JP2004219458A - 投写型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる構造を備えた投写型表示装置を提供する。
【解決手段】搭載されたランプユニット18a,18bが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、装置筐体24aの外部の空気を該筐体内に送り込んで冷却風を形成する冷却ファン22aと、冷却ファン22aと各ランプユニットが搭載されたスペースとの間を個別に接続し、冷却風をランプユニット18a,18b内へ供給する送風ダクトaと、冷却ファン22aから送風ダクト21aを介してランプユニット18a,18bに至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッター25a,25bとを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】搭載されたランプユニット18a,18bが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、装置筐体24aの外部の空気を該筐体内に送り込んで冷却風を形成する冷却ファン22aと、冷却ファン22aと各ランプユニットが搭載されたスペースとの間を個別に接続し、冷却風をランプユニット18a,18b内へ供給する送風ダクトaと、冷却ファン22aから送風ダクト21aを介してランプユニット18a,18bに至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッター25a,25bとを有する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置内で形成した画像をスクリーンなどに映写して表示する投写型表示装置に関し、特に、光源を効率よく冷却できる構造を備えた投写型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、装置内で形成した画像をスクリーンなどに映写して表示する投写型表示装置(プロジェクタ)においては、冷却ファンによって発生させた風をランプユニットの周囲を通過させることによって、装置内で最も高温となる光源であるランプユニットを強制的に冷却している。
【0003】
ランプユニットの温度を最適な状態に維持することにより、安全かつ安定した点灯状態を保つことができ、ランプの長寿命化を図ることができる。よって、ランプユニットの冷却は、投写型表示装置の設計する上で非常に重要な要素となっている。
【0004】
近年、投写型表示装置においては、画像をより大きく映写できるようにすることを目的として、光源の高輝度化が要求されている。このため、出力の大きいランプユニットを適用するだけでなく、ランプユニット自体を複数備えた投写型表示装置も増加する傾向にある。
このような装置では、複数のランプユニットのランプを同時に点灯させることにより、高輝度の光源で画像を映写することができる。
【0005】
図7に、ランプユニットを複数備えた従来の液晶プロジェクタ装置の構成を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニット28a,28bが発した光を用いて光学エンジンユニット23cによって画像を映写する装置である。装置筐体24cの内部には、光学エンジンユニット23c、ランプユニット28a,28d、冷却空気吸気口29a,29b、冷却空気排気口30a,30b、送風ダクト31a,31b、冷却ファン32a,32bを備えている。
【0006】
冷却ファン32a,32bを回転させると、冷却空気排気口29a,29bからランプユニット28a,28b内に空気が吸い込まれた空気が冷却風を形成する。冷却風は、ランプユニット28a,28b内で発生した熱を吸収した後に、冷却空気排気口30a,30bを介してランプユニット28a,28b外へ吸い出され、冷却ファン32a,32bによって装置筐体24cの外へ排出される。
【0007】
また、図8にランプユニットを複数備えた従来の液晶プロジェクタ装置の別の構成を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニット28c,28dが発した光を用いて光学エンジンユニット23dによって画像を映写する装置である。装置筐体24dの内部には、光学エンジンユニット23d、ランプユニット28c,28d、送風ダクト31c,31d、冷却ファン32c,32d、冷却空気流入口33c,33d、冷却空気排気口34c,34dを備えている。
【0008】
冷却ファン32c,32dを回転させると、装置筐体24dの外から送風ダクト31c,31dに空気が送り込まれ、冷却風を形成する。冷却風は、冷却風流入口33c,33dを介して、ランプユニット28c,28d内に送り込まれ、ランプユニット28c,28d内で発生した熱を吸収した後に、冷却空気排気口34c,34dを介して装置筐体24dの外部へ排出される。
【0009】
これらのような装置の内部に熱源であるランプユニットが複数存在する構成においては、各ランプユニットを冷却するためにランプユニットと同数の冷却ファンを設けると、冷却ファン自体が発する騒音や、空気を取り入れるための吸気口、ランプユニットを通過した冷却風を装置外に排出するための排気口において発生する騒音が増大してしまう。
【0010】
また、装置に冷却ファンを複数配置すると、装置が大型化してしまうこととなる。
【0011】
よって、装置に複数のランプユニットを搭載する場合においては、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを冷却する構成とすることが好ましい。
【0012】
このような構成の表示装置としては、特許文献1に開示される「液晶表示装置」がある。
【0013】
【特許文献1】
特開平4−283723号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1に記載の発明は、冷却ファンによって発生した冷却風が複数のランプの周囲を順次通過する構成である。このため、冷却ファンから遠い位置にあるランプの周囲では、既に他のランプにおいて熱が伝達された冷却風が通過することとなり、冷却効率が低下する。
【0015】
また、上記特許文献1に記載の発明は、モジュール内で分岐した冷却風が排気ダクトを通過する際の抵抗(送風抵抗)を、各流路で同じになるように設計する必要がある。仮に、流路によって送風抵抗の大小が存在すると、通気抵抗が大きい流路を流れる冷却風の風量が低下してしまい、この流路上のランプを十分に冷却することができなくなってしまう。
【0016】
さらに、送風抵抗が各流路で同一となるように設計してあったとしても、一部のランプユニットを取り外した状態で装置を作動させると、ランプユニットを取り外した流路の送風抵抗が小さくなる。このため、ランプユニットを取り外したために発生する熱量が小さくなった側の流路を通過する冷却風が増大してしまい、他の流路上のランプを十分に冷却することができなくなってしまう。
【0017】
このように、特許文献1に記載の発明では、複数のランプユニットを均一に冷却することはできなかった。
【0018】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる構造を備えた投写型表示装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、光源ユニットが配置される光源ホルダを2以上筐体が備え、光源ホルダに搭載された少なくとも一つの光源ユニットが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、筐体の外部の空気を該筐体内に送り込んで冷却風を形成する送風手段と、送風手段と各光源ホルダとの間を個別に接続し、冷却風を各光源ホルダに搭載された光源ユニット内へ供給するダクトと、送風手段からダクトを介して各光源ホルダに至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッターとを有することを特徴とする投写型表示装置を提供するものである。
【0020】
上記本発明の第1の態様においては、光源ユニット内に供給された冷却風が、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体の外へ排出されることが好ましい。
【0021】
上記のいずれの構成においても、シャッターが、各光源ホルダとダクトとの境界にそれぞれ配置されることが好ましい。
【0022】
上記の光源ユニット内に供給された冷却風が、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体の外へ排出される構成においては、シャッターが、各光源ホルダに形成された開口部にそれぞれ配置されることが好ましい。
【0023】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、光源ユニットが配置される光源ホルダを2以上筐体が備え、記光源ホルダに搭載された少なくとも一つの光源ユニットが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、筐体内から空気を吸い出す送風手段と、送風手段と各光源ホルダとの間を個別に接続するダクトと、各光源ホルダからダクトを介して送風手段に至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッターとを有し、各光源ホルダに搭載された光源ユニット内の空気を、送風手段がダクトを介して筐体外へ吸い出すことにより、光源ユニット内に冷却風を供給することを特徴とする投写型表示装置を提供するものである。
【0024】
上記本発明の第2の態様においては、光源ユニットには、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体外の空気が取り込まれることが好ましい。
【0025】
上記のいずれの構成においても、シャッターが、各光源ホルダとダクトとの境界に配置されることが好ましい。
【0026】
上記の光源ユニットには、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体外の空気が取り込まれる構成においては、シャッターが、各光源ホルダに形成された開口部に配置されることが好ましい。
【0027】
上記本発明の第1及び第2の態様のいずれの構成においても、ダクトは、いずれの光源ホルダに通ずる流路においても冷却風が通過する際の流路抵抗が略同一であることが好ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施形態〕
本発明を好適に実施した第1の実施形態について説明する。
図1に、本発明を好適に実施した第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニットを搭載するためスペース(ホルダ)を二つ備えた2灯式の投写型表示装置である。
【0029】
液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24a内に、ランプ1a,1b及びリフレクタ2a,2bを有するランプユニット18a,18bと、フライアイレンズ群3a,3b、PS変換素子4a,4b、合成ミラー5a,5b、フィールドレンズ6、反射ミラー7a,7b、ダイクロイックミラー8R,8G、反射ミラー9R、リレーレンズ10Ba,10Bb、反射ミラー11Ba,11Bb、コンデンサレンズ12R,12G,12B、偏光板13R,13G,13B、液晶パネル14R,14G,14B、偏光板15R,15G,15B、クロスプリズム16、及び投写レンズ17を有する光学エンジンユニット23aと、冷却空気吸気口19a,19b、冷却空気排気口20a,20b、送風ダクト21a、冷却ファン22a、シャッター25a,25bからなる冷却系とを備えている。
【0030】
ランプユニット18a,18bについて説明する。
ランプユニット18a,18bは、ランプ1a,1b及びリフレクタ2a,2bが配置される部材である。各ランプユニットは、冷却空気吸気口19a,19b及び冷却空気排気口20a,20bが設けられた所定の取付位置に配置される。なお、各冷却空気吸気口及び冷却空気排気口と対応する位置には穴が設けられている。
ランプ1a,1bは、画像を投写するための光源である。リフレクタ2a,2bは、ランプ1a,1bが発した光を所定の方向へと反射して平行光束を形成する。
【0031】
光学エンジンユニット23aについて説明する。
フライアイレンズ群3a,3bは、ランプ1a,1bが発した光を多重像化することにより、光束内の輝度分布を均一化する。PS変換素子4は、入射した光を所定の面内で振動する偏光に変換する素子であり、ビームスプリッタや1/2波長板などで構成されている。合成ミラー5a,5bは、ランプ1aを光源とする照明光及びランプ1bを光源とする照明光を光軸が同じとなるように反射する。フィールドレンズ6は、リフレクタ2が平行光として発した照射光を収束光に変換する。反射ミラー7a,7bは、照明光を反射させて所定の光路に沿って進行させる。
【0032】
ダイクロイックミラー8R,8Gは、入射した光のうち所定の波長域の成分のみを通過させ、他の波長域の成分は反射する。ダイクロイックミラー8Rは、赤色の波長域の光を通過させる。ダイクロイックミラー8Gは、緑色の波長域を通過させる。反射ミラー9Rは、ダイクロイックミラー8Rを通過した赤色の波長域の光をクロスプリズム16へ向かう方向へ反射する。リレーレンズ10Ba,10Bbは、ダイクロイックミラー8Gを通過した青色の波長域の光を拡散・収束させて光路長を伸ばし、投写レンズ17上に光像を結像させる。反射ミラー11Ba,11Bbは、青色の波長域の光を反射して、クロスプリズム16へ向かう方向へ射出する。コンデンサレンズ12R,12G,12Bは、赤色,緑色,青色の各光束を収束する。偏光板13R,13G,13Bは、各色成分の光束の振動方向を所定方向に揃える。液晶パネル14R,14G,14Bは、各色成分の画像が形成され、これを透過した光に光像を形成させる。偏光板15R,15G,15Bは、光像が形成された光束の振動方向を所定方向に揃える。
【0033】
クロスプリズム16は、赤、緑、青の各色の色成分を合成する。投写レンズ17は、各色成分が合成された画像光をスクリーンなどへ映写するためのレンズである。
【0034】
冷却系について説明する。
冷却空気吸気口19a,19bは、ランプユニット18a,18b内に空気を導き入れるための取り入れ口である。冷却空気排気口20a,20bは、ランプユニット18a,18bから空気を送風ダクト21aに排出するための開口である。送風ダクト21aは、冷却空気排気口20a,20bから排出された空気の流路である。冷却ファン22aは、送風ダクト21a内から空気を吸い出して装置筐体23aの外に排出し、冷却空気吸気口19a,19bから送風ダクト21aを経て冷却ファン22aに至る流路の空気を流動させ、冷却風を発生させる。シャッター25a,25bは、冷却空気排気口20a,20bの近傍に、各空気排気口を塞ぐことができるようにそれぞれ配置されている。
【0035】
ランプ1a,1bが発した光を光源として、不図示のスクリーンなどへ画像を映写する際の動作について説明する。
【0036】
ランプ1aから発せられた光は、リフレクタ2aによって所定方向へ反射されて照明光としてランプユニット18aから射出される。
ランプユニット18aから射出された照明光は、フライアイレンズ群3aによって輝度分布が均一な光束とされ、PS変換素子4aによってその偏光方向が揃えられる。
【0037】
また、ランプユニット18bは、光源としてランプ1bを有しており、ランプ1bから発せられた光は、リフレクタ2bによって所定方向へと反射されて照明光としてランプユニット18bから射出される。
ランプユニット18bから射出された照明光は、レンズ群3bによって輝度分布が均一な光束とされ、PS変換素子4bによってその偏光方向が揃えられる。
【0038】
ランプ1a,1bを光源とするそれぞれの照明光は、合成ミラー5a及び5bによって光軸が同一方向となるように反射され、光路が90°屈曲する。
【0039】
合成ミラー5a,5bによって同一の光軸とされたランプ1a,1bからの照明光は、フィールドレンズ6によって収束光へ変換された後、反射ミラー7a,7bによって反射されて所定の光路上を進行し、ダイクロイックミラー8Rに到達する。
【0040】
ダイクロイックミラー8Rにおいては、入射した照明光のうち赤色の波長域の光のみがこれを通過するが、他の波長域の光はダイクロイックミラー8Rによって反射される。
ダイクロイックミラー8Rを通過した光(赤色の波長域の光)は、反射ミラー9Rによって反射され、コンデンサレンズ12Rに入射する。また、ダイクロイックミラー8Rに反射された波長域の光は、ダイクロイックミラー8Gに入射する。
【0041】
ダイクロイックミラー8Gにおいては、入射した光のうち緑色の波長域の光のみが反射され、他の波長域の光はダイクロイックミラー8Gを通過する。ダイクロイックミラー8Gに入射する光は、ダイクロイックミラー8Rによって赤色の波長域の光が既に除かれている。よって、ダイクロイックミラー8Gを通過する光は、青色の波長域の光のみとなる。
ダイクロイックミラー8Gに反射された光(緑色の波長域の光)は、コンデンサレンズ12Gに入射する。また、ダイクロイックミラー8Gを通過した光(青色の波長域の光)は、リレーレンズ10Baを透過した後、反射ミラー11Bbで反射され、リレーレンズ10Bbを透過した後にさらに反射ミラー11Baで反射されコンデンサレンズ12Bに入射する。
【0042】
コンデンサレンズ12R,12G,12Bのそれぞれから射出された各色成分の光は、偏光板13R,13G,13B、光変調素子である透過型液晶パネル14R,14G,14B、及び、偏光板15R,15G,15Bを透過することにより、映像光に変調される。映像光に変調された各色成分の光は、クロスプリズム16にそれぞれ入射する。
【0043】
クロスプリズム16は、入射した赤色、緑色、青色の各成分の映像光を色合成して画像形成し、投写レンズ17へ出射する。投写レンズ17は、色合成された映像光を不図示のスクリーンなどに映写する。
【0044】
上記動作のようにして、スクリーンなどに画像を映写する際には、ランプ1a,1bが発する熱によってランプユニット18a,18bは非常に高温となるため、冷却ファン22aによる冷却が必要となる。
【0045】
冷却系が、ランプユニット18,18bを冷却する際の動作について説明する。
冷却ファン22aが回転すると、送風ダクト21a内から空気を吸い出して装置筐体23の外へ排出する。これにより、冷却空気吸気口19a,19bから送風ダクト21aを経て冷却ファン22aに至る流路の空気が流動し、冷却風が発生する。
【0046】
冷却空気吸気口19a,19bからランプユニット18a,18b内に取り込まれて冷却風となった空気は、ランプユニット18a,18b内のランプ1a,1b及びリフレクタ1a,1bを冷却した後に、冷却空気排気口20a,20bを介して送風ダクト21a内に吸い込まれる。
送風ダクト21a内に吸い込まれた冷却風は、冷却ファン22aによって装置筐体24aの外部に強制的に排出される。
【0047】
送風ダクト21aは、冷却空気排気口20a,20bの両方に接続されているため、ランプユニット18a,18bをそれぞれ冷却した後の空気(冷却風)は一つにまとめられて冷却ファン22aまで導かれる。よって、冷却ファン22a一つのみでランプユニット18a,18bを冷却し、ランプユニット18a,18bを冷却した後の冷却風を装置筐体24aの外部に排出することが可能である。
【0048】
次に、ランプユニット18a,18bのいずれか一方が装置筐体24a内に実装されていない場合について説明する。図2に、装置筐体24a内にランプユニット18aが実装されていない状態の液晶プロジェクタ装置を示す。ランプユニット18aが実装されていないことを除いては、図1と同様である。
【0049】
図2の状態では、ランプユニット18aが実装されていないため、冷却空気吸気口19a側の流路の送風抵抗は、冷却空気吸気口19b側の流路の送風抵抗よりも小さい。このため、ランプユニット18aが実装されていない状態で冷却ファン22aを駆動させると、ランプユニット18aが実装されている場合よりもランプユニット18bに供給される冷却風が減少し、冷却効果が十分に得られなくなってしまう。
【0050】
よって、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置においては、このような場合には、冷却ファン22aを駆動する際にシャッター25aを閉じて冷却空気排気口20aを塞いだ状態とする。
冷却空気排気口20aを塞ぐことにより、冷却空気吸気口19a側の流路は遮断され、空気の流動が発生しなくなる。よって、冷却空気吸気口19b→ランプユニット18b→冷却空気排気口20b→送風ダクト21a→冷却ファン22aの流路に、ランプユニット18aが実装されている場合よりも大量の冷却風を通過させることができる。
【0051】
すなわち、シャッター25aによって冷却空気排気口20aを塞いだ場合、ランプユニット18aが実装されている場合と同じ回転数で冷却ファン22aを回転させれば、ランプユニット18bに大量の冷却風を供給し、強く冷却できる。
また、ランプユニット18aが実装されている場合と同程度の冷却効果が得られれば良いのであれば、冷却ファン22aの回転数を落として、冷却ファン22aから発生する騒音を低減することができる。
なお、ランプユニット18aのみが実装されており、ランプユニット18bが実装されていない場合には、シャッター25bで冷却空気排気口20bを塞ぐことで上記同様の効果が得られることは明らかである。
【0052】
このように、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる。
よって、装置内に配置する冷却ファンの数を減少させ、これから発生する騒音を低減できるとともに装置の小型化・軽量化を図ることができる。
また、複数のランプユニットの内の一部を実装しない場合においては、実装していないランプユニットに対応する流路を塞ぐことで、実装されているランプユニットに対する冷却効果が低下しないようにできる。
さらに、実装しているランプユニットの冷却負荷に応じて冷却ファンの回転数を落とすことができる。換言すると、装置内に実装したランプユニットの数が少ない場合には、ランプから発生する熱の総量が小さく冷却風が弱くとも十分な冷却効果が得られるため、冷却ファンの回転数を低くして騒音を低減することができる。
【0053】
〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。
図3に、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニットを搭載するためのスペース(ホルダ)を二つ備えた二灯式の投写型表示装置である。
【0054】
本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24b内に、第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置と同様に構成された光学エンジンユニット23bを備えている。
また、送風ダクト21b、冷却ファン22b、シャッター25c,25d、空気流入口26c,26d、冷却空気排気口27c,27dからなる冷却系とを備えている。
【0055】
ランプユニット18c,18dは、ランプ1c,1d及びリフレクタ2c,2dが配置される部材である。各ランプユニットは、空気流入口26c,26d及び冷却空気排気口27c,27dが設けられた所定の取付位置に配置される。なお、各空気流入口及び冷却空気排気口と対応する位置には穴が設けられている。
ランプ1c,1dは、画像を投写するための光源である。リフレクタ2c,2dは、ランプ1c,1dが発した光を所定の方向へと反射して平行光束を形成する。
【0056】
送風ダクト21bは、冷却風をランプユニット18c,18dまで導く通路である。冷却ファン22bは、装置筐体24bの外部から取り込んだ空気を送風ダクト21b内に送り込む。シャッター25c,25dは、空気流入口26c,26dの近傍に、各空気流入口を塞ぐことができるようにそれぞれ配置される。空気流入口26c,26dは、送風ダクト21bによって送り込まれた冷却風をランプユニット18c,18d内に取り入れるための開口部である。冷却空気排気口27c,27dは、ランプユニット18c,18d内から冷却風を排出するための開口部である。
【0057】
冷却系の動作について説明する。冷却ファン22bが回転すると装置筐体24bから取り込まれた空気が送風ダクト21bに送り込まれ、冷却風が形成される。冷却風は、送風ダクト21bによってランプユニット18c,18dまで導かれ、空気流入口26c,26dを介してランプユニット18c,18dの内部に送り込まれる。
冷却風は、ランプユニット18c,18d内で、ランプ1c,1dを冷却したのち、冷却空気排気口27c,27dから装置筐体24bの外部に排出される。
【0058】
送風ダクト21bは、ランプユニット18c,18dの両方に接続されており、装置筐体24bの外部から取り込まれた空気が異なる流路で各ランプユニットに分配される。このため、各ランプユニットには他のランプユニットが発した熱を受け取っていない空気が冷却風として供給されるため、十分な冷却効果が得られる。
【0059】
次に、ランプユニット18c,18dのいずれか一方が装置筐体24bに実装されていない場合について説明する。図4に、ランプユニット18cが実装されていない状態での液晶プロジェクタ装置を示す。ランプユニット18cが実装されていないことを除いては、図3と同様である。
【0060】
図4の状態では、ランプユニット18cが実装されていないため、空気流入口26c側の流路の送風抵抗は、空気流入口26d側の流路の送風抵抗よりも小さい。このため、ランプユニット18cが実装されていない状態で冷却ファン22bを回転させると、ランプユニット18d側に供給される冷却風の風量が減少し、冷却効果が十分に得られなくなってしまう。
【0061】
よって、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置においては、このような場合には、冷却ファン22bを駆動する際にシャッター25cを閉じて空気流入口26cを塞いだ状態とする。
空気流入口26cを塞ぐことにより、空気流入口26c側の流路は遮断され、空気の流動が発生しなくなる。よって、冷却ファン22b→送風ダクト21b→空気流入口26d→ランプユニット18d→冷却空気排気口27dの流路に、ランプユニット18cが実装されている場合よりも大量の冷却風を通過させることができる。
【0062】
すなわち、シャッター25cによって空気流入口26cを塞いだ場合、ランプユニット18cが実装されている場合と同じ回転数で冷却ファン22bを回転させれば、ランプユニット18dに大量の冷却風を供給し、強く冷却できる。
また、ランプユニット18cが実装されている場合と同程度の冷却効果が得られれば良いのであれば、冷却ファン22bの回転数を落として、冷却ファン22bから発生する騒音を低減することができる。
なお、ランプユニット18cのみが実装されており、ランプユニット18dが実装されていない場合には、シャッター25dで空気流入口26dを塞ぐことで上記同様の効果が得られることは明らかである。
【0063】
このように、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる。
よって、装置内に配置する冷却ファンの数を減少させ、これから発生する騒音を低減できるとともに装置の小型化・軽量化を図ることができる。
また、複数のランプユニットの内の一部を実装しない場合においては、実装していないランプユニットに対応する流路を塞ぐことで、実装されているランプユニットに対する冷却効果が低下しないようにできる。
さらに、実装しているランプユニットの冷却負荷に応じて冷却ファンの回転数を落とすことができる。換言すると、装置内に実装したランプユニットの数が少ない場合には、ランプから発生する熱の総量が小さく冷却風が弱くとも十分な冷却効果が得られるため、冷却ファンの回転数を低くして騒音を低減することができる。
【0064】
〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。
図5に、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニットを搭載するためのスペースを二つ備えた二灯式の投写型表示装置である。
【0065】
本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24a内に、第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置と同様のランプユニット18a,18b及び光学エンジンユニット23aを備えている。
【0066】
また、液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24a内に、送風ダクト21a、冷却ファン22a、シャッター25e,25f、冷却空気吸気口19a,19b、及び冷却空気排気口20a,20bからなる冷却系とを備えている。
【0067】
本実施形態においては、シャッター25e,25fが、冷却空気吸気口19a,19bの近傍に、各冷却空気吸気口を塞ぐことができるようそれぞれ配置されていること、及び、ホルダと光学系とが無色透明の仕切板で隔てられていることの他については、第1の実施形態と同様である。
【0068】
冷却系の動作について説明する。
ランプユニット18a,18bが両方とも装置筐体24a内に実装されている場合の冷却系の動作は、第1の実施形態と同様である。
【0069】
ランプユニット18a,18bのいずれか一方が装置筐体24aに実装されていない場合について説明する。図6に、ランプユニット18aが実装されていない状態での液晶プロジェクタ装置を示す。ランプユニット18aが実装されていないことを除いては、図5と同様である。
【0070】
図6の状態では、ランプユニット18aが実装されていないため、冷却空気排気口20a側の流路の送風抵抗は、冷却空気排気口20b側の流路の送風抵抗よりも小さい。このため、ランプユニット18aが実装されていない状態で冷却ファン22aを回転させると、ランプユニット18b側に供給される冷却風の風量が減少し、冷却効果が十分に得られなくなってしまう。
【0071】
よって、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置においては、このような場合には、冷却ファン22aを駆動する際にシャッター25eを閉じて冷却空気吸気口19aを塞いだ状態とする。
冷却空気吸気口19aを塞ぐことにより、冷却空気排気口20a側の流路は遮断され、空気の流動が発生しなくなる。よって、冷却空気吸気口19b→ランプユニット18b→冷却空気排気口20b→送風ダクト21a→冷却ファン21aの流路に、ランプユニット18aが実装されている場合よりも大量の冷却風を通過させることができる。
【0072】
すなわち、シャッター25eによって冷却空気吸気口19aを塞いだ場合、ランプユニット18aが実装されている場合と同じ回転数で冷却ファン22aを回転させれば、ランプユニット18bに大量の冷却風を供給し、強く冷却できる。
また、ランプユニット18aが実装されている場合と同程度の冷却効果が得られれば良いのであれば、冷却ファン22aの回転数を落として、冷却ファン22aから発生する騒音を低減することができる。
なお、ランプユニット18aのみが実装されており、ランプユニット18bが実装されていない場合には、シャッター25fで冷却空気吸気口19bを塞ぐことで上記同様の効果が得られることは明らかである。
【0073】
このように、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0074】
なお、第2の実施形態のように、装置筐体外の空気を装置筐体内に送り込んで冷却風を形成する場合には、冷却空気排気口の近傍にこれを塞ぐことができるようにシャッターを配置することで、同様の効果が得られることは自明である。
【0075】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明は液晶プロジェクタ装置に限定されることなく、あらゆる種類の投写型表示装置に適用することが可能である。
また、上記各実施形態においては、ランプユニットを二つ使用する液晶プロジェクタ装置を例に説明を行ったが、これはランプユニットの数を限定するものではなく、本発明は2以上のランプユニットを使用する装置であれば適用可能である。
さらに、冷却風を発生させるための冷却ファンには、ラジアルファンやシロッコファンなどのあらゆる種類のファンを適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【0076】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる構造を備えた投写型表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を好適に実施した第1の実施形態に係る二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図2】第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置にランプユニットを一つだけ搭載した状態を示す図である。
【図3】本発明を好適に実施した第2の実施形態に係る二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図4】第2の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置にランプユニットを一つだけ搭載した状態を示す図である。
【図5】本発明を好適に実施した第3の実施形態に係る二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図6】第3の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置にランプユニットを一つだけ搭載した状態を示す図である。
【図7】従来の二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図8】従来の二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1a、1b、1c、1d ランプ
2a、2b、2c、2d リフレクタ
3a、3b フライアイレンズ部
4a、4b PS変換素子
5a、5b 合成ミラー
6 フィールドレンズ
7a、7b、9R、11Ba、11Bb 反射ミラー
8R、8G ダイクロイックミラー
10Ba、10Bb リレーレンズ
12R、12G、12B コンデンサレンズ
13R、13G、13B、15R、15G、15B 偏光板
14R、14G、14B 液晶パネル
16 クロスプリズム
17 投写レンズ
18a、18b、18c、18d ランプユニット
19a、19b 冷却空気吸気口
20a、20b、27c、27d 冷却空気排気口
21a、21b 送風ダクト
22a、22b 冷却ファン
23a、23b 光学エンジンユニット
24a、24b 装置筐体
25a、25b、25c、25d、25e、25f シャッター
26c、26d 空気流入口
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置内で形成した画像をスクリーンなどに映写して表示する投写型表示装置に関し、特に、光源を効率よく冷却できる構造を備えた投写型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、装置内で形成した画像をスクリーンなどに映写して表示する投写型表示装置(プロジェクタ)においては、冷却ファンによって発生させた風をランプユニットの周囲を通過させることによって、装置内で最も高温となる光源であるランプユニットを強制的に冷却している。
【0003】
ランプユニットの温度を最適な状態に維持することにより、安全かつ安定した点灯状態を保つことができ、ランプの長寿命化を図ることができる。よって、ランプユニットの冷却は、投写型表示装置の設計する上で非常に重要な要素となっている。
【0004】
近年、投写型表示装置においては、画像をより大きく映写できるようにすることを目的として、光源の高輝度化が要求されている。このため、出力の大きいランプユニットを適用するだけでなく、ランプユニット自体を複数備えた投写型表示装置も増加する傾向にある。
このような装置では、複数のランプユニットのランプを同時に点灯させることにより、高輝度の光源で画像を映写することができる。
【0005】
図7に、ランプユニットを複数備えた従来の液晶プロジェクタ装置の構成を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニット28a,28bが発した光を用いて光学エンジンユニット23cによって画像を映写する装置である。装置筐体24cの内部には、光学エンジンユニット23c、ランプユニット28a,28d、冷却空気吸気口29a,29b、冷却空気排気口30a,30b、送風ダクト31a,31b、冷却ファン32a,32bを備えている。
【0006】
冷却ファン32a,32bを回転させると、冷却空気排気口29a,29bからランプユニット28a,28b内に空気が吸い込まれた空気が冷却風を形成する。冷却風は、ランプユニット28a,28b内で発生した熱を吸収した後に、冷却空気排気口30a,30bを介してランプユニット28a,28b外へ吸い出され、冷却ファン32a,32bによって装置筐体24cの外へ排出される。
【0007】
また、図8にランプユニットを複数備えた従来の液晶プロジェクタ装置の別の構成を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニット28c,28dが発した光を用いて光学エンジンユニット23dによって画像を映写する装置である。装置筐体24dの内部には、光学エンジンユニット23d、ランプユニット28c,28d、送風ダクト31c,31d、冷却ファン32c,32d、冷却空気流入口33c,33d、冷却空気排気口34c,34dを備えている。
【0008】
冷却ファン32c,32dを回転させると、装置筐体24dの外から送風ダクト31c,31dに空気が送り込まれ、冷却風を形成する。冷却風は、冷却風流入口33c,33dを介して、ランプユニット28c,28d内に送り込まれ、ランプユニット28c,28d内で発生した熱を吸収した後に、冷却空気排気口34c,34dを介して装置筐体24dの外部へ排出される。
【0009】
これらのような装置の内部に熱源であるランプユニットが複数存在する構成においては、各ランプユニットを冷却するためにランプユニットと同数の冷却ファンを設けると、冷却ファン自体が発する騒音や、空気を取り入れるための吸気口、ランプユニットを通過した冷却風を装置外に排出するための排気口において発生する騒音が増大してしまう。
【0010】
また、装置に冷却ファンを複数配置すると、装置が大型化してしまうこととなる。
【0011】
よって、装置に複数のランプユニットを搭載する場合においては、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを冷却する構成とすることが好ましい。
【0012】
このような構成の表示装置としては、特許文献1に開示される「液晶表示装置」がある。
【0013】
【特許文献1】
特開平4−283723号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1に記載の発明は、冷却ファンによって発生した冷却風が複数のランプの周囲を順次通過する構成である。このため、冷却ファンから遠い位置にあるランプの周囲では、既に他のランプにおいて熱が伝達された冷却風が通過することとなり、冷却効率が低下する。
【0015】
また、上記特許文献1に記載の発明は、モジュール内で分岐した冷却風が排気ダクトを通過する際の抵抗(送風抵抗)を、各流路で同じになるように設計する必要がある。仮に、流路によって送風抵抗の大小が存在すると、通気抵抗が大きい流路を流れる冷却風の風量が低下してしまい、この流路上のランプを十分に冷却することができなくなってしまう。
【0016】
さらに、送風抵抗が各流路で同一となるように設計してあったとしても、一部のランプユニットを取り外した状態で装置を作動させると、ランプユニットを取り外した流路の送風抵抗が小さくなる。このため、ランプユニットを取り外したために発生する熱量が小さくなった側の流路を通過する冷却風が増大してしまい、他の流路上のランプを十分に冷却することができなくなってしまう。
【0017】
このように、特許文献1に記載の発明では、複数のランプユニットを均一に冷却することはできなかった。
【0018】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる構造を備えた投写型表示装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、光源ユニットが配置される光源ホルダを2以上筐体が備え、光源ホルダに搭載された少なくとも一つの光源ユニットが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、筐体の外部の空気を該筐体内に送り込んで冷却風を形成する送風手段と、送風手段と各光源ホルダとの間を個別に接続し、冷却風を各光源ホルダに搭載された光源ユニット内へ供給するダクトと、送風手段からダクトを介して各光源ホルダに至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッターとを有することを特徴とする投写型表示装置を提供するものである。
【0020】
上記本発明の第1の態様においては、光源ユニット内に供給された冷却風が、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体の外へ排出されることが好ましい。
【0021】
上記のいずれの構成においても、シャッターが、各光源ホルダとダクトとの境界にそれぞれ配置されることが好ましい。
【0022】
上記の光源ユニット内に供給された冷却風が、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体の外へ排出される構成においては、シャッターが、各光源ホルダに形成された開口部にそれぞれ配置されることが好ましい。
【0023】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、光源ユニットが配置される光源ホルダを2以上筐体が備え、記光源ホルダに搭載された少なくとも一つの光源ユニットが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、筐体内から空気を吸い出す送風手段と、送風手段と各光源ホルダとの間を個別に接続するダクトと、各光源ホルダからダクトを介して送風手段に至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッターとを有し、各光源ホルダに搭載された光源ユニット内の空気を、送風手段がダクトを介して筐体外へ吸い出すことにより、光源ユニット内に冷却風を供給することを特徴とする投写型表示装置を提供するものである。
【0024】
上記本発明の第2の態様においては、光源ユニットには、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体外の空気が取り込まれることが好ましい。
【0025】
上記のいずれの構成においても、シャッターが、各光源ホルダとダクトとの境界に配置されることが好ましい。
【0026】
上記の光源ユニットには、各光源ホルダに形成された開口部を介して筐体外の空気が取り込まれる構成においては、シャッターが、各光源ホルダに形成された開口部に配置されることが好ましい。
【0027】
上記本発明の第1及び第2の態様のいずれの構成においても、ダクトは、いずれの光源ホルダに通ずる流路においても冷却風が通過する際の流路抵抗が略同一であることが好ましい。
【0028】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施形態〕
本発明を好適に実施した第1の実施形態について説明する。
図1に、本発明を好適に実施した第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニットを搭載するためスペース(ホルダ)を二つ備えた2灯式の投写型表示装置である。
【0029】
液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24a内に、ランプ1a,1b及びリフレクタ2a,2bを有するランプユニット18a,18bと、フライアイレンズ群3a,3b、PS変換素子4a,4b、合成ミラー5a,5b、フィールドレンズ6、反射ミラー7a,7b、ダイクロイックミラー8R,8G、反射ミラー9R、リレーレンズ10Ba,10Bb、反射ミラー11Ba,11Bb、コンデンサレンズ12R,12G,12B、偏光板13R,13G,13B、液晶パネル14R,14G,14B、偏光板15R,15G,15B、クロスプリズム16、及び投写レンズ17を有する光学エンジンユニット23aと、冷却空気吸気口19a,19b、冷却空気排気口20a,20b、送風ダクト21a、冷却ファン22a、シャッター25a,25bからなる冷却系とを備えている。
【0030】
ランプユニット18a,18bについて説明する。
ランプユニット18a,18bは、ランプ1a,1b及びリフレクタ2a,2bが配置される部材である。各ランプユニットは、冷却空気吸気口19a,19b及び冷却空気排気口20a,20bが設けられた所定の取付位置に配置される。なお、各冷却空気吸気口及び冷却空気排気口と対応する位置には穴が設けられている。
ランプ1a,1bは、画像を投写するための光源である。リフレクタ2a,2bは、ランプ1a,1bが発した光を所定の方向へと反射して平行光束を形成する。
【0031】
光学エンジンユニット23aについて説明する。
フライアイレンズ群3a,3bは、ランプ1a,1bが発した光を多重像化することにより、光束内の輝度分布を均一化する。PS変換素子4は、入射した光を所定の面内で振動する偏光に変換する素子であり、ビームスプリッタや1/2波長板などで構成されている。合成ミラー5a,5bは、ランプ1aを光源とする照明光及びランプ1bを光源とする照明光を光軸が同じとなるように反射する。フィールドレンズ6は、リフレクタ2が平行光として発した照射光を収束光に変換する。反射ミラー7a,7bは、照明光を反射させて所定の光路に沿って進行させる。
【0032】
ダイクロイックミラー8R,8Gは、入射した光のうち所定の波長域の成分のみを通過させ、他の波長域の成分は反射する。ダイクロイックミラー8Rは、赤色の波長域の光を通過させる。ダイクロイックミラー8Gは、緑色の波長域を通過させる。反射ミラー9Rは、ダイクロイックミラー8Rを通過した赤色の波長域の光をクロスプリズム16へ向かう方向へ反射する。リレーレンズ10Ba,10Bbは、ダイクロイックミラー8Gを通過した青色の波長域の光を拡散・収束させて光路長を伸ばし、投写レンズ17上に光像を結像させる。反射ミラー11Ba,11Bbは、青色の波長域の光を反射して、クロスプリズム16へ向かう方向へ射出する。コンデンサレンズ12R,12G,12Bは、赤色,緑色,青色の各光束を収束する。偏光板13R,13G,13Bは、各色成分の光束の振動方向を所定方向に揃える。液晶パネル14R,14G,14Bは、各色成分の画像が形成され、これを透過した光に光像を形成させる。偏光板15R,15G,15Bは、光像が形成された光束の振動方向を所定方向に揃える。
【0033】
クロスプリズム16は、赤、緑、青の各色の色成分を合成する。投写レンズ17は、各色成分が合成された画像光をスクリーンなどへ映写するためのレンズである。
【0034】
冷却系について説明する。
冷却空気吸気口19a,19bは、ランプユニット18a,18b内に空気を導き入れるための取り入れ口である。冷却空気排気口20a,20bは、ランプユニット18a,18bから空気を送風ダクト21aに排出するための開口である。送風ダクト21aは、冷却空気排気口20a,20bから排出された空気の流路である。冷却ファン22aは、送風ダクト21a内から空気を吸い出して装置筐体23aの外に排出し、冷却空気吸気口19a,19bから送風ダクト21aを経て冷却ファン22aに至る流路の空気を流動させ、冷却風を発生させる。シャッター25a,25bは、冷却空気排気口20a,20bの近傍に、各空気排気口を塞ぐことができるようにそれぞれ配置されている。
【0035】
ランプ1a,1bが発した光を光源として、不図示のスクリーンなどへ画像を映写する際の動作について説明する。
【0036】
ランプ1aから発せられた光は、リフレクタ2aによって所定方向へ反射されて照明光としてランプユニット18aから射出される。
ランプユニット18aから射出された照明光は、フライアイレンズ群3aによって輝度分布が均一な光束とされ、PS変換素子4aによってその偏光方向が揃えられる。
【0037】
また、ランプユニット18bは、光源としてランプ1bを有しており、ランプ1bから発せられた光は、リフレクタ2bによって所定方向へと反射されて照明光としてランプユニット18bから射出される。
ランプユニット18bから射出された照明光は、レンズ群3bによって輝度分布が均一な光束とされ、PS変換素子4bによってその偏光方向が揃えられる。
【0038】
ランプ1a,1bを光源とするそれぞれの照明光は、合成ミラー5a及び5bによって光軸が同一方向となるように反射され、光路が90°屈曲する。
【0039】
合成ミラー5a,5bによって同一の光軸とされたランプ1a,1bからの照明光は、フィールドレンズ6によって収束光へ変換された後、反射ミラー7a,7bによって反射されて所定の光路上を進行し、ダイクロイックミラー8Rに到達する。
【0040】
ダイクロイックミラー8Rにおいては、入射した照明光のうち赤色の波長域の光のみがこれを通過するが、他の波長域の光はダイクロイックミラー8Rによって反射される。
ダイクロイックミラー8Rを通過した光(赤色の波長域の光)は、反射ミラー9Rによって反射され、コンデンサレンズ12Rに入射する。また、ダイクロイックミラー8Rに反射された波長域の光は、ダイクロイックミラー8Gに入射する。
【0041】
ダイクロイックミラー8Gにおいては、入射した光のうち緑色の波長域の光のみが反射され、他の波長域の光はダイクロイックミラー8Gを通過する。ダイクロイックミラー8Gに入射する光は、ダイクロイックミラー8Rによって赤色の波長域の光が既に除かれている。よって、ダイクロイックミラー8Gを通過する光は、青色の波長域の光のみとなる。
ダイクロイックミラー8Gに反射された光(緑色の波長域の光)は、コンデンサレンズ12Gに入射する。また、ダイクロイックミラー8Gを通過した光(青色の波長域の光)は、リレーレンズ10Baを透過した後、反射ミラー11Bbで反射され、リレーレンズ10Bbを透過した後にさらに反射ミラー11Baで反射されコンデンサレンズ12Bに入射する。
【0042】
コンデンサレンズ12R,12G,12Bのそれぞれから射出された各色成分の光は、偏光板13R,13G,13B、光変調素子である透過型液晶パネル14R,14G,14B、及び、偏光板15R,15G,15Bを透過することにより、映像光に変調される。映像光に変調された各色成分の光は、クロスプリズム16にそれぞれ入射する。
【0043】
クロスプリズム16は、入射した赤色、緑色、青色の各成分の映像光を色合成して画像形成し、投写レンズ17へ出射する。投写レンズ17は、色合成された映像光を不図示のスクリーンなどに映写する。
【0044】
上記動作のようにして、スクリーンなどに画像を映写する際には、ランプ1a,1bが発する熱によってランプユニット18a,18bは非常に高温となるため、冷却ファン22aによる冷却が必要となる。
【0045】
冷却系が、ランプユニット18,18bを冷却する際の動作について説明する。
冷却ファン22aが回転すると、送風ダクト21a内から空気を吸い出して装置筐体23の外へ排出する。これにより、冷却空気吸気口19a,19bから送風ダクト21aを経て冷却ファン22aに至る流路の空気が流動し、冷却風が発生する。
【0046】
冷却空気吸気口19a,19bからランプユニット18a,18b内に取り込まれて冷却風となった空気は、ランプユニット18a,18b内のランプ1a,1b及びリフレクタ1a,1bを冷却した後に、冷却空気排気口20a,20bを介して送風ダクト21a内に吸い込まれる。
送風ダクト21a内に吸い込まれた冷却風は、冷却ファン22aによって装置筐体24aの外部に強制的に排出される。
【0047】
送風ダクト21aは、冷却空気排気口20a,20bの両方に接続されているため、ランプユニット18a,18bをそれぞれ冷却した後の空気(冷却風)は一つにまとめられて冷却ファン22aまで導かれる。よって、冷却ファン22a一つのみでランプユニット18a,18bを冷却し、ランプユニット18a,18bを冷却した後の冷却風を装置筐体24aの外部に排出することが可能である。
【0048】
次に、ランプユニット18a,18bのいずれか一方が装置筐体24a内に実装されていない場合について説明する。図2に、装置筐体24a内にランプユニット18aが実装されていない状態の液晶プロジェクタ装置を示す。ランプユニット18aが実装されていないことを除いては、図1と同様である。
【0049】
図2の状態では、ランプユニット18aが実装されていないため、冷却空気吸気口19a側の流路の送風抵抗は、冷却空気吸気口19b側の流路の送風抵抗よりも小さい。このため、ランプユニット18aが実装されていない状態で冷却ファン22aを駆動させると、ランプユニット18aが実装されている場合よりもランプユニット18bに供給される冷却風が減少し、冷却効果が十分に得られなくなってしまう。
【0050】
よって、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置においては、このような場合には、冷却ファン22aを駆動する際にシャッター25aを閉じて冷却空気排気口20aを塞いだ状態とする。
冷却空気排気口20aを塞ぐことにより、冷却空気吸気口19a側の流路は遮断され、空気の流動が発生しなくなる。よって、冷却空気吸気口19b→ランプユニット18b→冷却空気排気口20b→送風ダクト21a→冷却ファン22aの流路に、ランプユニット18aが実装されている場合よりも大量の冷却風を通過させることができる。
【0051】
すなわち、シャッター25aによって冷却空気排気口20aを塞いだ場合、ランプユニット18aが実装されている場合と同じ回転数で冷却ファン22aを回転させれば、ランプユニット18bに大量の冷却風を供給し、強く冷却できる。
また、ランプユニット18aが実装されている場合と同程度の冷却効果が得られれば良いのであれば、冷却ファン22aの回転数を落として、冷却ファン22aから発生する騒音を低減することができる。
なお、ランプユニット18aのみが実装されており、ランプユニット18bが実装されていない場合には、シャッター25bで冷却空気排気口20bを塞ぐことで上記同様の効果が得られることは明らかである。
【0052】
このように、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる。
よって、装置内に配置する冷却ファンの数を減少させ、これから発生する騒音を低減できるとともに装置の小型化・軽量化を図ることができる。
また、複数のランプユニットの内の一部を実装しない場合においては、実装していないランプユニットに対応する流路を塞ぐことで、実装されているランプユニットに対する冷却効果が低下しないようにできる。
さらに、実装しているランプユニットの冷却負荷に応じて冷却ファンの回転数を落とすことができる。換言すると、装置内に実装したランプユニットの数が少ない場合には、ランプから発生する熱の総量が小さく冷却風が弱くとも十分な冷却効果が得られるため、冷却ファンの回転数を低くして騒音を低減することができる。
【0053】
〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する。
図3に、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニットを搭載するためのスペース(ホルダ)を二つ備えた二灯式の投写型表示装置である。
【0054】
本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24b内に、第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置と同様に構成された光学エンジンユニット23bを備えている。
また、送風ダクト21b、冷却ファン22b、シャッター25c,25d、空気流入口26c,26d、冷却空気排気口27c,27dからなる冷却系とを備えている。
【0055】
ランプユニット18c,18dは、ランプ1c,1d及びリフレクタ2c,2dが配置される部材である。各ランプユニットは、空気流入口26c,26d及び冷却空気排気口27c,27dが設けられた所定の取付位置に配置される。なお、各空気流入口及び冷却空気排気口と対応する位置には穴が設けられている。
ランプ1c,1dは、画像を投写するための光源である。リフレクタ2c,2dは、ランプ1c,1dが発した光を所定の方向へと反射して平行光束を形成する。
【0056】
送風ダクト21bは、冷却風をランプユニット18c,18dまで導く通路である。冷却ファン22bは、装置筐体24bの外部から取り込んだ空気を送風ダクト21b内に送り込む。シャッター25c,25dは、空気流入口26c,26dの近傍に、各空気流入口を塞ぐことができるようにそれぞれ配置される。空気流入口26c,26dは、送風ダクト21bによって送り込まれた冷却風をランプユニット18c,18d内に取り入れるための開口部である。冷却空気排気口27c,27dは、ランプユニット18c,18d内から冷却風を排出するための開口部である。
【0057】
冷却系の動作について説明する。冷却ファン22bが回転すると装置筐体24bから取り込まれた空気が送風ダクト21bに送り込まれ、冷却風が形成される。冷却風は、送風ダクト21bによってランプユニット18c,18dまで導かれ、空気流入口26c,26dを介してランプユニット18c,18dの内部に送り込まれる。
冷却風は、ランプユニット18c,18d内で、ランプ1c,1dを冷却したのち、冷却空気排気口27c,27dから装置筐体24bの外部に排出される。
【0058】
送風ダクト21bは、ランプユニット18c,18dの両方に接続されており、装置筐体24bの外部から取り込まれた空気が異なる流路で各ランプユニットに分配される。このため、各ランプユニットには他のランプユニットが発した熱を受け取っていない空気が冷却風として供給されるため、十分な冷却効果が得られる。
【0059】
次に、ランプユニット18c,18dのいずれか一方が装置筐体24bに実装されていない場合について説明する。図4に、ランプユニット18cが実装されていない状態での液晶プロジェクタ装置を示す。ランプユニット18cが実装されていないことを除いては、図3と同様である。
【0060】
図4の状態では、ランプユニット18cが実装されていないため、空気流入口26c側の流路の送風抵抗は、空気流入口26d側の流路の送風抵抗よりも小さい。このため、ランプユニット18cが実装されていない状態で冷却ファン22bを回転させると、ランプユニット18d側に供給される冷却風の風量が減少し、冷却効果が十分に得られなくなってしまう。
【0061】
よって、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置においては、このような場合には、冷却ファン22bを駆動する際にシャッター25cを閉じて空気流入口26cを塞いだ状態とする。
空気流入口26cを塞ぐことにより、空気流入口26c側の流路は遮断され、空気の流動が発生しなくなる。よって、冷却ファン22b→送風ダクト21b→空気流入口26d→ランプユニット18d→冷却空気排気口27dの流路に、ランプユニット18cが実装されている場合よりも大量の冷却風を通過させることができる。
【0062】
すなわち、シャッター25cによって空気流入口26cを塞いだ場合、ランプユニット18cが実装されている場合と同じ回転数で冷却ファン22bを回転させれば、ランプユニット18dに大量の冷却風を供給し、強く冷却できる。
また、ランプユニット18cが実装されている場合と同程度の冷却効果が得られれば良いのであれば、冷却ファン22bの回転数を落として、冷却ファン22bから発生する騒音を低減することができる。
なお、ランプユニット18cのみが実装されており、ランプユニット18dが実装されていない場合には、シャッター25dで空気流入口26dを塞ぐことで上記同様の効果が得られることは明らかである。
【0063】
このように、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる。
よって、装置内に配置する冷却ファンの数を減少させ、これから発生する騒音を低減できるとともに装置の小型化・軽量化を図ることができる。
また、複数のランプユニットの内の一部を実装しない場合においては、実装していないランプユニットに対応する流路を塞ぐことで、実装されているランプユニットに対する冷却効果が低下しないようにできる。
さらに、実装しているランプユニットの冷却負荷に応じて冷却ファンの回転数を落とすことができる。換言すると、装置内に実装したランプユニットの数が少ない場合には、ランプから発生する熱の総量が小さく冷却風が弱くとも十分な冷却効果が得られるため、冷却ファンの回転数を低くして騒音を低減することができる。
【0064】
〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。
図5に、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置を示す。この液晶プロジェクタ装置は、ランプユニットを搭載するためのスペースを二つ備えた二灯式の投写型表示装置である。
【0065】
本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24a内に、第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置と同様のランプユニット18a,18b及び光学エンジンユニット23aを備えている。
【0066】
また、液晶プロジェクタ装置は、装置筐体24a内に、送風ダクト21a、冷却ファン22a、シャッター25e,25f、冷却空気吸気口19a,19b、及び冷却空気排気口20a,20bからなる冷却系とを備えている。
【0067】
本実施形態においては、シャッター25e,25fが、冷却空気吸気口19a,19bの近傍に、各冷却空気吸気口を塞ぐことができるようそれぞれ配置されていること、及び、ホルダと光学系とが無色透明の仕切板で隔てられていることの他については、第1の実施形態と同様である。
【0068】
冷却系の動作について説明する。
ランプユニット18a,18bが両方とも装置筐体24a内に実装されている場合の冷却系の動作は、第1の実施形態と同様である。
【0069】
ランプユニット18a,18bのいずれか一方が装置筐体24aに実装されていない場合について説明する。図6に、ランプユニット18aが実装されていない状態での液晶プロジェクタ装置を示す。ランプユニット18aが実装されていないことを除いては、図5と同様である。
【0070】
図6の状態では、ランプユニット18aが実装されていないため、冷却空気排気口20a側の流路の送風抵抗は、冷却空気排気口20b側の流路の送風抵抗よりも小さい。このため、ランプユニット18aが実装されていない状態で冷却ファン22aを回転させると、ランプユニット18b側に供給される冷却風の風量が減少し、冷却効果が十分に得られなくなってしまう。
【0071】
よって、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置においては、このような場合には、冷却ファン22aを駆動する際にシャッター25eを閉じて冷却空気吸気口19aを塞いだ状態とする。
冷却空気吸気口19aを塞ぐことにより、冷却空気排気口20a側の流路は遮断され、空気の流動が発生しなくなる。よって、冷却空気吸気口19b→ランプユニット18b→冷却空気排気口20b→送風ダクト21a→冷却ファン21aの流路に、ランプユニット18aが実装されている場合よりも大量の冷却風を通過させることができる。
【0072】
すなわち、シャッター25eによって冷却空気吸気口19aを塞いだ場合、ランプユニット18aが実装されている場合と同じ回転数で冷却ファン22aを回転させれば、ランプユニット18bに大量の冷却風を供給し、強く冷却できる。
また、ランプユニット18aが実装されている場合と同程度の冷却効果が得られれば良いのであれば、冷却ファン22aの回転数を落として、冷却ファン22aから発生する騒音を低減することができる。
なお、ランプユニット18aのみが実装されており、ランプユニット18bが実装されていない場合には、シャッター25fで冷却空気吸気口19bを塞ぐことで上記同様の効果が得られることは明らかである。
【0073】
このように、本実施形態に係る液晶プロジェクタ装置は、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
【0074】
なお、第2の実施形態のように、装置筐体外の空気を装置筐体内に送り込んで冷却風を形成する場合には、冷却空気排気口の近傍にこれを塞ぐことができるようにシャッターを配置することで、同様の効果が得られることは自明である。
【0075】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、本発明は液晶プロジェクタ装置に限定されることなく、あらゆる種類の投写型表示装置に適用することが可能である。
また、上記各実施形態においては、ランプユニットを二つ使用する液晶プロジェクタ装置を例に説明を行ったが、これはランプユニットの数を限定するものではなく、本発明は2以上のランプユニットを使用する装置であれば適用可能である。
さらに、冷却風を発生させるための冷却ファンには、ラジアルファンやシロッコファンなどのあらゆる種類のファンを適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【0076】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、一つの冷却ファンで複数のランプユニットを均一に冷却できる構造を備えた投写型表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を好適に実施した第1の実施形態に係る二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図2】第1の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置にランプユニットを一つだけ搭載した状態を示す図である。
【図3】本発明を好適に実施した第2の実施形態に係る二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図4】第2の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置にランプユニットを一つだけ搭載した状態を示す図である。
【図5】本発明を好適に実施した第3の実施形態に係る二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図6】第3の実施形態に係る液晶プロジェクタ装置にランプユニットを一つだけ搭載した状態を示す図である。
【図7】従来の二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【図8】従来の二灯式の液晶プロジェクタ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
1a、1b、1c、1d ランプ
2a、2b、2c、2d リフレクタ
3a、3b フライアイレンズ部
4a、4b PS変換素子
5a、5b 合成ミラー
6 フィールドレンズ
7a、7b、9R、11Ba、11Bb 反射ミラー
8R、8G ダイクロイックミラー
10Ba、10Bb リレーレンズ
12R、12G、12B コンデンサレンズ
13R、13G、13B、15R、15G、15B 偏光板
14R、14G、14B 液晶パネル
16 クロスプリズム
17 投写レンズ
18a、18b、18c、18d ランプユニット
19a、19b 冷却空気吸気口
20a、20b、27c、27d 冷却空気排気口
21a、21b 送風ダクト
22a、22b 冷却ファン
23a、23b 光学エンジンユニット
24a、24b 装置筐体
25a、25b、25c、25d、25e、25f シャッター
26c、26d 空気流入口
Claims (9)
- 光源ユニットが配置される光源ホルダを2以上筐体が備え、前記光源ホルダに搭載された少なくとも一つの光源ユニットが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、
前記筐体の外部の空気を該筐体内に送り込んで冷却風を形成する送風手段と、
前記送風手段と前記各光源ホルダとの間を個別に接続し、前記冷却風を前記各光源ホルダに搭載された光源ユニット内へ供給するダクトと、
前記送風手段から前記ダクトを介して前記各光源ホルダに至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッターとを有することを特徴とする投写型表示装置。 - 前記光源ユニット内に供給された前記冷却風が、前記各光源ホルダに形成された開口部を介して前記筐体の外へ排出されることを特徴とする請求項1記載の投写型表示装置。
- 前記シャッターが、前記各光源ホルダと前記ダクトとの境界にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項1又は2記載の投写型表示装置。
- 前記シャッターが、前記各光源ホルダに形成された開口部にそれぞれ配置されたことを特徴とする請求項2記載の投写型表示装置。
- 光源ユニットが配置される光源ホルダを2以上筐体が備え、記光源ホルダに搭載された少なくとも一つの光源ユニットが発した光を用いて画像を映写する投写型表示装置であって、
前記筐体内から空気を吸い出す送風手段と、
前記送風手段と前記各光源ホルダとの間を個別に接続するダクトと、
前記各光源ホルダから前記ダクトを介して前記送風手段に至るそれぞれの流路を開通又は閉塞させるシャッターとを有し、
前記各光源ホルダに搭載された光源ユニット内の空気を、前記送風手段が前記ダクトを介して前記筐体外へ吸い出すことにより、前記光源ユニット内に冷却風を供給することを特徴とする投写型表示装置。 - 前記光源ユニットには、前記各光源ホルダに形成された開口部を介して前記筐体外の空気が取り込まれることを特徴とする請求項5記載の投写型表示装置。
- 前記シャッターが、前記各光源ホルダと前記ダクトとの境界に配置されたことを特徴とする請求項5又は6記載の投写型表示装置。
- 前記シャッターが、前記各光源ホルダに形成された開口部に配置されたことを特徴とする請求項6記載の投写型表示装置。
- 前記ダクトは、いずれの光源ホルダに通ずる流路においても前記冷却風が通過する際の流路抵抗が略同一であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の投写型表示装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003003353A JP2004219458A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 投写型表示装置 |
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JP2003003353A JP2004219458A (ja) | 2003-01-09 | 2003-01-09 | 投写型表示装置 |
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JP (1) | JP2004219458A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012155181A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | プロジェクタ装置およびその光源制御方法 |
JP2016170206A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
US9823555B2 (en) | 2015-06-11 | 2017-11-21 | Seiko Epson Corporation | Optical path changing device and projector |
-
2003
- 2003-01-09 JP JP2003003353A patent/JP2004219458A/ja active Pending
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JP2016170206A (ja) * | 2015-03-11 | 2016-09-23 | セイコーエプソン株式会社 | プロジェクター |
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