JP3106757U - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 光路上に入る熱風を軽減することにより、ヒ−トウェ−ブ現象の発生を抑制することが可能なプロジェクタを提供する。
【解決手段】 インナ−グリル１３が嵌合されたフロントカバ−１２が本体に取り付けられた際に、インナ−グリル１３と一体的に設けられたヒレ部材１３ｂが、光源装置２０が設置されている領域と光学系１００が設置されている領域とを仕切る仕切板３３と僅少な間隔をあけて配置されるため、第１のファンからの熱風が、仕切板３３とフロントカバ−１２との間を通過して光学系１００が設置されている領域に入り込んでしまうことを防止することができる。その結果、同領域に入り込んだ熱風が光学系１００に入り込んだり、投影レンズ２６の光路上に入り込んだりしてヒ−トウェ−ブ現象を起こしてしまうことを防止することが可能となる。
【選択図】図６

Description

本考案は、プロジェクタに関し、特に、光源と同光源から画像光の生成、投影を行う光学系との距離が比較的近くなるように構成されたプロジェクタに関するものである。

従来、プロジェクタ内部の温度上昇を抑制するための冷却ファンからの排気を、スクリ−ンに画像を投影するための投影レンズとは異なる方向に排出させるように構成することにより、同投影レンズからの光路上に熱風が入り込むことに起因する所謂ヒ−トウェ−ブの発生を防止することが可能なプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平１０−１８６５４６号公報 特開２００２−２５８２４８号公報 特開２００２−３４１４４８号公報

ところで、プロジェクタにおいては、光を生成する光源と、同光源からの光から画像光を生成し、同画像光をスクリ−ンに投影させる光学系との距離が比較的近くなるように構成することがある。このようにすることにより、上記光源から上記光学系への光路の設計が比較的容易になるとともに、上記光源から上記光学系へ光を案内するための装置や部材が不要となるため、プロジェクタの製造にかかるコストを削減することが可能となる。

しかし、上述したようなプロジェクタでは、作動中に上記光源が高温になるため、プロジェクタ内部の温度上昇を抑制するために同光源に向けられた冷却ファンからの熱風が上記光学系に回り込んでしまったり、投影レンズから発せられる画像光の光路上に入ってしまったりすることにより、上述したヒ−トウェ−ブ現象が発生してしまう虞がある。

本考案は、かかる実情に鑑み、光路上に入る熱風を軽減することにより、ヒ−トウェ−ブ現象の発生を抑制することが可能なプロジェクタを提供しようとするものである。

上記目的を達成するため、請求項２にかかる考案は、光を生成する光源と、同光源からの光から画像光を生成する画像生成素子、および、同画像生成素子により生成された画像光を投影するための投影レンズを有する光学系と、上記光源近傍の温度上昇を抑制するための第１のファンと、上記光学系の温度上昇を抑制するための第２のファンと、上記第２のファンからの熱風の上記光学系への進入を防止するための第１の仕切部材と、上記第１のファンおよび、上記第２のファンからの熱風の排気を行うための排気口が形成されたフロントカバ−とを具備し、
上記フロントカバ−が上記投影レンズと同じ側に配置されたプロジェクタにおいて、
上記フロントカバ−は、取り付けられた際に上記第１の仕切部材と当接するか、または、同第１の仕切部材と僅少な間隔をあけて配置される第２の仕切部材を具備する構成としてある。

上記のように構成した請求項２において、光を生成する光源と、同光源からの光から画像光を生成する画像生成素子、および、同画像生成素子により生成された画像光を投影するための投影レンズとを有する光学系と、上記光源近傍の温度上昇を抑制するための第１のファンと、上記光学系の温度上昇を抑制するための第２のファンと、同第２のファンからの熱風の上記光学系への進入を防止するための第１の仕切部材と、上記第１のファンおよび上記第２のファンからの熱風の排気を行うための排気口が形成されたフロントカバ−とを具備しており、上記フロントカバ−が上記投影レンズと同じ側に配置されている。すなわち、上記第１のファンおよび上記第２のファンからの熱風が、投影レンズが設けられている箇所と同じ側から排出されるのである。

また、上記フロントカバ−は、取り付けられた際に上記第１の仕切部材と当接するか、または、同第１の仕切部材と僅少な間隔をあけて配置される第２の仕切部材を具備している。これにより、フロントカバ−を取り付けた際に、光源が設置されている領域と、光学系が設置されている領域とが仕切られることとなる。そのため、第１のファンからの熱風が、上記光学系が設置されている領域に入り込んでしまうことがなく、同熱風がフロントカバ−の排気口から排出されて投影レンズの光路上に入り込んでヒ−トウェ−ブ現象が発生してしまうことを抑制することが可能となる。

また、請求項３にかかる考案は、上記フロントカバ−が、光漏れを防止するためのインナ−グリルを具備しており、上記インナ−グリルには、上記第２の仕切部材として、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記第１の仕切部材に当接するか、または、同第１の仕切部材と僅少な間隔をあけて配置されるヒレ部材が形成されている構成としてある。
上記のように構成した請求項３において、上記インナ−グリルを設置することにより、光源から発生した光がフロントカバ−の排気口から漏出することを防止することが可能となる。また、上記インナ−グリルを上記ヒレ部材とともに一体成形することも可能となるため、コストダウンを図ることが可能となる。

また、請求項４にかかる考案は、上記インナ−グリルには、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記投影レンズから排気が遠ざかるように傾斜して配置される開口が形成されている構成としてある。
上記のように構成した請求項４において、第１のファンおよび第２のファンからの熱風を投影レンズから遠ざかるように上記排出口から排出することが可能となるため、同熱風が投影レンズの光路上に入り込むことを抑制することが可能となる。

また、請求項５にかかる考案は、上記インナ−グリルが黒色部材からなることを特徴とする。
上記のように構成した請求項５において、光を効率よく吸収することが可能となる。

また、請求項６にかかる考案は、上記フロントカバ−に形成された上記排出口が、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記投影レンズから排気が遠ざかるように傾斜して配置される構成としてある。
上記のように構成した請求項６において、第１のファンおよび第２のファンからの熱風を投影レンズから遠ざかるように排出することが可能となるため、同熱風が投影レンズの光路上に入り込むことを抑制することが可能となる。

本考案の請求項２にかかる考案では、ヒ−トウェ−ブ現象の発生を抑制することが可能となる。
請求項３にかかる考案では、光の漏出を防止することが可能となるとともに、コストダウンを図ることが可能となる。
請求項４にかかる考案では、熱風が光路上に入り込むことを抑制することが可能となる。
請求項５にかかる考案では、光を効率よく吸収することが可能となる。
請求項６にかかる考案では、熱風が光路上に入り込むことを抑制することが可能となる。

図１は、本考案にかかるプロジェクタを模式的に示す外観図であり、図２は、図１に示したプロジェクタの本体カバ−の一部を切り欠いた状態を模式的に示す平面図である。図１において、プロジェクタ１０には、投影レンズ２６が備えられており、この投影レンズ２６からの画像光が図示しないスクリ−ン等に投影されることにより、スクリ−ンに画像が映し出される。また、プロジェクタ１０の本体前面側（投影レンズ２６と同じ側）には、フロントカバ−１２が取り付けられている。このフロントカバ−１２については、後に図面（図５、図６）用いて詳述する。

図２において、プロジェクタ１０内部の手前側（図２においては下側）の左側には、白色光を生成可能な光源装置２０が設けられている。光源装置２０にて生成された白色光は、右側に設置された光学系１００に向かって照射される。光学系１００は、画像生成素子としてのＤＭＤ（Digital Mirror Device）２５（図示せず）や、投影レンズ２６等を具備し、光源装置２０により生成された光から画像光を生成するとともに、同画像光のスクリ−ンへの投影を行う。なお、この光学系１００が備える各部品およびこれらの配置については、後に図面（図３）を用いて説明する。

図３は、図２に示した光学系１００における各構成部品の配置図である。図３において、プロジェクタ１０の光学系１００は、白色光を生成可能な光源装置２０と、図示しないＲＧＢの３色のカラ−フィルタを具備する円盤状のカラ−ホイ−ル２１と、カラ−ホイ−ル２１により分離されたＲ、ＧまたはＢの光を集め、同光を後述するミラ−２３へと案内するライトパイプ２２と、ライトパイプ２２からの光を反射させるミラ−２３と、複数のマイクロミラ−を具備するＤＭＤ２５と、ＤＭＤ２５からの光をスクリ−ンに投影させるための投影レンズ２６とを備えている。また、ライトパイプ２２とミラ−２３との間、および、ミラ−２３とＤＭＤ２５との間には、それぞれイルミネ−ションレンズ２７、２８が設けられている。

光源装置２０は、白色光を生成するランプ２０ａと、ランプ２０ａから後方に出射した光を反射させる放物面形状のリフレクタ２０ｂとを備えており、ランプ２０ａにて生成した光を、カラ−ホイ−ル２１に向けて出射させるようになっている。ランプ２０ａとしては、例えば、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等を用いることが可能である。また、リフレクタ２０としては、例えば、放物面鏡や、楕円面鏡等を用いることが可能である。

カラ−ホイ−ル２１は、略円盤形状を有しており、ＲＧＢの３色のカラ−フィルタが等間隔に配置されている。このカラ−ホイ−ル２１が回転することにより、光源装置２０から出射した白色光が、Ｒ、Ｇ、Ｂの光に順次分離される。ライトパイプ２２は、断面視略矩形状の柱状体であり、入射した光を均一な面状の光に変換してミラ−２３へ案内する。イルミネ−ションレンズ２７は、ライトパイプ２２からの光をミラ−２３に集光させるためのものであり、イルミネ−ションレンズ２８は、ミラ−２３により反射した光をＤＭＤ２５に集光させるためのものである。

ＤＭＤ２５は、図４に示すように、ＲＧＢの各光を画像デ−タに応じて画素毎に変調する変調素子としてのマイクロミラ−２５ａを複数備えており、各マイクロミラ−２５ａは、個別に駆動制御され、反射面の角度を所定角度（例えば、１２度）傾斜させることが可能となっている。

投影レンズ２６は、ＤＭＤ２５によって変調された画像光をスクリ−ンに拡大投影するためのものであり、ＲＧＢの各色光の色収差等に起因する投影画像の不鮮明を防止する目的で、複数の集光素子を光軸方向に沿って配置した組レンズとして構成されている。

図中、２点鎖線の矢印は、光の進行方向を示している。光源装置２０から出射した白色光は、カラ−ホイ−ル２１によりＲＧＢの各色光に分離され、同分離された光はライトパイプ２２により集められ、ミラ−２３に案内される。ライトパイプ２２から出射した光は、ライトパイプ２２とミラ−２３との間に介在するイルミネ−ションレンズ２７により集光されてミラ−２３に入射し、ミラ−２３により反射される。ミラ−２３により反射された光は、イルミネ−ションレンズ２８により集光されてＤＭＤ２５に入射する。そして、ＤＭＤ２５により変調された画像光は、投影レンズ２６によりスクリ−ンに拡大投影される。

以下、参照図面を図２に戻して説明する。光源装置２０の奥側（図２においては、上側）には、光源装置２０により発生した熱を冷却し、内部の温度上昇を抑制するための第１のファン３１が設けられている。また、光学系１００の奥側には、光学系１００の近傍の温度上昇を抑制するための第２のファン３２が設けられている。第１のファン３１は、その手前側に設置されている光源装置２０に向けて送風し、光源装置２０を冷却した後の熱風は、フロントカバ−１２の排気口１２ａ（図示せず）から外部に排出される。また、第２のファン３２は、その手前側に設置されている光学系１００に向けて送風し、光学系１００を冷却した後の熱風は、同じくフロントカバ−１２の排気口１２ａから排出される。なお、第１のファンは、第２のファンよりも大型のファンとなっている。光源装置２０は、作動中に高温になるからである。

また、第１のファン３１と第２のファン３２との境界部分から下側に向かって、第１の仕切部材としての仕切板３３が延設されている。この仕切板３３により、光源装置２０が設置されている領域と、光学系１００が設置されている領域とか区画され、第１のファン３１からの熱風が光学系１００側に入り込むことを防止することが可能となる。

また、プロジェクタ１０の本体前面側であって、投影レンズ２６の左側には、フロントカバ−１２が取り付けられている。図５は、フロントカバ−１２の表側を示す斜視図であり、図６は、フロントカバ−１２の裏側を示す斜視図である。図５に示すように、フロントカバ−１２には、排気口１２ａが格子状に複数形成されている。排気口１２ａは、フロントカバ−１２がプロジェクタ１０本体に取り付けられた際に、図中右側に傾斜するように形成されており、これにより、第１のファン３１および第二のファン３２からの熱風は、投影レンズ２６から遠ざかるように排気口１２ａから排出される。

図６に示すように、フロントカバ−１２は、そのの裏側に嵌め込まれた黒色部材からなるインナ−グリル１３を備えている。このインナ−グリル１３は、光源装置２０からの光の外部への漏出を防止するためのものである。このインナ−グリル１３には、上述した排気口１２ａと連通する開口１３ａが形成されており、第１のファンおよび第２のファンからの熱風を通過させることが可能となっている。この開口１３ａも、フロントカバ−１２が取り付けられた際に、上述した排気口１２ａと同様に左側に傾斜するように形成されており、熱風を投影レンズ２６から遠ざける向きに導出させることが可能となっている。

また、インナ−グリル１３の略中央部分には、ヒレ部材１３ｂが設けられている。このインナ−グリル１３は、一体成形により製造されている。これにより、ヒレ部材１３ｂをインナ−グリル１３とは別部材として用いる場合と比較して部品点数を削減することができ、コストダウンを図ることが可能となる。

以下、図２を参照して説明する。上述したフロントカバ−１２をプロジェクタ１０本体に取り付けた際には、図２に示すように、インナ−グリル１３のヒレ部材１３ｂが、仕切板３３の手前側に僅少な間隔をあけて配置される。これにより、第１のファンからの熱風が、仕切板３３とフロントカバ−１２との間を通過して、光学系１００が設置されている領域に入りこんでしまうことを防止することができる。そのため、同領域に入り込んだ熱風が光学系１００に入り込んだり、フロントカバ−１２の排気口１２ａから排出されて投影レンズ２６の光路上に入り込んでヒ−トウェ−ブ現象を起こしてしまうことを防止することができる。

上述した実施形態では、フロントカバ−１２をプロジェクタ１０本体に取り付けた際に、インナ−グリル１３のヒレ部材１３ｂが仕切板３３の手前側に僅少な間隔をあけて配置されている場合について説明したが、本発明において、第２の仕切部材は、第１の仕切部材と当接していてもよい。

また、上述した実施形態では、ライトパイプ２２から出射された光がミラ−２３により反射されてＤＭＤ２５に入射するようにプロジェクタ１０が構成されている場合について説明したが、本考案では、必ずしも、プロジェクタがミラ−を備えている必要はなく、ライトパイプからの光が直接ＤＭＤに入射するように構成されていてもよい。

また、上述した実施形態では、プロジェクタ１０が１つのＤＭＤ２５のみを備える１チップ方式のプロジェクタである場合について説明したが、本考案は、ＲＧＢの３色の光のそれぞれに対応する３つのＤＭＤを備えた３チップ方式のプロジェクタや、２つのＤＭＤを備えた２チップ方式のプロジェクタにも適用することが可能である。

さらに、上述した実施形態では、プロジェクタ１０が、画像生成素子としてＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いたＤＬＰ（Digital Light Processing）方式のプロジェクタである場合について説明したが、本考案のプロジェクタはこれに限定されるものではなく、例えば、画像生成素子として液晶パネルが用いられる液晶プロジェクタであってもよい。

以上説明したように、実施形態にかかるプロジェクタ１０では、インナ−グリル１３が嵌合されたフロントカバ−１２が本体に取り付けられた際に、インナ−グリル１３と一体的に設けられたヒレ部材１３ｂが、光源装置２０が設置されている領域と光学系１００が設置されている領域とを仕切る仕切板３３と僅少な間隔をあけて配置されるため、第１のファンからの熱風が、仕切板３３とフロントカバ−１２との間を通過して光学系１００が設置されている領域に入り込んでしまうことを防止することができる。その結果、同領域に入り込んだ熱風が光学系１００に入り込んだり、投影レンズ２６の光路上に入り込んだりしてヒ−トウェ−ブ現象を起こしてしまうことを防止することが可能となる。

プロジェクタを模式的に示す外観図である。 プロジェクタの本体カバ−の一部を切り欠いた状態を示す平面図である。 プロジェクタの光学系における各構成部品の配置図である。 ＤＭＤの構成を示す図である。 フロントカバ−の表側を示す斜視図である。 フロントカバ−の裏側を示す斜視図である。

符号の説明

１０…プロジェクタ
１２…フロントカバ−
１２ａ…排気口
１３…インナ−グリル
１３ａ…開口
１３ｂ…ヒレ部材
２０…光源装置
２０ａ…ランプ
２０ｂ…リフレクタ
２１…カラ−ホイ−ル
２２、１２２…ライトパイプ
２２ａ、１２２ａ…出射部
２３…ミラ−
２５…ＤＭＤ
２６…投影レンズ
２７、２８…イルミネ−ションレンズ
３３…仕切板

Claims (6)

1. 光を生成する光源と、同光源からの光から画像光を生成する画像生成素子、および、同画像生成素子により生成された画像光を投影するための投影レンズを有する光学系と、上記光源近傍の温度上昇を抑制するための第１のファンと、上記光学系の温度上昇を抑制するための第２のファンと、同第２のファンからの熱風の上記光学系への進入を防止するための第１の仕切部材と、取り付けられた際に、上記第１ファンおよび上記第２のファンからの熱風の排気を行うための排気口が、上記投影レンズから排気が遠ざかるように傾斜して配置されるように形成されたフロントカバ−とを具備し、
   上記フロントカバ−が上記投影レンズと同じ側に配置されたプロジェクタにおいて、
   上記フロントカバ−は、光漏れを防止するための黒色部材からなるインナ−グリルを具備し、
   上記インナ−グリルには、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記投影レンズから排気が遠ざかるように傾斜して配置される開口が形成されるとともに、上記フロントカバ−が取り付けられた際に上記第１の仕切部材と当接するか、または、同第１の仕切部材と僅少な間隔をあけて配置されるヒレ部材が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 光を生成する光源と、同光源からの光から画像光を生成する画像生成素子、および、同画像生成素子により生成された画像光を投影するための投影レンズを有する光学系と、上記光源近傍の温度上昇を抑制するための第１のファンと、上記光学系の温度上昇を抑制するための第２のファンと、同第２のファンからの熱風の上記光学系への進入を防止するための第１の仕切部材と、上記第１のファンおよび上記第２のファンからの熱風の排気を行うための排気口が形成されたフロントカバ−とを具備し、
   上記フロントカバ−が上記投影レンズと同じ側に配置されたプロジェクタにおいて、
   上記フロントカバ−は、取り付けられた際に上記第１の仕切部材と当接するか、または、同第１の仕切部材と僅少な間隔をあけて配置される第２の仕切部材を具備することを特徴とするプロジェクタ。
3. 上記フロントカバ−は、光漏れを防止するためのインナ−グリルを具備し、
   上記インナ−グリルには、上記第２の仕切部材として、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記第１の仕切部材に当接するか、または、同第１の仕切部材と僅少な間隔をあけて配置されるヒレ部材が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 上記インナ−グリルには、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記投影レンズから排気が遠ざかるように傾斜して配置される開口が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 上記インナ−グリルは、黒色部材からなることを特徴とする請求項３または４に記載のプロジェクタ。
6. 上記フロントカバ−に形成された上記排気口は、上記フロントカバ−が取り付けられた際に、上記投影レンズから排気が遠ざかるように傾斜して配置されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１に記載のプロジェクタ。
   

Images