２２１は、排気の流れに垂直な面の一方向に複数連なり形成され、各遮光片２２１間の間隔がp２で一列に並んでいる。
【００２６】
図６に示すように、遮光片２２１の片２２１ｂが斜めに伸びた先端２２１ｃ（片２２１ｂの排気口側端部）から、一つ下の遮光片２２１の水平の片２２１ａと斜めの片２２１ｂが接する凸部（角部）２２１ｄ（片２２１ｂのルーバー２１側端部）に引いた光線３１の成す角がθ３（第２の光直線角度）となる。図７に示すように、遮光片２２１の水平の片２２１ａと斜めの片２２１ｂ部が接する凸部（角部）２２１ｄ（片２２１ａの排気口側端部）から、一つ上の遮光片２２１の水平の片２２１ａの一端２２１ｅ（片２２１ａのルーバー２１側端部）に引いた光線３２との成す角がθ４（第３の光直線角度）となる。角度Θ３〜角度Θ４が、ルーバー２２の方向からルーバー２１の方向（排気口側から内部）を覗いたときに光が漏れる角度である。
【００２７】
本実施の形態では、上記のようにルーバー２１とルーバー２２とをダクト１内に設けることで、遮光片２２１の斜めに伸びる角度を関連する技術の構造よりも風の流れに水平に近づけても遮光可能になり、遮光片２２１の斜めに伸びる角度が水平に近いため、空気抵抗を抑え高い排気性能を実現することができる。
【００２８】
図８及び図９は、遮光性と排気性能を両立できない場合の比較例を示している。図８に示すように、比較例１のダクト８００は、ルーバー８１０とルーバー８２０を備えている。ルーバー８１０の遮光片８１１は、空気の流れ（ダクトの延伸方向）に対し斜めに伸びており、ルーバー８２０の遮光片８２１は、遮光片８１１とは反対の方向へ斜めに伸びている。図８に示すように、ルーバーの遮光片を風の流れから傾けると、二つの遮光片によって遮光は可能であるが、ルーバー８１０とルーバー８２０の遮光片に風が当たるため、排気性能が低下する。
【００２９】
一方、図９に示すように、比較例２のダクト９００は、排気性能を高めるためルーバー９１０とルーバー９２０を備えている。ルーバー９１０の遮光片９１１及びルーバー９２０の遮光片９２１は、同じ方向、すなわち空気の流れに対し水平に伸びている。図９に示すように、風の流れに水平なルーバー構造を二つ用いると、排気性能は向上するものの、光を遮ることができないため、遮光性が低下する。
【００３０】
これに対し、本実施の形態では、遮光性と風の流れやすさの両立を考慮し、図４〜図７の構造とする。ルーバー２２がΘ３＜Θ４の時、ルーバー２２単一で遮光は不可能であるが、流路が広く空気抵抗が少ない形状となりながらも、ルーバー２１がΘ１＜Θ３を満たすとき、ルーバー２１とルーバー２２の一対で遮光可能となる。
【００３１】
本実施の形態の最適な構造は、ルーバー２１とルーバー２２の形状はΘ３が小さいほど風の流れに水平となり風通りが良いため、Θ１＜Θ３を満たしながら、Θ３を小さくすることである。
【００３２】
また、本実施の形態の構造条件はルーバー２１とルーバー２２の距離Ｌｄに依存しないため、ルーバー２１とルーバー２２の間に空間を設けることが可能である。この空間を設けることにより、図１０のようにルーバー２１とルーバー２２の間にも空気が流れるため、空気の流れ４１が限定されることなくルーバー２２を通過するため空気抵抗を減らすことができ、効率よく排気することができる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態では、ダクトが、水平方向の遮光板を含む第１のルーバーと、斜め方向の遮光板を含む第２のルーバーを備えることにより、遮光性を保ちつつ、排気能力の低下を抑えることができる。特にΘ１＜Θ３とすることで、遮光性と排気性能を確実に向上することができる。
【００３４】
（その他の実施の形態）
その他の実施の形態として、ダクトを図１１のような構成としてもよい。実施の形態１で説明したようにルーバー２２が風の流れに対して斜めの遮光片２２１を有しているため、一番下の遮光片２２１の下側に構造的に袋小路が形成される。そこで、図１１に示すように、袋小路に空気が溜まらないように、ルーバー２１からの空気を導く導風板２２２を追加する。導風板２２２は、一番下の遮光片２２１のルーバー２１側端部から、ダクト本体１ａへ斜めに配置される。この導風板２２２により、風の流れを排気口方向へ導くことができるため、有効に排気することが可能となる。
【００３５】
また、ルーバー２１とルーバー２２の間の空間に、ルーバー２１からの空気を導くファン（排気ファン）４１１を追加してもよい。このファン４１１により、風の流れを強化することができるため、より効果的に排気することが可能とある。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１      ダクト
１ａ    ダクト本体
１０    プロジェクタ
１１    筐体
１２    光源
１３    投写レンズ
２１、２２  ルーバー
３１、３２  光線
１１１  排気口
１１２  吸気口
２１１  遮光片
２２１  遮光片
２２１ａ、２２１ｂ  片
２２２  導風板
４１１  ファン
【図１】
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【図２】
2016212289.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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