(57)【要約】      （修正有）【課題】発熱源に対する冷却効果を向上させることができる冷却装置および画像投射装置を提供する。【解決手段】電源ユニット５１等の発熱源を冷却する吸気ファン６１等の冷却手段と、冷却手段を制御するファン制御部１０４等の制御手段とを備えた冷却装置において、発熱源の設置場所の位置情報を取得するＧＰＳ受信処理装置１０１等の位置情報取得手段と、位置情報に対応する定格電源電圧と標高情報とを記憶するデータベース１０３等の記憶手段とを備え、制御手段は、位置情報取得手段によって取得した位置情報をもとに記憶手段を参照して得られた定格電源電圧と標高情報とに応じて、冷却手段を制御する。【選択図】図６
2017009645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱源を冷却する冷却手段と、該冷却手段を制御する制御手段とを備えた冷却装置において、
前記発熱源の設置場所の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
位置情報に対応する定格電源電圧と標高情報とを記憶する記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記位置情報取得手段によって取得した位置情報をもとに前記記憶手段を参照して得られた前記定格電源電圧と前記標高情報とに応じて、前記冷却手段を制御することを特徴する冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の冷却装置において、
前記位置情報取得手段は、衛星から送られる電波から取得した前記発熱源の設置場所の位置情報を取得することを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
請求項１記載の冷却装置において、
前記位置情報取得手段は、前記発熱源近傍にある携帯電話機が取得した位置情報を受信して前記発熱源の設置場所の位置情報を取得することを特徴とする冷却装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷却装置において、
言語、高度、国、住所を入力する入力手段を備え、前記位置情報取得手段は、該入力手段によって入力された言語、高度、国、住所により位置情報を取得することを特徴とする冷却装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷却装置において、
前記冷却手段は冷却ファンであり、前記制御手段は、前記定格電源電圧が低い場合は前記冷却ファンの回転数を上げ、前記定格電源電圧が高い場合は前記冷却ファンの回転数を下げるよう、前記冷却ファンの駆動を制御することを特徴とする冷却装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷却装置において、
前記冷却手段は冷却ファンであり、前記制御手段は、前記発熱源の設置場所の高度が高い場合は前記冷却ファンの回転数を上げ、前記発熱源の設置場所の高度が低い場合は前記冷却ファンの回転数を下げるよう、前記冷却ファンの駆動を制御することを特徴とする冷却装置。
【請求項７】
光源と、冷却対象を冷却する冷却手段と、前記光源の光を用いて画像を投射する画像投射装置において、
前記冷却手段として、請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷却装置を用いたことを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置及びこれを備えた画像投射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発熱源としての光源を有する画像投射装置などの電子装置において、当該発熱源を冷却する冷却装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、衛星からの電波を受信することで画像投射装置の設置場所の位置情報を得て、その位置情報に基づいて算出した高度に応じ、発熱源としての光源を空冷する冷却ファンの回転数を制御する冷却装置を備える画像投射装置が記載されている。この画像投射装置の冷却装置では、画像投射装置の設置場所が気圧の低い高所である場合には、冷却ファンの回転数を下げる。一方、画像投射装置の設置場所の高度が低い場合には、冷却ファンの回転数を上げる。これらにより、設置場所の高度の相違に応じた過不足のない冷却効果が得られるとしている。
【０００４】
また、特許文献２には、電源に入力される定格電源電圧を検出し、その定格電源電圧に基づいて発熱源の電源を冷却する冷却ファンの回転数を制御する冷却装置を備えた画像投射装置が記載されている。この画像投射装置の冷却装置では、定格電源電圧は国や地域によって異なり発熱源の発熱量が相違するので、検出した定格電源電圧が低くなった場合には冷却ファンの回転数を上げる制御を行い、不足する冷却効果を高める。一方、定格電源電圧が高くなった場合には冷却ファンの回転数を下げる制御を行い、過度の冷却効果を下げている。これらにより、定格電源電圧の相違に応じた過不足のない冷却効果を得ることができるとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の画像投射装置の冷却装置によれば、国や地域毎の定格電源電圧の相違により発熱源の発熱量が相違すると、衛星からの電波から得られた位置情報に基づく高度に応じて冷却ファンの回転数を制御しただけでは、最適な冷却ファンの回転数を制御することができない。一方、特許文献２に開示の冷却装置のように、設置場所の定格電源電圧の相違に応じて冷却ファンの回転数を最適に制御しようとすると、電源に入力される定格電源電圧を検出する回路が必要になる。その検出回路を特許文献１の冷却装置に備えると定格電源電圧の相違に対しても冷却ファンの回転数を最適に制御できる。しかし、当該検出回路を設けるので、コストアップになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、発熱源を冷却する冷却手段と、該冷却手段を制御する制御手段とを備えた冷却装置において、前記発熱源の設置場所の位置情報を取得する位置情報取得手段と、位置情報に対応する定格電源電圧と標高情報とを記憶する記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記位置情報取得手段によって取得した位置情報をもとに前記記憶手段を参照して得られた前記定格電源電圧と前記標高情報とに応じて、前記冷却手段を制御することを特徴するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発熱源に対する冷却効果を向上させることができるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタを示す斜視図。
【図２】同プロジェクタを示す右側面図。
【図３】（ａ）外装カバーを外した同プロジェクタの内部構成と配置を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の太線枠で囲まれた部分の斜視図。
【図４】外装カバーを外した同プロジェクタの内部構成を示す横断面図。
【図５】プロジェクタにおける吸気から排気の流れについて説明する図。
【図６】プロジェクタの構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明が適用される画像投射装置としてのプロジェクタ１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態１に係るプロジェクタ１を示す斜視図である。図２は右側面図である。図１及び図２に示すように、プロジェクタ１の上面には、ユーザがプロジェクタ１を操作するための操作ボタン等の操作部１１が設けられている。また、スクリーン２００に映し出されている投射画面を拡大したり、縮小したりするズームレバー１２が設けられている。
【００１０】
プロジェクタ１の正面には、装置電源のオン／オフを行う電源スイッチ１３、パソコンやビデオカメラ等の外部機器と接続するための外部入力端子１４、投射画像の光を出射する投射レンズ１５、装置環境の照度を検出するセンサ１６などが設けられている。プロジェクタ１の正面には、排気口１８が設けられている。プロジェクタ１における外装カバーの右側面には、冷却用の空気を取り入れる吸気口１７が設けられている。
【００１１】
図３（ａ）は外装カバーを外したプロジェクタ１の内部構成と配置を示す斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）の太線枠で囲まれた部分の斜視図である。図４は、投影機構部を構成する光源部、画像生成部、及び投射光学部の横断面図である。
図３及び図４に示すように、プロジェクタ１は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなど放電ランプ２１を備える光源部２０を備えている。また、放電ランプ２１からの光を用いて画像を生成する画像生成部３０、投射画像を出射する投射光学部４０を備えている。
【００１２】
光源部２０は、放電ランプ２１を有する光源ユニット２０ａと、カラーホイール２２、ライトトンネル２３、２枚のリレーレンズ２４を有する画像照明光学系２０ｂとで構成されている。
【００１３】
そして、放電ランプ２１からの光は、図４の矢印で示すように、回転するカラーホイール２２を通ることにより時分割でＲ、Ｇ、Ｂの光に分離される。このカラーホイール２２は、円盤形状のものであり、ホイールモータ２５のモータ軸に固定され、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。カラーホイール２２により分離された光は、ライトトンネル２３へ入射する。ライトトンネル２３は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル２３に入射した光は、ライトトンネル２３の内周の鏡面で複数回反射しながら、均一な面光源にされて２枚のリレーレンズ２４へ向けて出射する。図４の矢印で示すように、２枚のリレーレンズ２４を透過し、次段の画像生成部３０の平面ミラー３１、凹面ミラー３２により反射され、画像表示素子たるＤＭＤ（Digital Mirror Device）３３の画像生成面上に集光して結像される。
【００１４】
ここで、ＤＭＤ３３の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは、鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、光源部２０の放電ランプ２１からの光を投射光学部４０の投射レンズに向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、照明ブラケットなどの側面に保持されたＯＦＦ光板に向けて放電ランプ２１からの光を反射する。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。なお、ＯＦＦ光板に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。
【００１５】
図１に示すプロジェクタ１は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像を図２の投射面としてのスクリーン２００等に投射表示する。プロジェクタ１として広く知られた液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、画像表示素子であるＤＭＤを利用した小型で、軽量なプロジェクタ１が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広く利用されるようになってきている。放電ランプ２１からの光が、光源部２０内で、照射された白色光をカラーホイール２２によってＲＧＢに分光されて、画像生成部３０のＤＭＤ３３へ導かれ、変調信号に応じて画像形成するＤＭＤ３３とその画像を投射光学部４０で拡大投射する。
【００１６】
図５は、プロジェクタ１における吸気から排気の流れについて説明する図である。
図５に示すように、プロジェクタ１の内部には、冷却手段として、吸気口１７と対向するように吸気ファン６１と、排気口１８から装置内の空気を排気する２つの排気ファン６２ａ、６２ｂと、遠心力ファン６３とを備えている。
【００１７】
図５に示すように、吸気ファン６１により吸気口１７から取り入れられた冷却用の空気は、吸気ファン６１から光源ファン６２までの空気の流路（図５中の矢印Ａで示す）上に配置された電源ユニット５１を冷却する。配置された電源ユニット５１を冷却する。その後、光源ユニット２０ａを収納する光源ハウジングに設けられた流出口を通って、排気ファン６３ｂにより排気口１８から排気される。
【００１８】
また、吸気ファン６１により吸気口１７から取り入れられた冷却用の空気は、吸気ファン６１からの空気の流路（図５中の矢印Ｂで示す）を通って遠心力ファン６３に吸気される。その後、２つの空気に分かれて光源ユニット２０ａを冷却する。一方の空気の流路（図５中の矢印Ｃで示す）を通って遠心力ファン６３から排気ファン６２ａにより排気口１８から排気され、他方の空気の流路（図５中の矢印Ｄで示す）は排気ファン６２ｂにより排気口１８から排気される。
【００１９】
なお、本実施形態では、例えば日本のように定格電源電圧が１００［Ｖ］と低電圧である場合では、図５の吸気ファン６１の回転数を上げて冷却効果を上げている。一方、例えば欧州のように定格電源電圧が２２０〜２４０［Ｖ］と高電圧である場合では、吸気ファン６１の回転数を下げることで静音化を図っている。また、プロジェクタ１の設置場所が高所では気圧の低下に合わせて吸気ファン６１、排気ファン６２ａ，６２ｂ、遠心力ファン６３の回転数を上げることで冷却不足を補う。
【００２０】
図６は、プロジェクタ１の構成を示すブロック図である。
図６に示すように、制御手段としての制御部１００は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、記憶手段たるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを有している。プロジェクタ全体の制御を司る制御部１００には、様々な構成機器が通信可能に電気的に接続されている。位置情報取得手段としてのＧＰＳ受信処理装置１０１は、ＧＰＳアンテナ１０２によって衛星からの電波（ＧＰＳ信号）を受信し、受信したＧＰＳ信号を元に位置情報（測位データ（経度、緯度））を検出する。制御部１００は、位置情報をもとに記憶手段としてのデータベース１０３を参照する。プロジェクタ１が設置されている場所に対応する定格電源電圧と標高情報とを読み出す。その定格電源電圧と標高情報とに応じて、冷却手段が制御される。これにより、定格電源電圧を検出する検出回路を設けることなく、定格電源電圧の相違と標高情報の相違とに応じて最適に冷却手段を制御することができる。よって、発熱源に対する冷却効果を向上させることができる。なお、データベース１０３には、予め、国、住所など毎の定格電源電圧、標高情報（高度）、定格電源電圧や標高情報に対応した冷却効果の過不足ない各ファンの回転数、言語に対応する国（地域）や住所に関する情報等が記憶されている。
【００２１】
以上により、ＧＰＳ信号を元に位置情報を取得してその位置情報よりデータベースを参照して定格電源電圧と標高情報とを得、地域によっては冷却ファンの回転数を低く抑えて静音化を図ることが可能になる。なお、本実施形態の冷却装置は、制御部１００、ＧＰＳ受信処理装置１０１、ＧＰＳアンテナ１０２、データベース１０３及びファン制御部１０４を備えている。また、プロジェクタ近傍にいる操作者の所持する携帯電話機が取得した位置情報を受信することでもプロジェクタ１の位置情報を取得することができる。
【００２２】
そして、ファン制御部１０４は、それらの情報を元に吸気ファン６１、排気ファン６２ａ，６２ｂ、遠心力ファン６３のそれぞれの回転数を制御する。具体的には、吸気ファン６１、排気ファン６３ａ，６３ｂ及び遠心力ファン６３には、それぞれ回転数を検知する回転数検知センサが設けられている。ファン制御部１０４は、これらの回転数検知センサの検知結果に基づいて、過不足のない冷却効果が得られる設定回転数となるように、吸気ファン６１、排気ファン６３ａ，６３ｂ及び遠心力ファン６３の駆動を制御している。
【００２３】
なお、手入力可能であり、あるいはモニタなどの表示部に表示されたリストから選択可能な入力手段を備え、国、住所、言語等の情報を手入力したり、表示部に表示された国、住所、言語等のリストから選択したりすることも可能である。よって、衛星や携帯電話からの電波を受信する受信手段を備えていなくても、入力された情報に基づいて位置情報を取得して、その位置情報をもとにデータベースよりプロジェクタ１が設置されている場所の定格電源電圧と高所情報とを取得することができる。これにより、低コスト化が図れる。
【００２４】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
電源ユニット５１等の発熱源を冷却する吸気ファン６１等の冷却手段と、該冷却手段を制御するファン制御部１０４等の制御手段とを備えた冷却装置において、前記発熱源の設置場所の位置情報を取得するＧＰＳ受信処理装置１０１等の位置情報取得手段と、位置情報に対応する定格電源電圧と標高情報とを記憶するデータベース１０３等の記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記位置情報取得手段によって取得した位置情報をもとに前記記憶手段を参照して得られた前記定格電源電圧と前記標高情報とに応じて、前記冷却手段を制御する。
本態様によれば、従来例において発熱源の設置場所の標高情報を得るために取得した位置情報を用いて定格電源電圧も検出できている。具体的には、記憶手段には、位置情報に対応する定格電源電圧と標高情報とが記憶されている。そして、位置情報取得手段によって取得した位置情報をもとに記憶手段を参照し、その位置情報に対応する定格電源電圧と標高情報とを当該記憶手段より読み出して取得する。その定格電源電圧と標高情報とに応じて、冷却手段が制御される。これにより、定格電源電圧を検出する検出回路を設けることなく、定格電源電圧の相違と標高情報の相違とに応じて最適に冷却手段を制御することができる。よって、発熱源に対する冷却効果を向上させることができる。
【００２５】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記位置情報取得手段は、衛星から送られる電波から取得した前記発熱源の設置場所の位置情報を取得する。
本態様によれば、発熱源の設置場所の位置を高精度に検知することができる。
【００２６】
（態様Ｃ）
（態様Ａ）において、前記位置情報取得手段は、前記発熱源近傍にある携帯電話機が取得した位置情報を受信して前記発熱源の設置場所の位置情報を取得する。
本態様によれば、発熱源の周囲にいる操作者が持っている携帯電話が取得した位置情報を受信することで、衛星からの電波を受信することができなくても発熱源の設置場所の位置情報を所得することができる。よって、最適な冷却手段の制御を安定して行うことができる。
【００２７】
（態様Ｄ）
（態様Ａ）〜（態様Ｃ）において、言語、高度、国、住所を入力する入力手段を備え、前記位置情報取得手段は、該入力手段によって入力された言語、高度、国、住所により位置情報を取得する。
本態様によれば、衛星や携帯電話からの電波を受信する受信手段を備えていなくても、入力手段によって入力された言語、高度、国、住所により発熱源の設置場所の位置情報を取得することができる。よって、高価な受信手段を備えないでよいので、低コスト化につながる。
【００２８】
（態様Ｅ）
（態様Ａ）〜（態様Ｄ）において、前記冷却手段は吸気ファン６１等の冷却ファンであり、前記制御手段は、前記定格電源電圧が低い場合は前記冷却ファンの回転数を上げ、前記定格電源電圧が高い場合は前記冷却ファンの回転数を下げるよう、前記冷却ファンの駆動を制御する。
本態様によれば、定格電源電圧が低いと発熱源の発熱量が上がるので、このときは冷却ファンの回転数を上げて冷却効果を高める。一方、定格電源電圧が高いと発熱源の発熱量は下がるので、このときは冷却ファンの回転数を下げて過度な冷却効果を抑制し、かつ、冷却ファンによる騒音を抑制できる。
【００２９】
（態様Ｆ）
（態様Ａ）〜（態様Ｅ）において、前記冷却手段は冷却ファンであり、前記制御手段は、前記発熱源の設置場所の高度が高い場合は前記冷却ファンの回転数を上げ、前記発熱源の設置場所の高度が低い場合は前記冷却ファンの回転数を下げるよう、前記冷却ファンの駆動を制御する。
本態様によれば、発熱源の設置場所の高度が高い場合は、気圧が下がり空気の密度が下がって冷却効率が下がるので、このときは冷却ファンの回転数を上げて冷却効果を高める。一方、発熱源の設置場所の高度が低い場合は冷却ファンの回転数を下げて過度な冷却効果にならないようにできる。これにより、過不足のない冷却効果が得られる。
【００３０】
（態様Ｇ）
放電ランプ２１等の光源と、冷却対象を冷却する冷却手段と、前記光源の光を用いて画像を投射するプロジェクタ１等の画像投射装置において、前記冷却手段として、（態様Ａ）〜（態様Ｆ）のいずれか１項に記載の冷却装置を用いたことを特徴とする。
本態様によれば、適切な使用温度範囲で光源を安定して駆動させることができるので、安定した画質を提供できる。
【符号の説明】
【００３１】
１  プロジェクタ
１１  操作部
１２  ズームレバー
１３  電源スイッチ
１４  外部入力端子
１５  投射レンズ
１６  センサ
１７  吸気口
１８  排気口
２０  光源部
２０ａ  光源ユニット
２０ｂ  画像照明光学系
２１  放電ランプ
２２  カラーホイール
２３  ライトトンネル
２４  リレーレンズ
３０  画像生成部
３１  平面ミラー
３２  凹面ミラー
３３  ＤＭＤ
４０  投射光学部
６１  吸気ファン
６２ａ  排気ファン
６２ｂ  排気ファン
６３  遠心力ファン
１００  制御部
１０１  ＧＰＳ受信処理装置
１０２  ＧＰＳアンテナ
１０３  データベース
１０４  ファン制御部
２００  スクリーン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２００６−２９３１２０号公報
【特許文献２】特許第４０９７６１６号公報
【図１】
2017009645.tif 000003
【図２】
2017009645.tif 000004
【図３】
2017009645.tif 000005
【図４】
2017009645.tif 000006
【図５】
2017009645.tif 000007
【図６】
2017009645.tif 000008