(57)【要約】【課題】冷却対象部の冷却に使用された空気を他の冷却対象部の冷却にも使用する場合に、ファンの回転数を増加させることなく、該他の冷却対象部の十分な冷却を可能とする。【解決手段】画像投射装置は、第１の冷却対象部１７と、第２の冷却対象部９と、第１の冷却対象部を冷却した空気をファン１２により第２の冷却対象部に送り、該第２の冷却対象部を冷却する冷却構造とを有する。冷却構造は、それぞれ金属により形成され、ファンにより第２の冷却対象部に送られる空気から熱を吸収する吸熱部１６Ａと、該吸熱部と熱的に接続された放熱部１６Ｂとを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の冷却対象部と、
第２の冷却対象部と、
前記第１の冷却対象部を冷却した空気をファンにより前記第２の冷却対象部に送り、該第２の冷却対象部を冷却する冷却構造とを有し、
前記冷却構造は、
それぞれ金属により形成され、前記ファンにより前記第２の冷却対象部に送られる前記空気から熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部と熱的に接続された放熱部とを有することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
前記吸熱部と前記放熱部は、一体の部材として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記吸熱部は、前記ファンからの前記空気を前記第２の冷却対象部に導くダクトの少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記放熱部は、該画像投射装置の筐体の内面に沿って配置されて電磁シールド部材として機能することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ等の画像投射装置に関し、特に画像投射装置における冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタにおいては、高輝度と低騒音が重要とされており、またリサイクルやエコロジーの観点からは、分解が容易であり、消費電力が少ないことも望まれている。
【０００３】
低騒音化と低消費電力化を実現するためには、プロジェクタの内部にある発熱部等の冷却対象部を冷却するためのファンの数を減らす方法がある。特許文献１には、１つのファンで２つの冷却対象部を冷却する構成が開示されている。具体的には、冷却ファンを色分離合成系と光源ユニットの中間に配置し、色分離合成系を冷却した空気を光源ユニットに送って該光源ユニットの冷却に用いている。
【特許文献１】特開２００４−６１５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、２つの冷却対象部のうち一方の冷却に使用された空気の温度はある程度上がっており、この空気によって他方の冷却対象部を十分に冷却するためには、風量を大きくする必要がある。このため、ファンの数を減少させても、ファンの回転数を増加させなければならず、結果的に低騒音化や低消費電力化を実現することが難しくなる。
【０００５】
本発明は、冷却対象部の冷却に使用された空気を他の冷却対象部の冷却にも使用する場合に、ファンの回転数を増加させることなく、該他の冷却対象部の十分な冷却が可能な画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての画像投射装置は、第１の冷却対象部と、第２の冷却対象部と、第１の冷却対象部を冷却した空気をファンにより第２の冷却対象部に送り、該第２の冷却対象部を冷却する冷却構造とを有する。そして、冷却構造は、それぞれ金属により形成され、ファンにより第２の冷却対象部に送られる空気から熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部と熱的に接続された放熱部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、吸熱部により、第１の冷却対象部を冷却することで温度が上昇した空気から熱を吸収して該空気の温度を下げることができる。しかも、放熱部での放熱によって吸熱部での吸熱作用を維持することができる。したがって、ファンの回転数を増加させることなく、第１及び第２の冷却対象部の十分な冷却が可能となり、画像投射装置の低騒音化と低消費電力化を実現することかできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１には、本発明の実施例であるプロジェクタ（画像投射装置）の外観を示す。
【００１０】
図１において、１はプロジェクタの上部筐体（外装部材）であり、２は下部筐体（外装部材）である。３は筐体１，２の内部で発生した熱を空気（冷却風）とともに排出するための開口が形成された側板（外装部材）である。
【００１１】
なお、図示はしていないが、側板３とは反対側の側板には、外気取り込み用の開口と、映像信号を入出力するためのインターフェースコネクタ部とが設けられている。
【００１２】
４は液晶パネル等の画像表示素子（図示せず）からの光をスクリーン等の被投射面に拡大投射するための投射レンズユニットである。
【００１３】
図２には、プロジェクタの内部構造を示している。プロジェクタの内部の構成部品のほとんどは下部筐体２によって保持されている。
【００１４】
５は不図示の光源ランプからの照明光を色分解して複数の画像表示素子に導き、該複数の画像表示素子で画像変調された画像光を合成する色分離合成光学系を収容した光学ボックスである。色分解合成光学系は、ダイクロイックミラー、偏光ビームスプリッタ、偏光板、位相板等の各種光学素子により構成されている。複数の画像表示素子は、色分離合成光学系とともに光学ボックス５内に収容されている。
【００１５】
光学ボックス５のうち符号６で示した部分には、光源ランプからの照明光（発散光）を平行光束に変換したり、該照明光の偏光方向を揃えたり、該照明光を複数の光束に分解した後、画像形成素子にて重ね合わせたりする機能を有する照明光学系が収容されている。
【００１６】
７は光源ランプを収容したランプボックスである。８は光源ランプを冷却した空気を筐体１，２の外部に排出するためのランプ排気ファンである。
【００１７】
９は電源基板ユニットであり、その内部には、プロジェクタ内のランプ以外の各部に電力を供給する電源基板と、ランプに電力を供給するバラスト電源基板が収容されている。
【００１８】
１０は主として電源基板ユニット９を冷却した空気を筐体１，２の外部に排出するための電源排気ファンである。
【００１９】
１１は信号基板ユニットであり、前述したインターフェースコネクタ部を通じて外部から入力された映像信号に基づいて、画像表示素子を駆動するための各種処理や制御を行う。
【００２０】
１２は光学ボックス５内に収容された画像表示素子等の光学系を構成する部品を冷却するためのパネル冷却ファンである。
【００２１】
１３はランプの温度コントロールを行うために、ランプボックス７内に冷却風を導くランプダクトである。
【００２２】
１４はランプダクト１３に風（空気）を送るためのランプ冷却ファンである。１５はランプを冷却した空気をランプ排気ファン８に導く排気ボックスの上面を塞ぐ排気ボックス板である。
【００２３】
図３には、図２に示す構成要素のうち一部を取り除いた状態を示している。なお、図３では、図２とは異なる向きで下部筐体２上の構成要素を示している。
【００２４】
１６は電源基板ユニット９と信号基板ユニット１１をグランド接続するためのグランド接続用板金である。グランド接続用板金１６は、下部筐体２の内面（底面）に沿って配置されて、電源基板ユニット９や信号基板ユニット１１から発生する電磁波をシールドする電磁シールド部材としても機能する。９Ｂは前述したバラスト基板であり、９Ｄは前述した電源基板である。
【００２５】
１７は前述した色分解合成光学系と画像表示素子がユニット化されたパネルプリズムユニット（第１の冷却対象部又は第１の発熱部）である。パネルプリズムユニット（特に、画像表示素子）１７の冷却は、パネル冷却ファン１２で空気を吸い込むことで、光学ボックス５内に空気の流れを発生させることで行う。パネル冷却ファン１２で吸い込まれる空気は、下部筐体２におけるパネルプリズムユニット１７の上流側に形成された外気取り込み口２Ａから取り込まれる外気であるため、パネルプリズムユニット１７の効率の良い冷却を行うことができる。
【００２６】
一方、バラスト基板９Ｂ及び電源基板９Ｄを含む電源基板ユニット（第２の冷却対象部又は第２の発熱部）９の冷却には、パネル冷却ファン１２から吐き出された空気が用いられる。すなわち、本実施例は、パネル冷却ファン１２をパネルプリズムユニット１７と電源基板ユニット９との間に配置した冷却構造を有する。該冷却構造は、パネルプリズムユニット１７を冷却した空気をパネル冷却ファン１２により電源基板ユニット９に送り、電源基板ユニット９を冷却する。
【００２７】
ただし、パネル冷却ファン１２から吐き出される空気は、パネルプリズムユニット１７の冷却に使用された空気である。このため、パネル冷却ファン１２から吐き出された直後では、該空気の温度は外気の温度に比べて高くなっている。
【００２８】
そして、パネル冷却ファン１２から吐き出された空気を温度が高いまま電源基板ユニット９の冷却に使用すると、電源基板ユニット９の冷却効率が低下する。
【００２９】
そこで、本実施例では、パネル冷却ファン１２から吐き出された空気を、該パネル冷却ファン１２から電源基板ユニット９に導くダクト２０の一部を、金属（板金）により形成された吸熱部１６Ａにより構成している。吸熱部１６Ａは、図４に示すように、グランド接続用板金１６の一部を加工して形成されている。つまり、吸熱部１６Ａは、グランド接続用板金１６と一体の部材として製作されている。
【００３０】
パネル冷却ファン１２から吐き出され、ダクト２０を通って電源基板ユニット９に導かれる空気が吸熱部１６Ａに接触しながら流れることで、吸熱部１６Ａは該空気から熱を吸収する。これにより、該空気の温度がパネル冷却ファン１２から吐き出された直後での温度よりも下がり、電源基板ユニット９には比較的温度が低い空気が供給される。これにより、電源基板ユニット９の冷却を効率良く行うことができる。
【００３１】
吸熱部１６Ａは、グランド接続用板金１６のうち吸熱部１６Ａ以外の部分１６Ｂと熱的に接続されている。グランド接続用板金１６は金属により形成されているため、樹脂に比べて熱伝導率が高い。しかも、吸熱部１６Ａに比べて広い面積を有する。したがって、上記部分１６Ｂは、吸熱部１６Ａで吸収した熱を放散させる（つまり、放熱する）放熱部として機能する。
【００３２】
吸熱部１６Ａに熱的に接続された放熱部１６Ｂがあることにより、吸熱部１６Ａで吸収された熱が効率良く放散され、パネル冷却ファン１２からの空気から熱を吸収する吸熱部１６Ａ自体の温度の上昇を抑える。このため、プロジェクタを長時間使用しても吸熱部１６Ａによる吸熱作用を維持することができ、電源基板ユニット９の冷却効率の低下を抑えることができる。
【００３３】
発明者の実験によれば、本実施例のようにダクト２０の一部を金属製の吸熱部１６Ａとした場合、ダクト２０を樹脂のみで形成した場合に比べて、バラスト基板に搭載されたＦＥＴ等の部品の温度を３〜４℃程度低減させる効果を確認できた。電源基板やバラスト基板は高温になる素子を多く搭載しているため、本実施例の冷却構造を採用することで冷却効率の大幅な向上を実現することができた。
【００３４】
吸熱部１６Ａを設けてパネル冷却ファン１２から電源基板ユニット９に送られる空気の温度を低下させることにより、ダクト２０を樹脂のみで形成した場合に比べて、パネル冷却ファン１２の回転数を減少させることができる。したがって、プロジェクタの低騒音化と低消費電力化とを実現することができる。
【００３５】
また、前述したように、グランド接続用板金１６は電磁シールド効果も有するので、筐体の内面に導電塗装を施す等して筐体に電磁シールド効果を持たせる必要がない。このため、プロジェクタの解体処理が容易となり、リサイクル性も向上する。
【００３６】
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【００３７】
例えば、上記実施例では、吸熱部１６Ａをグランド接続用板金１６に一体形成した場合について説明したが、吸熱部１６Ａに相当する部材をグランド接続用板金１６とは別部材として製作し、両者を熱的に接続するようにしてもよい。熱的に接続するとは、両者の直接の接続であってもよいし、両者の間に熱伝導性の高い部材を介在させた接続であってもよい。
【００３８】
また、上記実施例では、ダクト２０の一部を吸熱部１６Ａで構成する場合について説明したが、ダクトの全体を金属製の吸熱部として構成してもよい。
【００３９】
さらに、上記実施例では、第１の冷却対象部がパネルプリズムユニット１７であり、第２の冷却対象部が電源基板ユニット９である場合について説明したが、第１及び第２の冷却対象部はこれらに限られない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例であるプロジェクタの外観を示す図。
【図２】実施例のプロジェクタの内部構造を示す図。
【図３】実施例のプロジェクタの内部構造の一部を示す図。
【図４】実施例のプロジェクタに用いられるグランド接続用板金を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１  上部筐体
２  下部筐体
４  投射レンズユニット
５  光学ボックス
８  ランプ排気ファン
９  電源基板ユニット
１０  電源排気ファン
１１  信号基板ユニット
１２  パネル冷却ファン
１４  ランプ冷却ファン
１６  グランド接続用板金
１６Ａ  吸熱部
１６Ｂ  放熱部
１７  パネルプリズムユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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