JP3938111B2

JP3938111B2 - プロジェクタ

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Publication number: JP3938111B2
Application number: JP2003202271A
Authority: JP
Inventors: 正行大越
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2023-07-28
Also published as: US7014322B2; US20050057730A1; CN1577065A; CN100362425C; JP2005043602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、光源から射出された光束を、画像情報に応じて光変調装置で変調して光学像を形成し、該光学像を拡大投写するプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このプロジェクタは、光源の高輝度化に伴い、高温度化する光源にて温められた高温空気をプロジェクタ外部に排出する軸流排気ファンを備えている。そして、この軸流排気ファンは、光源に近接配置され、プロジェクタ内部の高温空気を吸入し、この吸入した空気をプロジェクタの外装ケースに形成された排気口から排出している。ここで、この排気口には、所定角度に傾斜し、排気流を所定の方向に導く複数の羽根板が設けられている。そして、これら羽根板により、プロジェクタ近傍で投写画像を観賞する人、および、プロジェクタから投写される投写画像から外れる方向に高温空気が排気される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３６５７２８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構造では、光源から射出された光束の一部が照明光軸から外れて、プロジェクタ内部に漏れた場合に、排気口に対して直交して入射する光束は、羽根板により遮光することができるが、羽根板の傾斜方向に入射する光束は、遮光することができない。したがって、この羽根板の傾斜方向から排気口を介して漏れる光束により、プロジェクタから投写される投写画像を観賞する人に不快感を与えてしまう、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、光源装置からの漏れ光を遮光できるプロジェクタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、この光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光束を拡大投写する投写光学装置とを備えたプロジェクタであって、前記光源装置および当該プロジェクタ全体を制御する制御基板に電力を供給する電源ユニットと、筒状の形状を有し、高温空気を流通するダクトと、前記ダクトから排出される高温空気を吸入して吐出する冷却ファンとを備え、前記ダクトは、前記光源装置および前記冷却ファンの間に介在配置され、板体の端縁が前記光源装置から離間する方向に突出する断面略コ字状の第１ダクト部材と、板体の端縁が前記第１ダクト部材に向けて突出する断面略コ字状の第２ダクト部材とを備え、前記第１ダクト部材および前記第２ダクト部材が組み合わされて構成され、前記第１ダクト部材の板面には、前記光源装置にて温められた高温空気を当該ダクト内部に取り入れる第１吸入口が形成され、前記第２ダクト部材の板面には、当該ダクト内部に取り入れた高温空気を前記冷却ファン側に排出する排出口が形成され、前記冷却ファンは、前記ダクトを介した高温空気と、前記電源ユニットにて温められた高温空気とを吸入して吐出し、前記冷却ファンの吸気口の端面は、前記ダクトの排出口および前記電源ユニットにおける高温空気が排出される一端の双方に対向するように前記排出口に対して傾斜配置され、前記第１吸入口および前記排出口は、前記冷却ファンの吸気口の端面に略直交する直線上に位置するとともに、前記高温空気の吸入方向、または前記高温空気の排出方向から見て平面的に干渉しない位置に形成されていることを特徴とする。
ここで、ダクトは、第１吸入口および排出口が、高温空気の吸入方向または排出方向から見て平面的に干渉しない位置に形成されていればよく、その形状は特に限定されない。例えば、ダクトを平面視略クランク状の形状とし、一端に第１吸入口を形成し、他端に排出口を形成する。そして、一端を光源装置の近傍に位置させ、他端を冷却ファンの近傍に位置させるように構成してもよい。また、ダクトを略直方体状の形状とし、光源装置と対向する端面に第１吸入口を形成し、冷却ファンと対向する端面に排出口を形成する構成としてもよい。
【０００７】
本発明では、ダクトは、光源装置と冷却ファンとの間に介在配置され、第１吸入口および排出口が高温空気の吸入方向または排出方向から見て平面的に干渉しない位置に形成されている。このことにより、このダクトを光源装置および冷却ファンを備えたプロジェクタに搭載した場合には、光源装置から射出された光束の一部が照明光軸から外れてプロジェクタ内部に漏れた場合であっても、光源装置から冷却ファン側に向かう漏れ光をダクトの外面または内面により遮光できる。
したがって、冷却ファンを介してプロジェクタに形成された排気口からプロジェクタ外部に漏れる光束を低減でき、プロジェクタから投写される投写画像を観賞する人に不快感を与えることを回避できる。
また、冷却ファンにおける高温空気の吐出側に設けられたルーバは、複数の羽根板が並行配置したものであり、これら複数の羽根板は、ダクトを介した高温空気、およびプロジェクタ内部の高温空気の合流方向に延びる形状を有している。このような形状により、高温空気の排気流を良好に整流できるとともに、光源装置にて生じる高温空気と、プロジェクタ内部にて生じる高温空気とを良好に混合して排気流の温度を低減できる。
【０００８】
また、ダクトは、断面略コ字状の２つの板体が組み合わされて構成されているので、略直方体状に形成されることとなり、該ダクトを平面視略クランク状に形成する構成と比較して、小型化を図れる。したがって、光源装置と冷却ファンとの隙間を必要以上に大きくすることなく、ダクトを設置できる。また、例えば、射出成形等の成形により２つの板体を成形すれば、ダクトを容易に製造できる。
さらに、２つの板体の接続部分が、光源装置および冷却ファンを結ぶ直線と交差するように２つの板体を構成すれば、該接続部分を介して光束が漏れることも回避できる。
【０００９】
本発明のプロジェクタでは、前記第１吸入口は、前記光源装置内部を流通する高温空気を前記ダクト内部に取り入れるものであり、前記第１ダクト部材には、前記第１吸入口の他、前記光源装置の外側面に沿って流通する高温空気を前記ダクト内部に取り入れる第２吸入口が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、ダクトには、第１吸入口および排出口の他、第２吸入口が形成されているので、光源装置の内部に滞留する高温空気とともに、光源装置の外側面、例えば背面側に滞留する高温空気を冷却ファン側に導くことができる。したがって、光源装置からの漏れ光を遮光しつつ、光源装置の冷却効率の向上を図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）外観構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方前面側から見た斜視図である。図３は、プロジェクタ１を後方背面側から見た斜視図である。図４は、プロジェクタ１の外装ケース２の一部を示す斜視図である。
プロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投写面上に拡大投写する。このプロジェクタ１は、図１ないし図３に示すように、略直方体状の外装ケース２、およびこの外装ケース２から露出する投写レンズ３を備えている。
投写レンズ３は、後述する光変調装置としての液晶パネルで変調形成された光学像を拡大投写する投写光学装置としての機能を具備するものであり、レンズ保持筒内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成される。
【００１３】
外装ケース２は、平面略矩形形状の合成樹脂製の筐体であり、プロジェクタ１の光学ユニット（後述）を含む装置本体を収納する。この外装ケース２は、装置本体の上部部分を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下部部分を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース２３と、装置本体の側面部分の一部を覆うサイドケース２４と、装置本体の背面部分を覆うリアケース２５（図３参照）を備えている。
なお、この外装ケース２の上面、前面、側面、底面、背面の角部分は、曲面状に形成されている。
アッパーケース２１は、装置本体の上部を覆う平面略矩形形状の上面部２１Ａと、この上面部２１Ａの長辺方向の一方の端部から略垂下する側面部２１Ｂと、上面部２１Ａの長辺方向の他方の端部の前方部分から略垂下する側面部２１Ｃと、上面部２１Ａの後端部から略垂下する背面部２１Ｄ（図３参照）とを備えている。
上面部２１Ａの後方側略中央部分には、図１または図３に示すように、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２６が左右方向に延びるように設けられている。操作パネル２６の操作ボタン２６１を適宜押下すると、操作パネル２６内部に配置される図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、前記回路基板には、ここでは図示しないＬＥＤが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル２６は、操作ボタン２６１を囲むように配置される化粧板２６２を備えており、前記ＬＥＤからの光は化粧板２６２を介して拡散される。
【００１４】
また、この上面部２１Ａの前方側（図１右側）からは、投写レンズ３を上下左右に動かし、投写レンズ３の位置を調整する投写レンズ位置調整装置３０（図４参照）を構成する２つのダイアル３１１，３２１が露出している。この２つのダイアル３１１，３２１のうち、図１左側に配置されたダイアル３１１をＹ１方向（下方）に動かすと、投写レンズ３がＹ３方向（下方）に動き、ダイアル３１１をＹ２方向（上方）に動かすと、投写レンズ３がＹ４方向（上方）に動くこととなる。
また、図１右側に配置されたダイアル３２１をＸ１方向（プロジェクタ１後方からみて右方向）に動かすと、投写レンズがＸ３方向（右方向）に動き、ダイアル３２１をＸ２方向（プロジェクタ１後方から見て左方向）に動かすと、投写レンズ３がＸ４方向（左方向）に動くこととなる。
さらに、上面部２１Ａの内面側には、図示しないが、投写レンズ３の外周を囲うようなリブが立設されている。
【００１５】
側面部２１Ｃには、後述する排気ユニットを構成し、複数の羽根板７１１を有するルーバ７１が露出する切り欠き２１Ｃ１が形成されている。
また、図３に示すように、背面部２１Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２１Ｄ１が形成されている。
【００１６】
ロアーケース２２は、図１〜図４に示すように、支持面としての底面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、２２Ｃ、背面部２２Ｄ、前面部２２Ｅを備えている。
図２に示すように、底面部２２Ａは、平面略矩形形状であり、この底面部２２Ａのプロジェクタ１の後方側略中央には、固定脚部２２Ａ１が設けられるとともに、前方側長辺方向両端に調整脚部２７が設けられている。
調整脚部２７は、底面部２２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材２７１（図５参照）を備えており、プロジェクタ１の投写時におけるプロジェクタ１の上下方向および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
【００１７】
また、図２に示すように、底面部２２Ａには、外装ケース２の内部と連通する開口部２２Ａ３が形成されている。
この開口部２２Ａ３は、外装ケース２外部の冷却空気を外装ケース２内部に取り込む吸気口であり、この開口部２２Ａ３には、複数の開口が形成されたカバー２２Ａ５が取り付けられている。
さらに、この底面部２２Ａには、図４に示すように、投写レンズ３の外周を囲うようなリブ２２Ａ６が立設されている。
【００１８】
側面部２２Ｂは、底面部２２Ａの長辺方向の一方の端部から立設されたものであり、図２に示すように、アッパーケース２１の側面部２１Ｂと係合して、外装ケース２の側面を構成する。
この側面部２２Ｂには、アッパーケース２１側に窪んだ窪み部２２Ｂ１が形成されており、この窪み部２２Ｂ１はプロジェクタ１を把持する際に把持部として使用される。
図１に示すように、側面部２２Ｃは、底面部２２Ａの長辺方向の他方の端部の前方側部分から立設されたものであり、アッパーケース２１の側面部２１Ｃと係合して、外装ケース２の側面の一部を構成する。この側面部２２Ｃは、その上端が大きく切りかかれており、この切り欠き２２Ｃ１から後述する排気ユニットを構成するルーバ７１が露出する。すなわち、側面部２１Ｃの切り欠き２１Ｃ１と、側面部２２Ｃの切り欠き２２Ｃ１とにより、後述する排気ユニットを構成するルーバ７１が露出する開口が形成される。この開口からは、プロジェクタ１内部を冷却した空気が排出されることとなる。
【００１９】
図３に示すように、背面部２２Ｄは、底面部２２Ａの短辺方向の一方の端部から立設されたものであり、この背面部２２Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２２Ｄ１が形成されている。すなわち、本実施形態では、背面部２１Ｄ，２２Ｄ、リアケース２５とで、外装ケース２の背面が構成されることとなる。
この背面部２２Ｄには、矩形状の開口２２Ｄ２が形成され、この開口２２Ｄ２からは、インレットコネクタ２２Ｄ３が露出している。インレットコネクタ２２Ｄ３は、外部電源からプロジェクタ１に電力を供給する端子であり、後述する電源ユニットと電気的に接続される。
再度、図１に示すように、前面部２２Ｅは、底面部２２Ａの短辺方向の他方の端部から立設されたものである。この前面部２２Ｅは、フロントケース２３と係合し、これらにより外装ケース２の前面が構成されることとなる。
【００２０】
図１および図２に示すように、フロントケース２３は、略楕円形状であり、その長手方向端部側（図１右側）に投写レンズ３を露出させるための開口２３１が形成されている。なお、この開口２３１から露出する投写レンズ３には、ここでは図示しないが、開口２３１および投写レンズ３の外周間の隙間を塞ぐ第１の遮光部材と、投写レンズ３および投写レンズ位置調整装置３０との間の隙間を塞ぐ第２の遮光部材１２（図４参照）とが取り付けられている。
また、図１に示すように、フロントケース２３の略中央部分には、リモコン受光窓２３２が形成される。このリモコン受光窓２３２の内側には、図示しないリモートコントローラからの操作信号を受信する図示しないリモコン受光モジュールが配置されている。
尚、リモートコントローラには、前述した操作パネル２６に設けられる起動スイッチ、調整スイッチ等と同様のものが設けられていて、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、赤外線信号は、リモコン受光窓２３２を介して受光部で受光され、後述する制御基板で処理される。
さらに、フロントケース２３の内面には、図４に示すように、投写レンズ３の外周を囲むようにリブ２３４が立設されており、リブ２３４、ロアーケース２２の底面部２２Ａのリブ２２Ａ６、アッパーケース２１の上面部２１Ａのリブとで投写レンズ３の周囲を囲むレンズ室が形成されることとなる。
【００２１】
サイドケース２４は、図１および図３に示すように、上面部２４Ａと、上面部２４Ａから略垂下した側面部２４Ｃとを備えている。上面部２４Ａは、アッパーケース２１の上面部２１Ａに係合して、外装ケース２の上面を構成する。
側面部２４Ｃは、アッパーケース２１の側面部２１Ｃ、ロアーケース２２の側面部２２Ｃに係合する。
【００２２】
図３に示すように、リアケース２５は、アッパーケース２１の背面部２１Ｄの切り欠き２１Ｄ１と、ロアーケース２２の背面部２２Ｄの切り欠き２２Ｄ１とで形成される開口に嵌め込まれて固定されるものである。
このリアケース２５は平面略矩形形状であり、その長手方向端部近傍には、フロントケース２３と同様のリモコン受光窓２３２が形成されている。
また、このリアケース２５には、外装ケース２内部側に窪んだ凹部２５１が形成されており、この凹部２５１から複数の接続端子２５２が露出している。
接続端子２５２は、外部の電子機器からの画像信号、音声信号等を入力するためのものであり、この接続端子２５２は、リアケース２５の内側に位置するインターフェイス基板に接続されている。
なお、このインターフェイス基板は、後述する制御基板と、電気的に接続されており、このインターフェイス基板にて処理された信号は、制御基板に出力される。
【００２３】
（２）内部構成
図５は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。具体的には、外装ケース２のロアーケース２２のみ残し、アッパーケース２１と、フロントケース２３と、サイドケース２４と、リアケース２５とを外した図である。
外装ケース２の内部には、プロジェクタ１の装置本体が収容されており、この装置本体は、外装ケース２の長手方向に沿って左右方向に延びる光学ユニット４と、この光学ユニット４の上方に配置される制御基板５と、電源ユニット６と、排気ユニット７とを備えている。
【００２４】
（2-1）光学ユニット４の構造
図６は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投写レンズ３を介してスクリーン上に投写画像を形成するものである。この光学ユニット４は、図６に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置４４と、これら光学部品４１，４２，４３，４４を収納配置する略直方体形状のライトガイド４５（図７参照）とに機能的に大別される。
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。
【００２５】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１１Ａ、リフレクタ４１１Ｂ、およびリフレクタ４１１Ｂの光束射出面を覆う防爆ガラス４１１Ｃを備える。そして、光源ランプ４１１Ａから射出された放射状の光束は、リフレクタ４１１Ｂで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ４１１Ａとして、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ４１１Ｂとして、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ４１１Ａとしては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ４１１Ｂとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００２６】
第１レンズアレイ４１２は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００２７】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１Ａからの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００２８】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、一対のリレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である青色光を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００２９】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、赤色用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。
【００３０】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。
なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００３１】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置４４は，色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、この入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）および射出側偏光板４４４と、クロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
【００３２】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
【００３３】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板４４４も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００３４】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
以上説明した液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、射出側偏光板４４４およびクロスダイクロイックプリズム４４５は、一体的にユニット化されている。
【００３５】
図７は、ライトガイド４５の構造を示す図である。
ライトガイド４５は、射出成形等による合成樹脂製品であり、上述した光学部品４１，４２，４３，４４が収納される下ライトガイド４６と、この下ライトガイド４６の上面の開口部分を塞ぐ蓋状の上ライトガイド４７とを備える。
下ライトガイド４６は、光源装置４１１が収納される光源収納部４８と、光源装置４１１を除く他の光学部品が収納される容器状に形成された部品収納部４９とを備えている。
【００３６】
光源収納部４８は、略箱型形状であり、部品収納部４９側の端面およびこの端面に対向する端面に開口が形成されている。部品収納部４９側の端面に形成された開口は、光源装置４１１から射出された光束を透過させるためのものである。また、部品収納部４９側の端面に対向する端面に形成された開口は、光源装置４１１を光源収納部４８の側方から差し込むようにして収容するための開口である。
また、光源収納部４８の前方側および後方側端面には、図７に示すように、該光源収納部４８内外に冷却空気を流通させるための流入用開口４８Ａ１，４８Ｂ１、および流出用開口４８Ａ２，４８Ｂ２がそれぞれ対向形成されている。
【００３７】
部品収納部４９は、上面が開口した略直方体形状であり、その一端は光源収納部４８に接続されている。また、この部品収納部４９の他端には、投写レンズ３がネジ止め固定されるヘッド部５０が取り付けられている。このヘッド部５０は、ライトガイド４５内に設定される照明光軸に対する所定位置に投写レンズ３を設置するためのものである。
部品収納部４９には、ここでは、具体的な図示は省略するが、光学部品４１２〜４１５，４１９，４２１〜４２３，４３１〜４３５を上方からスライド式に嵌め込むための複数の溝部が形成されている。また、この部品収納部４９のヘッド部５０に隣接する部分には、光学装置４４が設置される。
【００３８】
上ライトガイド４７は、下ライトガイド４６の部品収納部４９における光学装置４４の上方を除く上端開口部分を閉塞する。この上ライトガイド４７には、表裏を貫通して複数の開口部４７Ａが形成され、この開口部４７Ａから、ライトガイド４５内を冷却した空気が排出されることとなる。
【００３９】
（2-2）制御基板５の構造
図５に示すように、制御基板５は、上述したライトガイド４５の上ライトガイド４７の上方に配置される。この制御基板５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ１全体を制御する。この制御基板５は、前述のインターフェイス基板から出力される信号に基づいて液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを駆動制御する。そして、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、光変調を実施して光学像が形成される。また、この制御基板５は、前述の操作パネル２６の回路基板、および前述の図示しないリモコン受光モジュールから出力される操作信号を入力し、この操作信号に基づいてプロジェクタ１の構成部材に適宜、制御指令を出力する。
【００４０】
（2-3）電源ユニット６の構成
電源ユニット６は、光源装置４１１および制御基板５等に電力を供給するものであり、外装ケース２のフロントケース２３の長手方向に沿って配置されている。この電源ユニット６は、電源回路を備えた電源ブロック６１と、この電源ブロック６１の下方に配置されるランプ駆動ブロック（図示略）とを備えている。
電源ブロック６１は、インレットコネクタ２２Ｄ３に接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力をランプ駆動ブロックおよび制御基板５等に供給する。この電源ブロック６１は、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや該トランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路等が片面に実装された回路基板と、この回路基板を覆うシールド部材としての筒状部材６１１とを備える。このうち、筒状部材６１１は、アルミニウムから構成され、両端が開口された略箱状に形成されている。
ランプ駆動ブロックは、前述した光源装置４１１に安定した電圧で電力を供給するための変換回路であり、電源ブロック６１から入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロックによって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置４１１に供給される。
【００４１】
(2-4)排気ユニット７の構成
図８ないし図１０は、排気ユニット７を示す図である。具体的に、図８は、排気ユニット７を示す分解斜視図であり、図９および図１０は、排気ユニット７の配置位置、および構造を示す図である。
排気ユニット７は、図８ないし図１０に示すように、光源装置４１１および電源ユニット６とで形成される平面視Ｌ字状の角部分に配置され、プロジェクタ１内部の高温空気、特に、光源装置４１１にて温められた高温空気、および電源ユニット６にて温められた高温空気をプロジェクタ１外部に排出する。この排気ユニット７は、ルーバ７１を有する排出側ダクト７０と、冷却ファンとしての排気ファン７２と、ダクトとしての吸気側ダクト７３とを備える。
【００４２】
吸気側ダクト７３は、光源装置４１１および排気ファン７２の間に介在配置され、光源装置４１１にて温められた高温空気を排気ファン７２側に導く。このダクト７３は、合成樹脂等を射出成形等により成形された成形品であり、図８に示すように、板体としての第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２とを備え、これらダクト部材７３１，７３２が組み合わされることで構成される。
第１ダクト部材７３１は、図８に示すように、平面視略矩形状であり、その端縁が第２ダクト部材７３２に向けて突出する断面略コ字状の形状を有する。
この第１ダクト部材７３１において、矩形状の板面には、図８に示すように、表裏を貫通して吸入口７３１Ａが形成されているとともに、該板面から第２ダクト部材７３２側に突出し、上下方向に延びる突出部７３１Ｂが形成されている。
【００４３】
吸入口７３１Ａは、光源装置４１１にて温められた高温空気を吸気側ダクト７３内部に取り入れるものであり、図９に示すように、光源装置４１１の光束射出側に対向する位置に形成される第１吸入口７３１Ａ１と、光源装置４１１の後方に対向する位置に形成される第２吸入口７３１Ａ２とで構成される。
第１吸入口７３１Ａ１は、第１ダクト部材７３１における板面の図８中右側に形成されている。光源装置４１１を冷却するシロッコファン７４（図９、図１０）から該光源装置４１１に吹き付けられた冷却空気は、光源収納部４８の側面に形成された流入用開口４８Ａ１（図７）を介して該光源収納部４８内に流入し、光源装置４１１内部を流通することで温められる。さらに、この空気は、流出用開口４８Ａ２を介して第１吸入口７３１Ａ１から吸気側ダクト７３内部に取り入れられる。
【００４４】
第２吸入口７３１Ａ２は、第１ダクト部材７３１における板面の略中央部分および図８中左側に形成されたものであり、光源収納部４８の側面に形成された流入用開口４８Ｂ１（図７）を介して該光源収納部４８内に流入し、光源装置４１１を構成するリフレクタ４１１Ｂに沿って流通することで温められ、流出用開口４８Ｂ２を介して光源収納部４８外部に流出した高温空気を吸気側ダクト７３内部に取り入れる。
突出部７３１Ｂは、第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２が組み合わされた状態で、吸入口７３１Ａから吸気側ダクト７３内部に取り入れられた高温空気を第２ダクト部材７３２の後述する排出口に案内するものである。
【００４５】
第２ダクト部材７３２は、第１ダクト部材７３１と同様に、平面視略矩形状であり、その端縁が第１ダクト部材７３１に向けて突出する断面略コ字状の形状を有する。
この第２ダクト部材７３２において、左側端部は、図８に示すように、平面視コ字状に切り欠き７３２Ａが形成されている。
切り欠き７３２Ａは、開口端縁が吸気側ダクト７３の外側に突出する形状を有し、第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２が組み合わされた状態で、その開口端縁と、第１ダクト部材７３１の側面部７３１Ｃとが接続する。そして、接続された開口端縁および側面部７３１Ｃとで吸気側ダクト７３の排出口７３２Ｂが形成される。
上述した吸気側ダクト７３の形状では、第１吸入口７３１Ａ１および排出口７３２Ｂは、高温空気の吸入方向または排出方向から見た場合に、平面的に干渉しない。また、第２吸入口７３１Ａ２および排出口７３２Ｂは、高温空気の吸入方向または排出方向から見た場合に、平面的に干渉している。
【００４６】
排気ファン７２は、高温空気の吸入方向および排出方向が略同一である軸流ファンであり、吸気口７２Ａおよび排気口７２Ｂ（図８）を有し、吸気側ダクト７３を介した高温空気、および電源ユニット６を介した高温空気を吸入して吐出する。
この排気ファン７２は、図９または図１０に示すように、吸気口７２Ａの端面が吸気側ダクト７３の排出口７３２Ｂの排出面に対して傾斜配置されている。すなわち、この排気ファン７２は、図９または図１０に示すように、吸気側ダクト７３および電源ユニット６の一端の双方に対向するように傾斜配置されている。
【００４７】
排出側ダクト７０は、高温空気を流通する筒状に形成され、高温空気の排出側にルーバ７１が設けられている。
ルーバ７１は、図８ないし図１０に示すように、複数の羽根板７１１が並行配置されたものであり、これら複数の羽根板７１１は、左右方向に延びる形状を有している。
【００４８】
上述した排気ユニット７の構造により、以下に示すような流路が形成される。
シロッコファン７４（図９、図１０）から吐出される冷却空気は、ライトガイド４５の光源収納部４８の側面に形成された流入用開口４８Ａ１（図７）を介して光源収納部４８（図７）内に流入する。そして、光源収納部４８（図７）内に流入した冷却空気は、図９または図１０に示すように、光源装置４１１内部に流入し、光源ランプ４１１Ａ（図６）を冷却する。光源ランプ４１１Ａ（図６）を冷却した後の高温空気は、光源装置４１１外部に流出し、光源収納部４８の側面に形成された流出用開口４８Ａ２（図７）を介して流出し、さらに吸気側ダクト７３の第１吸入口７３１Ａ１を介して吸気側ダクト７３内部に取り入れられる。吸気側ダクト７３内部に取り入れられた高温空気は、第２ダクト部材７３２の板面にて曲折し、該板面に沿って流通する。板面に沿って流通した高温空気は、第２ダクト部材７３２の一方の端部近傍に形成される排出口７３２Ｂを介して吸気側ダクト７３外部に流出する。すなわち、第１吸入口７３１Ａ１を介して吸気側ダクト７３を流通する高温空気は、平面視クランク状に流通する。そして、吸気側ダクト７３を介した高温空気は、排気ファン７２の吸気口７２Ａにより吸入され、排出側ダクト７０を介してプロジェクタ１外部に排出される。
【００４９】
また、排気ファン７２により引き寄せられ、ライトガイド４５の光源収納部４８の側面に形成された流入用開口４８Ｂ１（図７）を介して光源収納部４８（図７）内に流入した空気は、図９または図１０に示すように、光源装置４１１を構成するリフレクタ４１１Ｂの背面に沿って流通して温められる。光源装置４１１の背面近傍にて温められた空気は、光源収納部４８の側面に形成された流出用開口４８Ｂ２（図７）を介して流出し、さらに吸気側ダクト７３の第２吸入口７３１Ａ２を介して該吸気側ダクト７３内部に取り入れられ、第２吸入口７３１Ａ２に略対向する排出口７３２Ｂを介して吸気側ダクト７３外部に排出される。すなわち、第２吸入口７３１Ａ２を介して吸気側ダクト７３を流通する高温空気は、略直線状に流通する。そして、吸気側ダクト７３を介した高温空気は、排気ファン７２の吸気口７２Ａにより吸入され、排出側ダクト７０を介してプロジェクタ１外部に排出される。
【００５０】
さらに、電源ユニット６にて温められた高温空気は、図９または図１０に示すように、排気ファン７２により筒状部材６１１内面に沿って引き寄せられ、吸気側ダクト７３の排出口７３２Ｂから流出する高温空気と合流する。そして、排気ファン７２の吸気口７２Ａにより吸入され、排出側ダクト７０を介してプロジェクタ１外部に排出される。ここで、ルーバ７１を構成する羽根板７１１は、光源装置４１１にて温められた高温空気、および電源ユニット６にて温められた高温空気の合流方向、すなわち、光源装置４１１および電源ユニット６とで形成される平面視Ｌ字状のＬ字端縁にて形成される平面に沿って延びる形状を有していることとなる。
【００５１】
（３）実施形態の効果
上述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(3-1)吸気側ダクト７３は、光源装置４１１と排気ファン７２との間に介在配置され、第１吸入口７３１Ａ１および排出口７３２Ｂが高温空気の吸入方向または排出方向から見て平面的に干渉しない位置に形成されている。このことにより、光源装置４１１から射出された光束の一部が照明光軸から外れてプロジェクタ内部に漏れた場合であっても、光源装置４１１から排気ファン７２側に向かう漏れ光を吸気側ダクト７３を構成する第１ダクト部材７３１、および第２ダクト部材７３２により遮光できる。したがって、外装ケース２の切り欠き２１Ｃ１，２２Ｃ１にて形成される開口を介してプロジェクタ１外部に漏れる光束を低減でき、プロジェクタ１から投写される投写画像を観賞する人に不快感を与えることを回避できる。
【００５２】
(3-2)吸気側ダクト７３は、第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２が組み合わされ、略直方体状に形成されているので、該吸気側ダクト７３を平面視略クランク状に形成する構成と比較して、小型化を図れる。したがって、光源装置４１１と排気ファン７２との隙間を必要以上に大きくすることなく、吸気側ダクト７３を設置できる。また、第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２は、射出成形等による成形品であるので、吸気側ダクト７３を容易に製造できる。さらに、これら第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２の接続部分は、光源装置４１１および排気ファン７２を結ぶ直線と交差するので、該接続部分を介して光束が漏れることを回避し、プロジェクタ１外部に漏れる光束をさらに低減できる。
【００５３】
(3-3)吸気側ダクト７３には、第１吸入口７３１Ａ１および排出口７３２Ｂの他、第２吸入口７３１Ａ２が形成されているので、光源装置４１１内部に滞留する高温空気とともに、光源装置４１１の背面側に滞留する高温空気を排気ファン７２側に導くことができる。したがって、光源装置４１１からの漏れ光を遮光しつつ、光源装置４１１の冷却効率の向上を図れる。
【００５４】
(3-4)排出側ダクト７０に設けられたルーバ７１は、複数の羽根板７１１で構成され、これら羽根板７１１は、吸気側ダクト７３を介した高温空気、および電源ユニット６内部の高温空気の合流方向に延びるように形成されている。このことにより、高温空気の排気流を良好に整流できるとともに、光源装置４１１にて生じる高温空気と、電源ユニット６内部にて生じる高温空気とを良好に混合して排気流の温度を低減できる。
【００５５】
(3-5)光源装置４１１の近傍に、シロッコファン７４が設けられ、このシロッコファン７４が光源装置４１１に冷却空気を吹き付ける構成としているので、シロッコファン７４および排気ファン７２により光源装置にて温められた高温空気を吸気側ダクト７３内部に良好に流通させることができ、光源装置４１１の冷却効率を向上できる。
【００５６】
（４）実施形態の変形
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、吸気側ダクト７３は、断面略コ字状の２つの第１ダクト部材７３１および第２ダクト部材７３２が組み合わされて構成され、略直方体状の形状を有していたが、これに限らない。すなわち、吸気側ダクト７３の形状としては、第１吸入口７３１Ａ１および排出口７３２Ｂが高温空気の吸入方向または排出方向から見て平面的に干渉しないような形状であればよい。例えば、吸気側ダクトの形状を、平面視略クランク状の形状とし、一端に第１吸入口を形成し、他端に排出口を形成する。そして、一端を光源装置４１１の近傍に位置させ、他端を排気ファン７２の近傍に位置させるようにしてもよい。
【００５７】
前記実施形態では、吸気側ダクト７３の排出口７３２Ｂは、第１ダクト部材７３１に形成された側面部７３１Ｃと、第２ダクト部材７３２に形成された切り欠き７３１Ａの開口端とが接続することにより形成されていたが、これに限らない。第２ダクト部材７３２に切り欠き７３１Ａを形成せずに、第１ダクト部材７３１の第１吸入口７３１Ａ１と同様に、第２ダクト部材７３２の板面に表裏を貫通するように排出口を形成した構成としてもよい。
【００５８】
前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
【００５９】
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、吸気側ダクト７３をプロジェクタ１に搭載した構成を説明したが、これに限らず、光源を具備するその他の光学機器に搭載した構成としてもよい。
【００６０】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方前面側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタを後方背面側から見た斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタのロアーケースおよびフロントケースを上方から見た斜視図。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における光学ユニットの光学系の模式図。
【図７】前記実施形態におけるライトガイドを示す斜視図。
【図８】前記実施形態における排気ユニットを示す図。
【図９】前記実施形態における排気ユニットを示す図。
【図１０】前記実施形態における排気ユニットを示す図。
【符号の説明】
１・・・プロジェクタ、３・・・投写レンズ（投写光学装置）、７１・・・ルーバ、７２・・・排気ファン（冷却ファン）、７３・・・吸気側ダクト（ダクト）、４１１・・・光源装置、４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ・・・液晶パネル、７１１・・・羽根板、７３１・・・第１ダクト部材（板体）、７３１Ａ１・・・第１吸入口、７３２・・・第２ダクト部材（板体）、７３２Ｂ・・・排出口。

Claims

光源装置と、この光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、変調された光束を拡大投写する投写光学装置とを備えたプロジェクタであって、
前記光源装置および当該プロジェクタ全体を制御する制御基板に電力を供給する電源ユニットと、筒状の形状を有し、高温空気を流通するダクトと、前記ダクトから排出される高温空気を吸入して吐出する冷却ファンとを備え、
前記ダクトは、前記光源装置および前記冷却ファンの間に介在配置され、板体の端縁が前記光源装置から離間する方向に突出する断面略コ字状の第１ダクト部材と、板体の端縁が前記第１ダクト部材に向けて突出する断面略コ字状の第２ダクト部材とを備え、前記第１ダクト部材および前記第２ダクト部材が組み合わされて構成され、
前記第１ダクト部材の板面には、前記光源装置にて温められた高温空気を当該ダクト内部に取り入れる第１吸入口が形成され、
前記第２ダクト部材の板面には、当該ダクト内部に取り入れた高温空気を前記冷却ファン側に排出する排出口が形成され、
前記冷却ファンは、前記ダクトを介した高温空気と、前記電源ユニットにて温められた高温空気とを吸入して吐出し、
前記冷却ファンの吸気口の端面は、前記ダクトの排出口および前記電源ユニットにおける高温空気が排出される一端の双方に対向するように前記排出口に対して傾斜配置され、
前記第１吸入口および前記排出口は、前記冷却ファンの吸気口の端面に略直交する直線上に位置するとともに、前記高温空気の吸入方向、または前記高温空気の排出方向から見て平面的に干渉しない位置に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記第１吸入口は、前記光源装置内部を流通する高温空気を前記ダクト内部に取り入れるものであり、
前記第１ダクト部材には、前記第１吸入口の他、前記光源装置の外側面に沿って流通する高温空気を前記ダクト内部に取り入れる第２吸入口が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。