(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプユニット内の凸面反射鏡で保持したランプからなる発光部に対し冷却用ファンから吸込側ダクトを介して、送出した空気を該発光部の該凸面反射鏡の前後に送出し、該ランプユニットの該凸面反射鏡の縁の前後に設けた空気排出口に接続した第１および第２の排気用ダクトを介して該発光部を冷却するプロジェクターであって、
前記第１の排気用ダクトの途中に前記第２の排気用ダクト内に突出する消音用の拡大部を形成し、該拡大部の断面積S2を該排気用ダクトの断面積S1より大きい断面積に選択し、該拡大部の長さＬで定まる減音周波数ｆでの前記発光部の前記ランプ破裂時の破裂音減音量TL=L1-Ｌ2を下記の式（１）によって減音させたことを特徴とするプロジェクター。
TL=10loｇ（１+１/4(m-1/m)2sin2kL）ｄＢ・・・・（１）
（但し、m＝S2/S1は膨張比、S1,S2（ｍ2）はダクトの断面積、L(m)は膨張部の長さ、ｋ＝2πf/cは定数、L1は拡大部入口における入射音の音圧レベル、Ｌ2は拡大部出口での排出音の音圧レベルである。）
【請求項２】
前記拡大部は、前記ランプユニットの空気排気口側の近傍に設けられ前記発光部からの光を遮断させたことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプを光源として映像光をスクリーンに向けて投射するプロジェクターのランプ発光部の破裂音を低減可能としたプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のプロジェクターは、光源であるランプを有し、このランプより出射される白色光を、カラー映像光に生成する光学系ユニットと、ランプなどに電力を供給する電源ボックスと、光学系ユニット、ランプおよび電源ボックスに送風して冷却を行なう冷却ユニットとを備え、冷却ユニットからの空気流の通路となるダクトが配設されている。
【０００３】
前記ランプは、発光部と、この発光部の放射光を反射する椀状の凹面反射鏡と、この凹面反射鏡の開口部を覆い、発光部の放射光を出射する透光プレートとから構成されている。
【０００４】
凹面反射鏡の開口縁部には、発光部を介在して対向する位置に空気導入口および空気排出口がそれぞれ形成され、ダクトを通じて送風される冷却用の空気が、空気導入口より導入され、発光部の熱を受熱した後、空気排出口から吸気用のダクトを通して、外部に排出されるようになっている。
【０００５】
なお、このような従来技術に類似のものが、以下に示す特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００３−００５２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ランプの発光部は、光だけでなく多量の熱が放出されるため、長時間点灯使用していると、発光部が過熱して破裂し、このときの破裂音が、空気導入口や空気排出口より外部周辺に漏洩されることになる。このような破裂音は、高周波成分の多い高い音であるため、ユーザーをびっくりさせ、耳障りで不快感を与える。
【０００７】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、破裂音の周波数を下げることで、ユーザに与える不快感を抑制することができるランプの破裂音を低減可能としたプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明のランプの破裂音低減を可能としたプロジェクターはランプユニット内の凸面反射鏡で保持したランプからなる発光部に対し冷却用ファンから吸込側ダクトを介して、送出した空気を該発光部の該凸面反射鏡の前後に送出し、該ランプユニットの該凸面反射鏡の縁の前後に設けた空気排出口に接続した第１および第２の排気用ダクトを介して該発光部を冷却するプロジェクターでる。本発明のプロジェクターでは、第１の排気用ダクトの途中に第２の排気用ダクト内に突出する消音用の拡大部を形成し、該拡大部の断面積S2を該排気用ダクトの断面積S1より大きい断面積に選択し、該拡大部の長さＬで定まる減音周波数ｆでの前記発光部の前記ランプ破裂時の破裂音減音量TL=L1-Ｌ2を下記の式（１）によって減音させたことを特徴とする。
TL=10loｇ（１+１/4(m-1/m)2sin2kL）ｄＢ・・・・（１）
（但し、m＝S2/S1は膨張比、S1,S2（ｍ2）はダクトの断面積、L(m)は膨張部の長さ、ｋ＝2πf/cは定数、L1は拡大部入口における入射音の音圧レベル、Ｌ2は拡大部出口での排出音の音圧レベルである。）
【０００９】
このようなプロジェクターとすることにより、ランプの発光部が破裂した際の破裂音の周波数が低下し、音質が低くなり、音圧レベルが低下する。さらに、発光部を前後から冷却して冷却効果を上げることができると共に、第１の拡大部を第２のダクト内に突出させた為に拡大部を第２のダクトに内蔵した状態となり、平面的な空間が減少して、プロジェクターの小型化に寄与できる効果がある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ランプ発光部の破裂音の周波数が低下し、音質が低くなり、音圧レベルが低下することによって、ユーザーをびっくりさせたり、耳障りで不快な感じを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるプロジェクターの内部を示す斜視図であり、図２は、プロジェクターの構成を示す平面図である。
【００１２】
図１、２において、プロジェクター１００は、ケーシング１を有し、このケーシング１の内部に、カラー映像光を生成するための光学系ユニット１０と、光学系ユニット１０の光源となるランプユニット２０と、ランプユニット２０などに電力を供給する電源ボックス４０と、光学系ユニット１０、ランプユニット２０および電源ボックス４０に送風して冷却を行なうためのシロッコファン３１と、光学系ユニット１０、ランプユニット２０および電源ボックス４０からの温風を排出する軸流ファン３２と、空気流の通路となるダクト５０とが内蔵されている。
【００１３】
ケーシング１の前面部には、カラー映像光を投射する投射窓２が開設され、この投射窓２の両側には、ランプユニット２０などから排出される空気の排気口３が開設されている。また、投射窓２には、投射レンズ１１が装着されている。
光学系ユニット１０は、ランプユニット２０からの白色光を、カラー映像光に変換し、投射レンズ１１を経て、前方のスクリーンに拡大投射するものであり、投射レンズ１１の他に反射ミラー（図示略す）も有している。
【００１４】
ランプユニット２０は、図３に示すように、中心部に発光部２１を有し、この発光部２１の放射光を反射する凹面反射鏡２２と、凹面反射鏡２２の開口部を覆い、発光部２１の放射光を出射する透光プレート２３とからなっている。
【００１５】
凹面反射鏡２２の開口縁には、空気導入口２４が形成され、発光部２１を介して空気導入口２４と対向する位置に、凹面反射鏡２２内の空気を排出する空気排出口２５が形成されている。ダクト５０は、空気排出口２５に連通する第１ダクト部５１と、吸入側のダクト６０より導入される冷却風を、凹面反射鏡２２の外側を経由して排出する第２ダクト部５２とからなっている。
【００１６】
プロジェクター１００に電源が投入されると、シロッコファン３１および軸流ファン３２が回転を開始する。これにより、ダクト６０より導入される冷却風は、空気導入口２４より凹面反射鏡２２内に導入され、発光部２１を冷却した後、空気排出口２５および第１ダクト部５１を順次通過して外部に排出される。また、ダクト６０に導入された冷却風は、凹面反射鏡２２の外側に導入され、凹面反射鏡２２を冷却した後、第２ダクト部５２より外部に排出される。
【００１７】
次に、図４〜図６を参照して、ダクト５０を説明する。
図４において、ダクト５０は、第１ダクト部５１および第２ダクト部５２を有しており、上半部および下半部を一体に組み合わせて構成されている。図５は、図４に示すダクト５０のA−A分離した下半部を示している。
【００１８】
第１ダクト部５１の開口５１aは、ランプユニット２０の発光部２１を有する凹面反射鏡２２の内部に臨み、開口５１ｂは、軸流ファン３２側に臨んでいる。この第１ダクト部５１において、開口５１aと開口５１ｂとの間の所定位置には、第１ダクト部５１の断面積より大きな断面積を有する拡大部５１ｃが形成されている。拡大部５１ｃは、断面矩形状に形成され、第２ダクト部５２側に向けて張り出すように形成されている。なお、第２ダクト部５２の開口５２aは、凹面反射鏡２２の外側の領域に臨み、開口５２ｂは、軸流ファン３２側に臨んでいる。
【００１９】
図６において、第１ダクト部５１に拡大部５１ｃを設けたことにより、ランプユニット２０の反射光Bの進路が妨げられ、プロジェクター１００からの不本意な光の発散が防止され、理想的な環境での投射を楽しめる。
【００２０】
このように、本実施の形態では、第１ダクト部５１に、その断面積より大きな断面積を有する拡大部５１ｃが形成されたことにより、ランプユニット２０の発光部２１の破裂音の周波数が低下し、音質が低くなり、音圧レベルが低下される。従って、ユーザーをびっくりさせたり、耳障りで不快な感じが抑制される。従来「パン」と聞こえた音が、「ポン」と低い音に聞こえるようになり、ユーザーを刺激する音ではなくなる。
【００２１】
図７は、破裂音の周波数低減効果の原理を説明する図である。
即ち、S1は、第１ダクト部５１の断面積、S2は、拡大部５１ｃの断面積であり、Lは、拡大部５１ｃの長さを示している。
騒音減音量をTL=L1-Ｌ2(L1は、消音器入口における入射音の音圧レベル、Ｌ2は、出口での透過音の音圧レベル)とすると、次式（１）が成り立つ。(参考文献：実践  騒音対策  日刊工業新聞社  中野有朋  著)
TL=10loｇ（１+１/4(m-1/m)2 sin2kL）ｄＢ      （１）
ここで、m=S2/S1 ;膨張比  S1,S2 ;断面積ｍ2、k=2πf/c 、L；膨張部の長さ  ｍ
この消音器の減音周波数は膨張部の長さで決まる。
また、図８は、拡大部有無別の破裂音と周波数との関係を示す図であり、図９は、拡大部有無別の音圧レベルと周波数との特性図であり、図１０は、相対音圧レベルとオクターブバンド中心周波数との特性図である。これら図８〜図１０より、拡大部を有する方が、周波数を低く抑えることができ、音圧レベルを低下させることが分る。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
例えば、図１１に、本実施の形態の破裂音低減構造を備えた他のプロジェクター２００の構成を示す、図１１において、プロジェクター２００は、外装キャビネット２０４を有し、この外装キャビネット２０４内に、光源の密閉型ランプ装置２１０と、光学系ユニット２０２とが組み込まれ、密閉型ランプ装置２１０から出射された光を、光学系ユニット２０２のライトバルブ２０３に照射することで得られた映像を、投射レンズ２０１によってスクリーンに投射して表示するものである。
【００２３】
また、外装キャビネット２０４内には、ランプユニット２４０および光学系ユニット２０２を冷却するシロッコファン２０６と、ランプユニット２４０および光学系ユニット２０２の熱を排出する軸流ファン２０５と、密閉型ランプ装置２１０などに電力を供給する電源回路ユニット２３０と、信号処理回路ユニット２０８および操作部ユニット２０９とが組み込まれている。
【００２４】
光学系ユニット２０２は、フライアイレンズ２１１、偏光変換素子２１２、コンデンサーレンズ２１３、ダイクロイックミラー２１４、全反射ミラー２１５、リレーレンズ２１６、フィールドレンズ２１７、表示素子である液晶パネル２１８を備えた３色のライトバルブ２０３、プリズム２１９および投射レンズ２０１を有して構成されている。
【００２５】
この光学系ユニット２０２では、ランプユニット２４０で発光された偏りのない白色光が、先ずフライアイレンズ２１１から偏光変換素子２１２を透過して直線偏光光に変換されるとともに、コンデンサーレンズ２１３で集光されて輝度むらのない均一の白色光が形成され、その輝度むらのない白色光がダイクロイックミラー２１４を経由して３つのライトバルブ２０３に入射される。
【００２６】
その際、色分離手段であるダイクロイックミラー２１４によって、白色光が赤色光・緑色光・青色光に分離され、赤色光はリレーレンズ２１６、全反射ミラー２１５、リレーレンズ２１６、全反射ミラー２１５を介してフィールドレンズ２１７で集光されて、赤色用のライトバルブ２０３に入射する。
【００２７】
また、緑色光は、ダイクロイックミラー２１４からフィールドレンズ２１７で集光されて緑色用のライトバルブ２０３に入射し、さらに青色光は、ダイクロイックミラー２１４から全反射ミラー２１５を介してフィールドレンズ２１７で集光されて青色用のライトバルブ２０３に入射する。
【００２８】
３つのライトバルブ２０３は、液晶パネル２１８の入射側と出射側に偏光板２２１を有して構成され、入射側の偏光板２２１で各色光の偏光方向が揃えられて液晶パネル２１８に入射される。液晶パネル２１８は、各色に対応して印加された映像信号により各色光を変調し、この３つの変調光が出射側の偏光板２２１を透過して偏光されて映像光となり、プリズム２１９に入射される。そして、プリズム２１９では各色の映像光が合成され、この合成された映像光が投射レンズ２０１によってスクリーンに投射されてフルカラーの映像が映し出されるものである。
【００２９】
シロッコファン２０６は、Ｙ字状に分岐された２つのダクト２０７を介して密閉型ランプ装置２１０、光学系ユニット２０２および電源回路ユニット２３０に送風して冷却を行なう構造となっている。
【００３０】
また、投射レンズ２０１を挟んでその左右両側にシロッコファン２０６が配置されている。これらシロッコファン２０６は、その吸気口２２３、２２４を投射レンズ２０１側に向けた状態で配置され、薄型のダクト２２５、２２６を介して光学系ユニット２０２のライトバルブ２０３付近に送風して冷却を行なうようになっている。これ等ダクト２２５、２２６および上述のランプユニット２４０にシロッコファン２０６から送風するダクト２０７に拡大部からなる消音部を設けるように成せばよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るプロジェクターの内部を示す斜視図である。
【図２】図１のプロジェクターの構成を示す平面図である。
【図３】図１に示すランプユニットおよびダクトの断面図である。
【図４】図１に示すダクトの要部斜視図である。
【図５】図４に示すダクトのA−A断面を示す斜視図である。
【図６】図５に示すダクトの平面図である。
【図７】破裂音の周波数低減効果を示す説明図である。
【図８】拡大部有無別の破裂音と周波数との関係を示す図である。
【図９】拡大部有無別の音圧レベルと周波数との特性図である。
【図１０】相対音圧レベルとオクターブバンド中心周波数との特性図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態に係るプロジェクターの構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…光学系ユニット、２０…ランプユニット、２３…透光プレート、２５…第１の空気排出口、３１…シロッコファン、３２…軸流ファン、１００…プロジェクター
【図１】
0004240093.tif 000002
【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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【図７】
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【図８】
0004240093.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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