(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と排気口とを有する筐体の内部に、熱発生部と前記熱発生部から発生した熱を冷却する冷却ファンとを備え、スクリーンに映像を投射するプロジェクタ装置において、
内壁面に吸音材が施され、かつ内部に送風ファンを備えた着脱可能な消音装置と、
前記消音装置の着脱の有無の検出部と、
前記検出部からの信号により前記プロジェクタ装置の内部の温度をコントロールする制御部と、を備えることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項２】
前記消音装置は、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方の側に設けられていることを特徴とする請求項1記載のプロジェクタ装置。
【請求項３】
前記送風ファンは、前記冷却ファンより風量の大きいことを特徴とする請求項１または２記載のプロジェクタ装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記消音装置を取り付けることによりボタンが押される構造のスイッチであることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ装置。
【請求項５】
プロジェクタ装置であって、
熱発生部と、
前記熱発生部から発生した熱を冷却する冷却ファンと、
消音装置の着脱の有無を検出する検出部と、
前記検出部からの信号を受け前記プロジェクタ装置の内部の温度をコントロールする制御部と、を前記プロジェクタ装置の筐体の内部に備え、
前記筐体の外部に前記消音装置を着脱自在に装着し、
前記消音装置は、内壁面に吸音材が施され、かつ内部に送風ファンを備えていることを特徴とするプロジェクタ装置。
【請求項６】
前記送風ファンは、前記筐体の内部に設けられている冷却ファンより風量の大きいことを特徴とする請求項５記載のプロジェクタ装置。
【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、光学ユニット、投射レンズ、冷却ファン等を備えスクリーンに映像を投射するプロジェクタ装置に関し、特に低騒音化に配慮したプロジェクタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電源、光源、光学ユニット等の熱の発生源を有するプロジェクタ装置においては、装置内の冷却に冷却（送風）ファンを使用することが一般的である。一方、送風ファンは、そのモータ音や羽根の回転による風切り音、送風ファンからの風が他の構成部品に衝突して発生する風切り音等を発生させる騒音源となっている。
【０００３】
近年、プロジェクタ装置の課題として、高輝度化・小型化が挙げられている。この高輝度化は、消費電力の増加、つまり、発生する熱量の増加となっている。一方、小型化は、送風ファンの小型化や騒音低減手段の制限も意味している。送風ファンを小型化すると、風量が減少し冷却効果が下がってしまう。そこで、風量を保つため、回転数を増加する。しかし回転数を増加すると、先に述べた送風ファンの騒音の増加となる。
【０００４】
しかるに、プロジェクタ装置は、映画上映や会議室でのプレゼンテーション等、比較的静かな部屋で使用されることが多いため、プロジェクタ装置の低騒音化が強く要求されている。
【０００５】
この騒音の主原因である送風ファンによる騒音を低減した例として、特開平１０−３４００３７号公報で開示されている画像形成装置の冷却装置がある。この公報には、装置筐体の排気口の外側に着脱自在に排気ダクトを設け、排気ダクトの内側に吸音材を配置することにより騒音を低減させることが記載されている。排気ダクトは着脱自在になっているので、梱包、輸送時には取り外して物流効率を向上させている。
【０００６】
また、別の例として、特開２００１−６８８８２号公報には、装置筐体の吸気口、排気口の外側に吸気ダクトおよび排気ダクトを設け、吸気ダクトおよび排気ダクトまたは筐体内部に電磁波と音を吸収するスポンジ材を吸音材として配置し、騒音と共に電磁波を低減させるようにしたプロジェクタ装置が記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特開平１０−３４００３７号公報では、装置筐体の排気口の外側に排気ダクトを設けているが、単に排気ダクトを設けると通風抵抗が増加するため、排気効率が悪化し、冷却効果が低下するという問題がある。一方、吸気口側には何らダクトを設けておらず、吸気口側の騒音対策は何ら施されていない。
【０００８】
また、特開２００１−６８８８２号公報では、装置筐体の吸気口および排気口の外側にそれぞれ吸気ダクトおよび排気ダクトを設けているが、吸気、排気ダクトが固定式となっているため、プロジェクタ装置が大きくなってしまう問題がある。また、ダクトにより通風抵抗が増加するため、排気効率が悪化し、冷却効果が低下することに対する対策は何ら考慮されていない。
【０００９】
そこで本発明では、使用状況に応じ、装置の大きさを問題とする場合、騒音を問題とする場合にわけて、特に騒音を問題とする場合に、冷却効果を低下することなしに騒音を低減できるプロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、吸気口と排気口とを有する筐体の内部に、熱発生部と前記熱発生部から発生した熱を冷却する冷却ファンとを備え、スクリーンに映像を投射するプロジェクタ装置において、内壁面に吸音材が施され、かつ内部に送風ファンを備えた着脱可能な消音装置と、前記消音装置の着脱の有無の検出部と、前記検出部からの信号により前記プロジェクタ装置の内部の温度をコントロールする制御部と、を備えることを特徴とする。或いはさらに、前記消音装置は、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方の側に設けられていることを特徴とする。或いはさらに、前記送風ファンは、前記冷却ファンより風量の大きいことを特徴とする。或いはさらに、前記消音装置は、前記吸気口の側及び前記排気口の側について一体に構成したことを特徴とする。或いはさらに、  前記消音装置は、消音室を備えていることを特徴とする。或いはさらに、前記消音室は、前記消音装置の側壁に対向するように突起部を交互に設け、空気の流れが蛇行するようにして形成されていることを特徴とする。
【００１１】
或いはさらに、前記検出部は、前記消音装置を取り付けることによりボタンが押される構造のスイッチであることを特徴とする。
【００１２】
本発明は、プロジェクタ装置であって、熱発生部と、前記熱発生部から発生した熱を冷却する冷却ファンと、消音装置の着脱の有無を検出する検出部と、前記検出部からの信号を受け前記プロジェクタ装置の内部の温度をコントロールする制御部と、を前記プロジェクタ装置の筐体の内部に備え、前記筐体の外部に前記消音装置を着脱自在に装着したことを特徴とする。或いはさらに、前記筐体は吸気口と排気口とを有し、前記消音装置は、前記吸気口及び前記排気口の少なくとも一方の側に設けられていることを特徴とする。或いはさらに、前記消音装置は、内壁面に吸音材が施され、かつ内部に送風ファンを備えていることを特徴とする。或いはさらに、前記送風ファンは、前記筐体の内部に設けられている冷却ファンより風量の大きいことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示す上面断面図である。プロジェクタ装置１は、熱の発生源である電源１２や光源１３、光学ユニット（図示せず）および投射光学系２０）等を筐体内に備えており、この熱を放熱するために筐体１０内に吸気用送風ファン１４および排気用送風ファン１５を備えている。プロジェクタ装置１の吸気開口部１６と排気開口部１７には、吸気用消音装置２と排気用消音装置３が着脱可能に取り付けられている。吸気用消音装置２と排気用消音装置３には着脱可能にするため、例えば爪などを設け、一方プロジェクタ装置の筐体外壁に爪受け部を設けておき、消音装置の爪を筐体の爪受け部に係合させて着脱する。吸気用消音装置２と排気用消音装置３の内壁面には、それぞれ吸音材２２と３２が設けられており、また内部には送風ファン２１と３１を備えている。吸音材としてはスポンジ材を用いる。吸音材には電磁波を吸収するカーボンまたは金属粉を含ませても良い。送風ファン２１と３１は、プロジェクタ装置１に接続し、電源が供給される。
【００１４】
図１において、送風ファン２１と３１を装備しない吸気用消音装置２と排気用消音装置３をプロジェクタ装置１に接続した場合、通風抵抗が増え吸気効率と排気効率が悪くなる。つまり、送風ファン２１と３１は、この通風抵抗を相殺するために装備されている。
【００１５】
また、プロジェクタ装置１は、この吸気用消音装置２と排気用消音装置３の有無の検出を行う検出部１８と１９を備えている。検出部１８と１９は、吸気用消音装置２と排気用消音装置３を取り付けることによりボタンが押される構造になっているスイッチでよい。または、吸気用消音装置２と排気用消音装置３の送風ファン２１と３１の電源供給用コネクタに検出端子を付加してもよい。
【００１６】
さらにプロジェクタ装置１は制御部１１を備えており、検出部１８と１９が吸気用消音装置２と排気用消音装置３の接続を検出すると、検出信号を出し制御部１１に送られる。制御部１１は、プロジェクタ装置の内部温度または外気の温度を検出し予め設定された動作に従いプロジェクタ装置１の吸気用送風ファン１４と排気用送風フアン１５、および消音装置の送風フアン２１および３１の回転数を制御し、プロジェクタ装置１の内部温度が最適になるように制御する。
【００１７】
次に本発明の動作について説明する。まず、プロジェクタ装置１の冷却への影響と騒音への影響を述べる。一般的に、送風ファンによる冷却は、風量を一定に保つことにより効果を保持できる。従って、プロジェクタ装置１の吸気用送風ファン１４と排気用送風ファン１５の風量を保つように、消音装置２と３の送風ファン２１と３１の風量を設定すると、プロジェクタ装置１の冷却効果は、消音装置２と３を接続しないときと同じになる。一方、プロジェクタ装置１により発生する騒音は、消音装置２と３の吸音材２２と３２により低減される。
【００１８】
次に、消音装置２および３の冷却への影響と騒音への影響を述べる。プロジェクタ装置１の吸気用送風ファン１４と排気用送風ファン１５よりも消音装置２および３の送風ファン２１と３１を、風量の大きいファンにすることにより、風量を保ちつつ、送風ファン２１と３１の回転数を減少させることが可能になる。最終的な騒音の出口である吸気開口部２３と排気開口部３３に近い送風ファン２１と３１の回転数を減少させることにより、騒音は低減するからである。
【００１９】
風量の大きいファンにする方法として、例えば、送風ファンの形式が同じとき、羽根の径を大きくする方法があげられる。また、例えば、送風ファンの型式を変える方法でも良い。送風ファンの形式が同じときの回転数の変化によるノイズレベルと風量の関係式は、
ｄＢ２＝ｄＢ１＋５０×ｌｏｇ（Ｎ２／Ｎ１）……（１）
Ｑ２＝（Ｎ２／Ｎ１）×Ｑ１………（２）
であることが知られている。ここで、ｄＢ１は回転数Ｎ１の時のノイズレベル、ｄＢ２は回転数Ｎ２の時のノイズレベル、Ｑ１は回転数Ｎ１の時の風量、Ｑ２は回転数Ｎ２の時の風量である。
【００２０】
また、送風ファンの形式が同じ時の羽根の径の変化によるノイズレベルと風量の関係式は、
ｄＢ２＝ｄＢ１＋７０×ｌｏｇ（Ｄ２／Ｄ１）……（３）
Ｑ２＝（Ｄ２／Ｄ１）3×Ｑ１………（４）
であることが知られている。ここで、ｄＢ１は羽根の径Ｄ１の時のノイズレベル、ｄＢ２は羽根の径Ｄ２の時のノイズレベル、Ｑ１は羽根の径Ｄ１の時の風量、Ｑ２は羽根の径Ｄ２の時の風量である。
【００２１】
上記（１）、（２）、（３）、（４）式より、羽根の径を大きくして風量を一定に保つと仮定すると、回転数を下げることに成ることが分かる。いま、回転数Ｎ１、羽根の径Ｄ１、風量Ｑ１の送風ファンの羽根の径をＤ２にしたとする。この時の風量をＱ２（回転数はＮ１）とすると、（３）、（４）式から
ｄＢ２＝ｄＢ１＋７０×ｌｏｇ（Ｄ２／Ｄ１）……（５）
Ｑ２＝（Ｄ２／Ｄ１）3×Ｑ１………（６）
ここで回転数をＮｋとして風量を同じにする。この時の風量をＱ３（＝Ｑ１）、ノイズレベルをｄＢ３とすると、（１）、（２）式から
ｄＢ３＝ｄＢ２＋５０×ｌｏｇ（Ｎｋ／Ｎ１）……（７）
Ｑ３＝（Ｎｋ／Ｎ１）×Ｑ２………（８）
従って
Ｑ２＝（Ｎ１／Ｎｋ）×Ｑ３＝（Ｎ１／Ｎｋ）×Ｑ１……（９）
（６）、（９）式から
（Ｄ２／Ｄ１）3＝（Ｎ１／Ｎｋ）……（１０）
（５）、（７）式より
0004108299.tif 000002
つまり、羽根の径を大きくして風量を一定に保つと騒音レベルは減少することがわかる。
【００２２】
そこで本実施の形態では、吸気用消音装置２と排気用消音装置３の送風ファン２１と３１は、プロジェクタ装置１の吸気用送風ファン１４と排気用送風フアン１５よりも風量の大きいファンを使用する。これはプロジェクタ装置１の吸気用送風ファン１４および排気用送風フアン１５と、吸気用消音装置２と排気用消音装置３の送風ファン２１と３１の風量を同じに設定した場合、送風ファン２１と３１の回転数を、吸気用送風ファン１４と排気用送風フアン１５の回転数よりも減少させることが可能になるからである。最終的な騒音の出口である吸気開口部２３と排気開口部３３に近い送風ファン２１と３１の回転数を減少させることにより、騒音は低減する。また、送風ファン２１と３１が発生させる騒音は、吸音材２２と３２によりさらに低減される。
【００２３】
プロジェクタ装置１の制御部１１は、検出部１８および１９が消音装置２と３の接続を検出すると、その検出信号を受け、あらかじめ設定された動作に従い、プロジェクタ装置１の吸気用送風ファン１４と排気用送風ファン１５、消音装置の送風ファン２１、３１の回転数を制御し、プロジェクタ装置１の内部温度を最適に保つことができるようにコントロールしている。
【００２４】
なお、この実施の形態において、消音装置は、吸気開口部側および排気開口部側の少なくとも一方に設けても良い。また消音装置の送風フアンもいずれにも設置しないか、いずれか一方にのみ設置しても良い。送風ファンが無いとき、通風抵抗が大きくなり吸気、排気の風量が減少する。従って、制御部は、消音装置を検出すると、プロジェクタ装置の吸気用送風ファンおよび排気用送風ファンの回転数を増加し、風量を減少させないように動作する。また、吸音材は必ずしも使用しなくても良い。
【００２５】
次に本発明の第2の実施形態について説明する。図２は本発明の第2の実施形態を示す上面断面図である。図2に示すように、本実施の形態のプロジェクタ装置は、装置筐体の一方の側に吸気開口部１６と排気開口部１７が設けられており、そこに吸気送風フアン１４と排気送風フアン１５が取り付けられている。この吸気および排気開口部１６、１７の位置に、一体化された吸気用消音装置２および排気用消音装置３が着脱可能に取り付けられている。吸気用消音装置２の内壁には吸音材２２が配設されており、その内部には送風フアン２１が設けられている。また、排気用消音装置３の内壁には吸音材３２が配設されており、その内部には送風フアン３１が設けられている。
【００２６】
この実施形態の場合には、消音装置が１つに簡略化でき、取り扱いが便利になる。しかし、吸気開口部２３と排気開口部３３が隣接するため、吸気開口および排気開口を図２のように互いに反対方向に加工し、排気された暖かい空気が吸気されないようにする必要がある。
【００２７】
なお、この第2の実施形態において、消音装置の送風フアンはいずれにも設置しないか、いずれか一方にのみ設置しても良い。送風ファンが無いとき、通風抵抗が大きくなり吸気、排気の風量が減少する。従って、制御部は、消音装置を検出すると、プロジェクタ装置の送風ファンの回転数を増加し、風量を減少させないように動作する。また、吸音材は必ずしも使用しなくても良い。
【００２８】
次に本発明の第3の実施形態について説明する。図3は、本発明の第３の実施形態を示す上面断面図である。この実施形態の特徴は、図３に示すように吸気用消音装置２および排気用消音装置３の送風フアンから開口部までの間に、それぞれ消音室２４、３４を設けた点である。消音室は、図３に示すように消音装置の側壁に突起部２５、３５を交互に設け、空気の流れを蛇行させるようにして形成されている。この実施の形態では、より消音効率の良い消音室を設けたので、より効率よく騒音を低減できる。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のプロジェクタ装置は、着脱可能な消音装置を備えているので、プロジェクタ装置の使用状況に応じ、特に装置の大きさが問題となる場合には、消音装置を取り外して使用することができるという効果がある。
【００３０】
また、消音装置の送風ファンとしてプロジェクタ装置の送風ファンよりも風量の大きいファンを使用しているので、風量を保ちつつ、消音装置の送風ファンの回転数を減少させることが可能になる。すなわち最終的な騒音の出口である吸気開口部と排気開口部に近い送風ファンの回転数を減少させることにより、騒音は低減される。また、送風ファンが発生させる騒音は、吸音材によりさらに低減される。
【００３１】
さらに、本発明のプロジェクタ装置は、電源、光源、光学ユニットなどの熱発生部の他に、消音装置の接続を検出する検出部と、検出部からの信号を受ける制御部とを備えているので、あらかじめ設定された動作に従い、プロジェクタ装置の送風ファンと消音装置の送風ファンの回転数を制御し、騒音を低減しながらプロジェクタ装置の内部温度を最適に保つことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるプロジェクタ装置の上面断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態であるプロジェクタ装置の上面断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態であるプロジェクタ装置の上面断面図である。
【符号の説明】
１    プロジェクタ装置
２    吸気用消音装置
３    排気用消音装置
１０    筐体
１１    制御部
１２    電源
１３    光源
１４    吸気用送風ファン
１５    排気用送風ファン
１６    吸気開口部
１７    排気開口部
１８，１９    検出部
２０    投射光学系
２１，３１    送風ファン
２２，３２    吸音材
２３，３３    消音装置の開口部
２４，３４    消音室
２５，３５    突起部
【図１】
0004108299.tif 000003
【図２】
0004108299.tif 000004
【図３】
0004108299.tif 000005