JP2007156071A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタには、光源ランプ以外にも、複数の熱源が組み込まれており、各熱源を冷却するために複数の冷却ファンを設けるため、プロジェクタの小型化が困難であり、ファンによる騒音も発生する欠点があった。
【解決手段】光源装置61、光源側光学系、表示素子51、投影側光学系、更に、電源回路やプロジェクタ制御手段及び冷却ファンを備えたプロジェクタ10において、光源装置61をランプハウス120に収納して冷却ファンの空気吐出口113の近傍に光源装置61を配置し、ランプハウス120は、前記冷却ファンの空気吐出口113及び筐体外への排気流路を除く前記筐体内に対して密閉構造とし、光源装置61をこの冷却ファンの排出空気により冷却すると共に、この冷却ファンに吸気される外気流によりプロジェクタ内の光源装置61以外の発熱源を冷却するプロジェクタとする。
【選択図】図４

Description

本発明は、ビデオ信号などに基づいて画像を投影するデータプロジェクタに関するものである。

今日、パーソナルコンピュータの画面に表示される画像やビデオ信号の画像、更にはメモリカードなどに記憶されている画像データによる画像などをスクリーンに投影するデータプロジェクタが多用されている。

このデータプロジェクタは、多くの場合、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の光源を用い、光源から射出された光をカラーフィルタにより３原色の光として光源側光学系により液晶やＤＭＤ（デジタル・マイクロ・デバイス）と呼ばれる表示素子に照射し、表示素子の透過光又は反射光をズーム機能を備えた投影側光学系とされるレンズ群を介してスクリーンに投影する構造とされている。

そして、このデータプロジェクタは、光源の発熱量が大きく、更に、光源側光学系や電源回路、表示素子などの発熱源をも内蔵するため、空冷ファンを設けて発熱源である光源装置や電源回路などを冷却する機構が組み込まれている。
この冷却機構としては、特に高温となり且つ発熱量も多い光源装置を他の発熱源と区分すると共に、光学系や電源ユニットなどを区分して各区画毎に冷却を行うものも提案されている（例えば特許文献１）。
特開２００４−０５４０５５号公報

データプロジェクタには、高温高発熱量の光源ランプ以外にも、電源回路や光源側光学系、表示素子とされるＤＭＤなどの発熱源が組み込まれているため、各発熱源を冷却するために複数の冷却ファンを設けており、プロジェクタの小型化や薄型化が困難であって、且つ、ファンによる騒音も発生することになる欠点があった。

本発明は、単一のブロアにより高発熱源である光源装置を含めて全ての発熱源を冷却することとし、小型で低騒音のデータプロジェクタを提供するものである。

本発明は、光源装置（61）、光源側光学系、表示素子（51）、投影側光学系、更に、電源回路やプロジェクタ制御手段及び冷却ファンとするブロア（110）を筐体内に収納するプロジェクタ（10）であって、プロジェクタ（10）の筐体内に光源装置（61）を収納するランプハウス（120）を設け、冷却ファンを筐体内におけるランプハウス（120）の外部に配置して冷却ファンの空気吐出口（113）を光源装置（61）に近接させ、前記ランプハウス（120）は、冷却ファンの空気吐出口（113）とランプハウス（120）から筐体外への排気流路を除く筐体内に対して密閉構造としたプロジェクタ（10）とするものである。

そして、前記冷却ファンは、ランプハウス（120）以外の筐体内の空間の空気を吸入してランプハウス（120）内に排気するブロア（110）とし、ランプハウス（120）は、筐体の一つの面にランプハウス（120）の排気開口部を対向させてランプハウス（120）からの排気流路を形成し、ランプハウス（120）の排気開口部が面した筐体部分以外の筐体表面の部分に、外気を吸入する通気口（18）を備えたプロジェクタ（10）とするものである。

更に、ランプハウス（120）は、光源装置（61）の左右及び後方を囲う隔壁部（121〜125）と光源装置（61）を覆うハウスカバー（127）により形成するものとし、更に、ランプハウス（120）は、隔壁部（121〜125）とハウスカバー（127）の他、隔壁部（121〜125）の下端に接続固定する平板状のハウスベース（131）を設けることもある。

又、プロジェクタ（10）の上面板（11）の下面に、冷却ファンの空気吐出口（113）近傍の上方に位置させたクッション材（21）を設けることがあり、冷却ファンの空気吐出口（113）には、空気吐出口（113）の先端近傍の外周縁にクッション材（115）を設けて前記ランプハウス（120）の隔壁部や回路基板（103）又はプロジェクタ（10）の上面板（11）に前記クッション材（115）を圧接したプロジェクタ（10）とすることもある。

そして、プロジェクタ（10）の底面板（16）の上面に、ランプハウス（120）の隔壁部（121〜125）の下端を載置するクッション材（31,32）を設けることもあり、このランプハウス（120）の隔壁部（121〜125）及びハウスカバー（127）は、断熱材で形成することもある。

本発明は、冷却ファンの空気吐出口の近傍に光源装置を配置する故、最も高温高発熱量の光源装置に冷却ファンからの排気を吹き付けて光源装置を充分に空冷することができ、この光源装置をランプハウスに収納して光源装置を冷却した冷却風を前面板から外部に排出し、又、冷却ファンに吸気される外気により他の発熱原を冷却する故、高温の光源装置を筐体内で隔離して冷却することができると共に、ランプハウスは、冷却ファンの空気吐出口とランプハウスから筐体外への排気流路を除く筐体内に対して密閉構造としているため、光源装置を冷却した空気を確実に筐体外部に排出し、単一の冷却ファンによりプロジェクタ内の各発熱原の冷却を行うことができる。

そして、冷却ファンを単一とすることにより、プロジェクタの小型化、薄型化を容易に行うことができ、又、クッション材により空気吐出口から吹き出した空気が冷却ファンの吸気口に戻ることを防止した場合は、光源装置からの高温排熱をより確実にプロジェクタの外部に排出し、プロジェクタ内の各熱源を効果的に冷却することができるものである。

本発明に係るプロジェクタ10は、筐体の側板に沿って投影側光学系を配置し、投影側光学系の光軸に合わせて背面板13の近くに表示素子51を配置すると共に、表示素子取付け板55と背面板13との間に間隙を設けて空気流通路を形成してこの空気流通路に表示素子51の放熱器53を配置し、投影側光学系の内側に光源装置61を位置させて光源装置61の近辺において左右及び後方に断熱材による隔壁部121〜125を設けてランプハウス120を形成し、このランプハウス120に光源装置61を収納すると共にランプハウス120は隔壁部121〜125により冷却ファンの空気吐出口113を除くプロジェクタ10の筐体内の空間と区切るようにして、ランプハウス120前方の排気開口部から通気孔18を有する前面板12までの排気流路及び冷却ファンの空気吐出口113を除く筐体内に対してランプハウス120を密閉構造とするものである。

そして、プロジェクタ10の略中央に冷却ファンとしてのシロッコタイプのブロア110を配置し、冷却ファンにランプハウス120以外のプロジェクタ10筐体内の空気を吸い込ませ、この冷却ファンの空気吐出口113を光源装置61の近傍に位置させて隔壁部121〜125の間から光源装置61に冷却ファンの排出空気を吹き付け、光源装置61に吹き付けた空気を筐体の前面板12からプロジェクタ10の外部に排出するものである。

更に、前面板12を除く右側板14や左側板15又は背面板13などに排気口としての通気孔18を設け、冷却ファンの空気吐出口113の少なくとも上面にはクッション材としてのブロアパッキング115を設けて冷却ファン上方に配置する制御回路基板103又は上面板11にこのクッション材を圧接し、吐出口113から排出した空気や隔壁部121〜125の近辺の空気が冷却ファンとするブロア110の吸気口111に流れ込む障壁をクッション材により形成するものである。

又、光源装置61を、光源装置61の左右及び後方の隔壁部121〜125や光源装置61を覆うハウスカバー127及びハウスベース131で囲うランプハウス120に収納し、隔壁部121〜125の上端をハウスカバー127よりも上方に突出させて上面板11と接触させ、上面板11とハウスカバー127との間に間隙を形成してハウス上部空間を形成し、又、ランプハウス120をクッション材であるパッキング31,32を介して底面板16に固定し、ハウスベース131の下方に底面板16とハウスベース131との間にハウス下部空間を形成し、ハウス本体空間とハウス上部空間及びハウス下部空間を有するランプハウス120として、冷却ファンからの空気の一部をハウスカバー127の上方やハウスベース131の下方の空間にも流して前面板12から排出するものである。

そして、プロジェクタ10の主回路基板とする制御回路基板103を冷却ファンの近傍に配置して冷却ファンの吸気を制御回路基板103に沿って吸気させると共に、電源回路を筐体の側板直近内側又は制御回路基板103に設けることとするものである。

本発明に係るデータプロジェクタは、図１に示すように、略直方体形状であって、筐体である前面板12の側方に投影口19を有すると共に、この前面板12には複数の通気孔18を設けているものである。

また、図１には図示を省略しているも、プロジェクタ10の筐体とする上面板11にはキー／インジケータ部を設けるものであり、このキー／インジケータ部には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置などが過熱したときに報知をする過熱インジケータなどのキーやインジケータを設けるものである。

更に、図示しない筐体の背面には、背面板にＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子などを設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグやリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部などを設けているものである。

なお、図示しない筐体の側板である右側板、及び、図１に示した側板である左側板15には、各々複数の通気孔18を設けているものである。

そして、このプロジェクタ10は、内部に光源装置61や光源側光学系としてのカラーホイール71、導光ロッド77、表示素子51に光を集光させる光源側光学系のレンズ群を有し、更にこの光源側光学系を介した光が入射される光学的変調素子である表示素子51、表示素子51の反射光で形成される画像をスクリーンに投影する投影側光学系、更に、光源装置61や制御回路などに電力を供給する電源回路やプロジェクタ制御手段としてのマイクロコンピュータ及び冷却ファンを有するものである。

尚、この投影側光学系のレンズ群は、固定レンズ群と可動レンズ群とを有し、可動レンズ群は、レンズモータによりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。

又、このプロジェクタ10は、図２及び図３に示すように、プロジェクタ10の筐体内において、前面板12の内側に前方が開口するランプハウス120を内蔵し、このランプハウス120の内部に光源装置61を収納するものであって、このランプハウス120は、前面板12の幅の半分以上である前面板12の約３分の２程度とする幅の排気開口部を備え、この排気開口部に多数のフィン143を有する放熱具141を設けているものである。

そして、このランプハウス120は、光源装置61を覆う平板状のハウスカバー127を有し、このハウスカバー127の前方を除くハウスカバー127の左右及び後方には、ランプハウス120の周囲を囲む隔壁部121〜125を有してプロジェクタ10の内部空間と区切っているものである。

尚、図３に示したように、ハウスカバー127の周囲に設ける隔壁部121〜125の上端よりも僅かに低い位置にハウスカバー127を設けるものとし、隔壁部121〜125の上端をハウスカバー127の上面よりも僅かに高くしてハウスカバー127の上方に僅かな空間を形成し、カバー上部空間をハウスカバー127とプロジェクタ10の筐体である上面板11との間に有するランプハウス120とし、ハウスカバー127の一部にはテーパー部129を設けているものである。

このテーパー部129は、冷却ファンとするブロア110の空気吐出口113の位置に合わせて形成しているものである。
又、このランプハウス120の後方には、プロジェクタ制御手段としてのマイクロコンピュータや各種制御回路が取付けられる制御回路基板103、ランプ電源などを組み込む電源回路ブロック101、その他の各種回路素子を組み込むと共に、ランプハウス120の側方に投影側光学系を内蔵する投影側光学系鏡筒91を配置し、この投影側光学系の後方には表示素子51を、又、筐体の略中央には冷却ファンとしてのブロア110を設けているものである。

尚、光学系や制御回路、ランプハウス120及び冷却ファンなどを内蔵するプロジェクタ10の筐体は、背面板13と底面板16による下ケースと、上面板11及び右側板14と左側板15による上ケースと、前面板12により形成している。
そして、プロジェクタ制御手段は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭなどにより構成されている。

また、筐体の上面板11に設けられるメインキー及びインジケータなどにより構成されるキー／インジケータ部の操作信号は、直接にプロジェクタ制御手段に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部で受信され、Ｉｒ処理部で復調されたコード信号がプロジェクタ制御手段に送られるものである。

また、このプロジェクタ制御手段は、電源制御回路をも制御するものであり、ランプスイッチキーが操作されると電源制御回路により光源装置61のランプを点灯させ、更に、冷却ファン駆動制御回路には光源装置61などに設けた温度センサーによる温度検出を行わせ、冷却ファンの回転速度を制御させるものである。

そして、これらのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣや回路素子は、主制御基板としての制御回路基板103に取付けるものであり、電力系の電源制御回路は電源回路ブロック101に組み込み、制御系の主制御基板とした制御回路基板103と電力系の電源回路ブロック101とを分けて形成しているものである。

また、このプロジェクタ10の内部構造は、図３及び図４に示したように、電源制御回路を組み込んだ電源回路ブロック101を右側板14の近傍に配置し、底面板16の略中央にシロッコファンタイプのブロア110を冷却ファンとして配置すると共に、冷却ファンとしたブロア110の吐出口113を放電ランプ63を内蔵する光源装置61に向けて固定し、左側板15に沿って投影側光学系を配置すると共に、投影側光学系の内側に光源装置61や光源側光学系を配置しているものである。

そして、このプロジェクタ10の光学系は、防爆ガラス68で前面を覆ったリフレクタ65の内部に超高圧水銀ランプを放電ランプ63として設けた光源装置61と、この光源装置61から射出された光を表示素子51とするＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）に照射する光源側光学系と、表示素子51と、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系のレンズ群で構成するものである。

また、光源側光学系は、図５に示すように、その一部をランプハウス120の内部に収納するものであって、光源装置61及び光源装置61から射出された光の向きを変更する第１ミラー75と第１ミラー75で反射された光を赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタを周囲に設けてホイールモータ73により回転されるカラーホイール71と、カラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光束とする導光ロッド77の入射側端部をランプハウス120内に位置させ、この導光ロッド77の射出側端部や、導光ロッド77から射出された光の向きを変更するプリズム、及びプリズムを透過した光を表示素子51に集光させる複数枚のレンズで形成した光源側レンズ群及び光源側レンズ群を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射するミラーなどをランプハウス120の外部に設けているものである。

尚、この導光ロッドの一部やプリズム、光源側レンズ群などのランプハウス120の外部に配置する光源側光学系は、光源側光学系カバー81により覆い、底面板16に固定するプリズムや光源側レンズ群の位置を確実に所定位置に固定しつつプリズムやレンズ群の間に空間を形成して通気性を確保しているものである。

さらに、投影側光学系としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群として、ズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであり、レンズモータにより可動レンズ群を移動させてズーム調整やフォーカス調整が可能な投影レンズとして投影側光学系鏡筒91の内部に組み込んでいるものである。

また、背面板13には、表示素子51の後方部分に通気孔18を設け、背面板13と表示素子取付け板55とにより空気の流通路を形成して背面板13に設けた通気孔18及び左側板15の後方に設けた通気孔18から吸い込まれる外気を背面板13に沿ってブロア110方向に流すようにしている。

そして、この表示素子取付け板55の後方には表示素子放熱器53を配置するものであり、制御回路基板103は、一部がブロア110の吸気口111の上方直近に配置される他、ブロア110の周辺にも配置するように複数枚の制御基板としてこの複数枚の制御回路基板103の間や各制御回路基板103の上方又は下方において、制御回路基板103に沿って流れる空気がブロア110の吸気口111に吸い込ませるようにしている。

さらに、光源側光学系の一部と光源装置61は、前述のようにランプハウス120に収納しているものであり、このランプハウス120は、図５に示したように、放熱具141の右端を囲むと共に放熱具141の右端から放熱具141の略中央までの後方を囲むＬ字形の第１隔壁部121と、第１隔壁部121の左端から光源装置61を収納して光源装置61の後方とプロジェクタ10に内蔵する回路素子や基板とを区画するくの字形の第２隔壁部122と、第２隔壁部122の後端から左側へ前面板12と略平行に設けた第３隔壁部123と、第３隔壁部123と間隙を有して第３隔壁部123の左側に配置され、カラーホイール71やホイールモータ73を収納するように第３隔壁部123から後方に後退した後、前面板12と略平行とされ、この略平行とされた部分で光源側光学系の導光ロッド77を貫通させるようにして導光ロッド77を支持する第４隔壁部124と、第４隔壁部124から連続して前面板12に至るように投影側光学系と光源装置61とを区画する第５隔壁部125で周囲を囲み、図３に示したように、上方をハウスカバー127で覆い、ハウスカバー127の下方をハウス本体空間として光源装置61を収納しているものである。

そして、このランプハウス120は、第１隔壁部121乃至第５隔壁部125の下端を支持する平板状のハウスベース131を備え、この隔壁部121〜125により左右及び後方を、ハウスカバー127やハウスベース131により上下が囲まれて前方を開口した空間であるハウス本体空間やハウス上部空間を形成しているものである。

尚、この第１隔壁部121乃至第５隔壁部125及びハウスカバー127やハウスベース131は断熱性を有する板材を用いている。
また、ランプハウス120の排気開口部には、多数のフィン143を有する放熱具141を配置し、前面板12の通気孔18から排気される空気が局部的に高温となることや光源装置61の直近となる前面板12自体が局部的に高温となることを防止している。

更に、ブロア110の吐出口113は、第３隔壁部123と第４隔壁部124との間に設けた間隙及び第４隔壁部124の一部に向けて光源装置61の近くに位置させているものであり、及び第４隔壁部124の一部には、通気用のスリットを複数個設けているものである。

従って、筐体の略中央に設けたブロア110のファンを回転させると、冷却ファンとしたブロア110はブロア110の周辺の空気を吸い込み、プロジェクタ10内部のブロア110周辺の空気を吸い込むことによりプロジェクタ10の筐体に設けた多数の通気孔18からプロジェクタ10の内部に外気を吸い込むものである。

そして、左側板15における後方の通気孔18や背面板13に設けた通気孔18から吸い込まれる外気は、表示素子放熱器53を冷却するように背面板13と表示素子取付け板55との間の空気流通路を流れ、制御回路基板103に沿って制御回路基板103の上面や下面及び制御回路基板103の相互間の空間を通ってブロア110の吸気口111に吸い込まれる。

また、右側板14の通気孔18からプロジェクタ10の内部に吸い込まれる外気も、一部は電源回路ブロック101の周囲を通るようにして制御回路基板103に至り、制御回路基板103に沿って流れるようにしてブロア110の吸気口111に吸い込まれる。

更に、左側板15の通気孔18からプロジェクタ10の内部に吸い込まれる外気は、光源側光学系カバー81の下に設けられた光源側レンズ群やプリズム、導光ロッド77の端部などを冷却しつつブロア110の吸気口111に吸い込まれる。
なお、電源制御回路を制御系の回路と分離した電源回路ブロック101に設ける場合に限ることなく、電源制御回路も主回路基板である制御回路基板103に組み込むこともある。

又、制御回路基板103は１枚に限るものでなく、図３に示したように、冷却ファンとしたブロア110の上方を覆う吸気口111の近辺に配置するものの他、図４に示すようにブロア110の後方近辺に配置するものやブロア110の右側に配置するもの、更には、ブロア110の上方近辺に配置しつつ吸気口111を覆わないようにするものなどを用いることがある。

そして、ランプハウス120に吹き込まれるブロア110の排気流は、一部がホイールモータ74やカラーホイール71に吹き付けられ、大部分は光源装置61の周囲を、又、光源装置61の周囲を流れる空気の一部はリフレクタ65に設けられた開口部からリフレクタ65の内部を通るように流れ、光源装置61やカラーホイール71を冷却して放熱具141のフィン143の間を通過して前面板12の通気孔18からプロジェクタ10の外部に排出されるものである。

更に、このプロジェクタ10では、図６に示すように、冷却ファンの空気吐出口113の上面には、空気吐出口113の先端近傍において先端形状に合わせたブロアパッキング115を固定しているものである。
尚、このブロアパッキング115の取付けに際しては、冷却ファンの空気吐出口113の上面において、吐出口113の前幅に亘るパッキング取付け溝を形成し、このパッキング取付け溝に上端を平面とされたブロアパッキング115を確実強固に取付けるものである。

このように、冷却ファンの吐出口113の上面にクッション材であるブロアパッキング115を設けることにより、冷却ファンの上方を覆う制御回路基板103と吸気口111が形成されている冷却ファンの上面との間に間隙を形成して冷却ファンとしたブロア110の吸気を確実とし、且つ、吐出口113からランプハウス120に吹き出した空気の一部やランプハウス120周辺の空気が吸気口111から冷却ファンに吸気されることを防止するようにしている。

尚、図６には図示していないが、冷却ファンの吐出口113の先端において、右側及び左側の側壁部分にもブロアパッキングを設け、右側ブロアパッキングを第３隔壁部123に、左側ブロアパッキングを第４隔壁部124に圧接するようにして冷却ファンの吸気吐出口113の先端周縁部をランプハウス120の隔壁部に密着させることもある。

又、筐体である上面板11の内面には、図７に示すように、前述のブロアパッキング115の位置にあわせて上カバーパッキング21を設けるものである。
この上カバーパッキング21は、ブロアパッキング115の左右幅よりも僅かに広い範囲に亘って上面板11に取付けるものであり、図３に示したように、制御回路基板103がブロア110の上面を覆っているときはこの制御回路基板103の上面にクッション材である上カバーパッキング21の下面を接触させ、制御回路基板103をブロアパッキング115と上カバーパッキング21とで挟むようにして制御回路基板103の上下に空間を形成して通気性を確保するものである。

尚、制御回路基板103が、その一部で冷却ファンの吸気口111を覆うことなく配置されるときは、上カバーパッキング21を省略してブロアパッキング115の上面を上面板11の内側に圧接する場合や、ブロアパッキング115の上面と上面板11の内側に設けた上カバーパッキング21の下面とを圧接して冷却ファンからランプハウス120に吹き出す空気やランプハウス120周辺の空気が吸気口111に多量に吸い込まれないようにすることもある。

そして、この上カバーパッキング21は、図６及び図７に示すように、上カバーパッキング21よりも僅かに大きく形成したパッキング受け溝25に取付けるものであり、このパッキング受け溝25は、上面板11の内側に僅かな窪みとして形成しているものである。

更に、この上カバーパッキング21よりも僅かに大きく幅広に形成したパッキング受け溝25から、ランプハウス120の第１隔壁部121や第２隔壁部122、及び、第４隔壁部124の一部と第５隔壁部125の形状に合わせたハウス受け溝27を上面板11の内側において上面板11の前端縁に至るように形成しているものである。

従って、このハウス受け溝27にランプハウス120の第１隔壁部121や第２隔壁部122、及び、第４隔壁部124の一部と第５隔壁部125の上端を挿入し、第３隔壁部123や第４隔壁部124の他の部分は上カバーパッキング21を取付けているパッキング溝35に押し込むようにしてランプハウス120の隔壁部の上端を上面板11と密着させることができ、上面板11とハウスカバー127との間に空間を形成することができる。

そして、このハウス上部空間も、ランプハウス120の内部空間と同様に、前方は開口しているも筐体内部の他の空間とは第１隔壁部121乃至第５隔壁部125の上端近傍や上カバーパッキング21により隔離されているものであり、図３や図４に示したように、ハウスカバー127の一部にテーパー部129を形成しておくことにより、冷却ファンの吐出口113から吹き出す空気の一部をハウスカバー127の上方空間に導き、前面板12の通気孔18からプロジェクタ10の外部に排出することができる。

従って、高温となる光源装置61の直上位置においてハウスカバー127の温度が上昇しても、上面板11の一部が熱くなることを防止することができる。
尚、上面板11の内側にハウス受け溝27を形成することなく、ランプハウス120の隔壁部の上端を直接に上面板11の内面に接触させる場合や、ランプハウス120の隔壁部の形状に合わせたクッション材をハウス受け溝27に換えて上面板11の内側に取付けることもある。

そして、プロジェクタ10の下ケースは、図９及び図１０に示すように、底面板16の冷却ファンの取付け位置にブロア穴37を有し、光源装置61の取り付け位置にはランプ挿入孔41を有し、更に、ランプハウス120の第１隔壁部121及び第２隔壁部122と第３隔壁部123の形状に合わせて第１隔壁部121乃至第３隔壁部123の下端を支えるクッション材としての第１下ケースパッキング31と、第４隔壁部124の一部と第５隔壁部125の下端を支える第２下ケースパッキング32及び第３下ケースパッキング33をパッキング溝35に固定しているものである。

従って、図１１に示すように、底面板16の下方からブロアカバー39を底面板16に取付けるようにして冷却ファンをプロジェクタ10の内部に収納すると共に、図１２に示すように、ランプ挿入孔41からランプハウス120内に光源装置61を収納することができるものであり、ランプカバー45に光源装置61を固定してランプ挿入孔41により光源装置61を交換可能としているものである。

そして、このランプカバー45は、図１３に示すように、ランプカバー45の上面に内カバー47を備えて光源装置61を内カバー47の上に固定するものであり、ランプカバー45の周囲は底面板16のランプ挿入孔41の周縁に固定されるも、内カバー47の周囲はランプハウス120のハウスベース131に接触させるものである。

従って、第１下ケースパッキング31乃至第３下ケースパッキング33によりランプハウス120の隔壁部の下端が支持され、底面板16とハウスベース131との間に形成される空間を内カバー47によりランプハウス120の内部空間と区切るようにしてハウスベース131の下方にも前方が開口するハウス下部空間を形成することができ、冷却ファンの空気吐出口113から排出される空気の一部をランプハウス120の下方を通過させて前面板12の通気孔18からプロジェクタ10の外部に排出させることができる。

尚、第１下ケースパッキング31乃至第３下ケースパッキング33とするクッション材を省略すると共に内カバー47を省略してランプハウス120のハウスベース131を直接に底面板16に取付けることもあり、更にはハウスベース131を省略して光源装置61をランプカバー45に、第１ミラー75やホイールモータ73を底面板16に取付けることもある。

尤も、高温となる光源装置61の熱が底面板16に伝わって筐体の下面が熱くなることを防止するため、断熱性を有するハウスベース131を有するランプハウス120とすることが好ましく、第１下ケースパッキング31乃至第３下ケースパッキング33及び内カバー47を設けてランプハウス120と底面板16との間に空間を設けることや、この空間に冷却ファンの排気の一部を導いて前面板12の通気孔18から排出することが最も好ましいものである。

このように、プロジェクタ10の内部で最も高温となり且つ発熱量の多い光源装置61を冷却ファンとするブロア110の吐出口113の近くに配置している故、多量の空気を光源装置61に吹き付けることができ、光源装置61及び光源装置61の直近に配置されるカラーホイール71を効果的に冷却することができる。

そして、光源装置61は、第１隔壁部121乃至第５隔壁部125やハウスカバー127で囲われたランプハウス120の内部に設けられ、第１隔壁部121乃至第５隔壁部125によりランプハウス120のハウス本体空間は冷却ファンとするブロア110の空気吐出口113や排気開口部などから前面板12への排気流路を除いてプロジェクタ10の内部空間と区切るように密閉されている。

このため、ランプハウス120に吹き込まれた空気は前面板12の通気孔18から直接にプロジェクタ10の外部に排出され、ランプハウス120の第１隔壁部121乃至第５隔壁部125及びハウスカバー127は断熱性を有する板材で形成しているため、光源装置61の排熱をプロジェクタ10の内部の他の空間に伝えることが無く、効果的にプロジェクタ10を冷却することができる。

又、ハウス上部空間も、第１隔壁部121乃至第５隔壁部125の上端や上カバーパッキング21などによりプロジェクタ10の内部空間と区切られ、ハウス下部空間も第１隔壁部121乃至第５隔壁部125の下端が第１下パッキング31乃至第３パッキング33によってプロジェクタ10の内部空間と区切られているため、冷却ファンとするブロア110の空気吐出口113からランプハウス120に吹き込まれた空気は光源装置61を冷却した後、確実に前面板12の通気孔18からプロジェクタ10の外部に排出される。

更に、表示素子放熱具53や電源回路ブロック101は、外部からプロジェクタ10に吸気される新鮮な外気により冷却され、制御回路基板103はブロア110に吸い込まれる多量の空気により冷却されるため、プロジェクタ10における熱源を一つの冷却ファンで効率よく冷却することができ、プロジェクタ10を小型化することができる。

そして、この冷却ファンとするブロア110はプロジェクタ10の中央付近に配置しているため、ファンの回転音が外部に漏れにくく、ファンによる騒音を小さくすることができる。
また、表示素子放熱器53の冷却は、プロジェクタ10の背面板13に設ける通気孔18の位置や数及び大きさ、さらに表示素子取付け板55と背面板13との間隔を調整することにより冷却効率を調整することが可能である。

そして、電源回路ブロック101の冷却も、右側板14に設ける通気孔18の位置や数及び大きさ、さらに電源回路ブロック101と右側板14との距離により調整することができ、主回路基板である制御回路基板103も、ブロア110の吸気口111との距離、及び、制御回路基板103の枚数や各制御回路基板103と制御回路基板103との相互間距離により空気の流量や速度を設定調整して冷却効率を調整することができるものである。

さらに、間隔を設けて積層した複数枚の制御回路基板103の内、最上位置に配置する制御回路基板103を他の制御回路基板103よりも大きくし、図３に示したように、冷却ファンとするブロア110の上部を最上位地の制御回路基板103の一部で覆うようにすることもある。

この場合、積層した複数枚の制御回路基板103の最上位置に配置する制御回路基板103には、ブロア110の吸気口111の位置に合わせて複数の通気穴を設けることが好ましいものである。

このように、高温の熱源である光源装置61をランプハウス120に収納して他の回路部品や光学部品と隔離し、ランプハウス120の外部のプロジェクタ10の筐体内に冷却ファンを設けて空気吐出口113を光源装置61の近傍に配置し、この空気吐出口113の上面に上面板11又は冷却ファンを覆う制御回路基板103と圧接するクッション材を設け、又、側部にランプハウス120の隔壁部と圧接するクッション材を設けるものである。

このため、吐出口113から光源装置61に吹き付けた空気やランプハウス120周辺の空気が冷却ファンの吸気口111に吸い込まれることが少なく、冷却ファンとしたブロア110にはプロジェクタ10の後方や側方からの空気を効果的に吸い込み、光源装置61以外の熱源をプロジェクタ10に吸い込む新鮮な外気で冷却し、冷却ファンから吹き出した空気によりランプハウス120内の高温の光源装置61を冷却した後、ランプハウス120からそのままプロジェクタ10の外部に排出することができる。

なお、冷却ファンはシロッコファンタイプのブロア110に限るものではない。
また、本発明は、以上の実施例の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。

本発明に係るデータプロジェクタの外観を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの前面板を取り外した状態を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの上ケースを外した状態を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタにおける冷却ファンの取り付け状態を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタに組み込むランプハウスを示す図。 本発明に係るデータプロジェクタに用いる冷却ファンを示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの上ケースの内側にクッション材を取付けた状態を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの上ケースの内側を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの下ケースの内側にクッション材を取付けた状態を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの下ケースの内側を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの下ケースにブロアカバーを取付けた状態を示す下面図。 本発明に係るデータプロジェクタにランプユニットを取り付ける状態を示す図。 本発明に係るデータプロジェクタの断面状態を示す図。

符号の説明

１０ プロジェクタ
１１ 上面板 １２ 前面板
１３ 背面板 １４ 右側板
１５ 左側板 １６ 底面板
１８ 通気孔 １９ 投影口
２１ 上カバーパッキング
２５ パッキング受け溝 ２７ ハウス受け溝
３１ 第１下ケースパッキング ３２ 第２下ケースパッキング
３３ 第３下ケースパッキング ３５ パッキング溝
３７ ブロア穴 ３９ ブロアカバー
４１ ランプ挿入孔 ４５ ランプカバー
４７ 内カバー
５１ 表示素子 ５３ 放熱器
５５ 表示素子取付け板
６１ 光源装置
６３ 放電ランプ ６５ リフレクタ
６８ 防爆ガラス
７１ カラーホイール ７３ ホイールモータ
７５ 第１ミラー ７７ 導光ロッド
８１ 光源側光学系カバー
９１ 投影側光学系鏡筒
１０１ 電源回路ブロック １０３ 制御回路基板
１１０ ブロア
１１１ 吸気口 １１３ 吐出口
１１５ ブロアパッキング
１２０ ランプハウス
１２１ 第１隔壁部 １２２ 第２隔壁部
１２３ 第３隔壁部 １２４ 第４隔壁部
１２５ 第５隔壁部 １２７ ハウスカバー
１２９ テーパー部
１３１ ハウスベース
１４１ 放熱具 １４３ フィン

Claims (10)

1. 光源装置、光源側光学系、表示素子、投影側光学系、更に、電源回路やプロジェクタ制御手段及び冷却ファンを備えたプロジェクタであって、
   プロジェクタ筐体内に設けられた前記光源装置を収納するランプハウスを更に備え、
   前記冷却ファンが、前記ランプハウス外の前記筐体内に配置されると共に空気吐出口を前記光源装置に近接させて設けられ、
   前記ランプハウスは、前記冷却ファンの空気吐出口及び筐体外への排気流路を除く前記筐体内に対して、密閉構造とされていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記冷却ファンは、前記ランプハウス以外の前記筐体内空間から、空気を吸入することを特徴とする請求項１に記載したプロジェクタ。
3. 前記ランプハウスは、前記筐体の一つの面にランプハウスの排気開口部を対向させて前記ランプハウスからの排気流路を形成していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したプロジェクタ。
4. 前記筐体表面の前記ランプハウスの排気開口部が面した部分以外の部分に、外気を吸入する通気口を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載したプロジェクタ。
5. 前記ランプハウスは、前記光源装置の左右及び後方を囲う隔壁部と前記光源装置を覆うハウスカバーを有して筐体内のランプハウス以外の空間と区切られていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載したプロジェクタ。
6. 前記筐体を形成する上面板の下面には、前記冷却ファンの空気吐出口近傍の上方に位置させたクッション材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載したプロジェクタ。
7. 前記ランプハウスは、前記隔壁部と前記ハウスカバーの他、前記隔壁部の下端が接続されるハウスベースを有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載したプロジェクタ。
8. 前記冷却ファンの空気吐出口は、空気吐出口の先端近傍の外周縁にクッション材を有して前記ランプハウスの隔壁部や回路基板又は筐体の上面板に前記クッション材を圧接していることを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載されたプロジェクタ。
9. 前記筐体の底面板の上面に、前記ランプハウスの隔壁部の下端を載置するクッション材を有することを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れかに記載したプロジェクタ。
10. 前記ランプハウスの隔壁部及びハウスカバーは、断熱材で形成されていることを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れかに記載されたプロジェクタ。
    

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