JP4055421B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダクト、およびこのダクトを備えるプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションにプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、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、この光学像を拡大投写している。
このようなプロジェクタでは、投写される光学像を鮮明に表示させるために光源の高輝度化が必要とされており、これに伴って、光源で発生する熱を外部へと排出する必要がある。
このため、プロジェクタには、外部の冷却空気をファンによって吸入し、この吸入した冷却空気をダクトによって所定の場所まで導いた後に、このダクトの排出口に対向配置されたルーバから、外部へと排出する冷却構造が採用されている。このようなルーバは、通常、プロジェクタの外装ケースに取り付けられており、ダクトから排出された冷却空気を所定方向に流す整流機能に加えて、内部の光漏れを防止する遮光機能を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなルーバは、外装ケースに取り付けられることから、通常一体的に形成されたものが多用され、その結果、ルーバの形状や、向き、ピッチ等がある程度限定されてしまい、取り付けられるプロジェクタの機種等に対応して自由に成形の変更ができないという問題があった。
このような問題は、プロジェクタに採用されるルーバに限らず、その他の機器に採用されるルーバにおいても同様に発生していた。
【０００４】
本発明の目的は、ルーバの成形の自由度を向上できるダクト、およびこのダクトを備えるプロジェクタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプロジェクタは、光源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拡大投写する光学系と、筒状体の端面が冷却空気の吸入口および排出口とされたダクトと、前記光学系および前記ダクトを収納する外装ケースとを備えたプロジェクタであって、前記ダクトは、前記筒状体の延出方向に分割される一対のダクト部材を備え、少なくとも一方のダクト部材の排出口近傍には、前記冷却空気の流路を跨るように延びる羽根部材が複数設けられ、前記一対のダクト部材が組み合わされると、複数の羽根部材により内部ルーバが一体的に構成され、前記一対のダクト部材は、それぞれ射出成形によって形成され、前記内部ルーバは、この射出成形時における金型の進退方向に沿って延出し、前記金型の進退方向に沿って延出する部分の略中央において２つに分割され、先端に向って細くなる形状を有し、前記外装ケースには、前記内部ルーバに対応する位置に開口部が形成され、この開口部には、前記内部ルーバと交差する方向に延びる外部ルーバが形成されていることを特徴とする。
なお、例えば、ダクトの吸入口には、外部から冷却空気を吸入するための吸気ファンが設置される。
【０００６】
ここで、筒状体の延出方向に分割される一対のダクト部材としては、例えば、上側となる上ダクト部材と、この上ダクト部材の下側に配置される下ダクト部材とで上下方向（垂直方向）に組み合わされる構成等を採用できる。また、左右方向（水平方向）に組み合わされる一対のダクト部材からなるダクトも構成できる。
【０００８】
本発明によれば、筒状体の延出方向に分割される一対のダクト部材でダクトを構成したので、これらのダクト部材は、例えば、射出成形によって成形できることから、射出成形時の金型を変更するだけで、簡単にダクトの形状等を変更でき、ダクト成形の自由度を向上できる。この際、各ダクト部材には、冷却空気の流路を跨ぐ複数の羽根部材を形成し、一対のダクト部材が組み合わされた際に、内部ルーバが一体的に形成される構成としたので、羽根部材の形状や、向き、ピッチ等を簡単に変更できて、羽根部材によって構成される内部ルーバの成形の自由度を向上できる。このため、冷却空気の流路や遮光性能等を適宜変更することができる。
【０００９】
ここで、一般的な射出成形では、雄型（コア）および雌型（キャビティ）からなる金型に、成形品と同一形状の空隙を形成しておき、この空隙内に溶融樹脂を流し込んだ後、この溶融樹脂を冷却硬化し、その後、キャビティに対してコアを離間させることにより、空隙と同一形状の成形品を得ている。
前述した構成とすれば、キャビティの進退方向、つまり、金型の進退方向に沿って延出するものは、金型から成形品を抜き取る際の障害とならないので、キャビティの形状を変更することにより、簡単に成形品の形状等を変更できる。従って、内部ルーバの形状や、ピッチ等の成形の自由度を向上できる。
【００１０】
また、前述した構成では、内部ルーバが略中央において２つに分割されるので、各ダクト部材における一他側の羽根部材の長さ寸法を小さく形成できる。このため、一他側の羽根部材の強度を十分に確保しつつ、一他側の羽根部材の根元の厚さ寸法を小さくできるから、ダクトの排出口の開口面積を大きくできて、冷却効率を向上できる。
さらに、前述した構成では、プロジェクタを構成するダクトおよびこのダクトに形成された内部ルーバの成形の自由度を向上できて、プロジェクタの各機種に対応させることができる。
また、前述した構成では、一対のダクト部材の接合部分が外装ケースによって覆われるため、外観の意匠性の低下を防止できる。
さらに、外部ルーバと内部ルーバとを設けたので、ルーバとしての整流機能および遮光機能を二重に確保でき、これらの機能性をより一層向上できる。
また、外部ルーバと内部ルーバとが互いに交差する構成としたので、ルーバとしての整流機能および遮光機能を、内部ルーバと外部ルーバとに分けて持たせることができる。
【００１１】
以上のようなプロジェクタにおいて、前記一対のダクト部材のうち、一方のダクト部材は、略平板状に形成され、他方のダクト部材は、断面略Ｕ字状に形成されていることが好ましい。
このような構成とすれば、一対のダクト部材を、ともに略Ｕ字状とする場合に比べて、一方のダクト部材が略平板状であることから、これらの一対のダクト部材の熱かしめ等の接合を簡単に実施できる。
【００１４】
また、前記外部ルーバおよび内部ルーバのうち、いずれか一方のルーバは、冷却空気の整流を行う整流用ルーバであり、他方のルーバは、外部への光漏れを防止する遮光用ルーバであることが好ましい。
このような構成では、例えば、内部ルーバを整流用ルーバとし、外部ルーバを遮光用ルーバとすることができる。このように各ルーバの役割を明確に分けた場合には、例えば、内部ルーバでは、遮光機能を意識することなく高精度な整流機能のみを追及して形状等を特定できる。同様に、外部ルーバでは、遮光機能のみを追及できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明に係るプロジェクタ１を上方から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を後方から見た斜視図である。図３は、プロジェクタ１を下方から見た斜視図である。
【００１６】
図１〜図３において、プロジェクタ１は、略直方体状の外装ケース２を備えている。
外装ケース２は、プロジェクタ１の本体部分を収納する筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２と、これらのケース２１，２２の前方側を跨るように取り付けられるフロントケース２３とを備えて構成される。各ケース２１〜２３は、それぞれ合成樹脂製である。
【００１７】
アッパーケース２１は、図２に示すように、プロジェクタ１の天面、側面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１１、側面部２１２、および背面部２１３を含んで構成される。
上面部２１１の前方側には、操作パネル２５が設けられている。
アッパーケース２１において、操作パネル２５の後方側には、上面部２１１の後方側と背面部２１３とを跨る凹部２１Ａが形成されている。この凹部２１Ａから、外装ケース２に収納された回路基板５の一部が外部に露出している。この外部に露出する回路基板５の一部とは、インターフェース部を構成する各種コネクタ５Ａである。これらのコネクタ５Ａを介して、プロジェクタ１には、外部機器が接続される。
【００１８】
ロアーケース２２は、図３に示すように、プロジェクタ１の底面、側面、および背面をそれぞれ構成する底面部２２１、側面部２２２、および背面部２２３を含んで構成される。
底面部２２１には、開口部２２１Ｘが形成されている。この矩形状の開口部２２１Ｘには、ランプカバー２４が嵌め込み式で着脱可能に設けられている。さらに、底面部２２１には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２２１Ａ，２２１Ｂが形成されている。
【００１９】
底面部２２１において、後方側の略中央部分には、プロジェクタ１の脚部を構成する後脚２２Ｒが形成されている。また、底面部２２１における前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２２Ｒおよび２つ前脚２２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置合わせができるようになっている。
【００２０】
図２に示すように、背面部２２３において、コネクタ５Ａの下側となる部分には、リモコン収納部２６が形成されている。このリモコン収納部２６には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うためのリモートコントローラ（リモコン）２６Ａが収納される。
また、図２において、背面部２２３におけるリモコン収納部２６の右側には、スピーカ孔２２Ａが形成され、リモコン収納部２６の左側には、インレットコネクタ２２Ｂが設けられている。
【００２１】
フロントケース２３は、図１に示すように、プロジェクタ１の前面、天面、および側面をそれぞれ構成する前面部２３１、天面部２３２、および側面部２３３を含んで構成される。
フロントケース２３には、前面部２３１および天面部２３２を跨ぐ開口部２３Ａが形成されている。この開口部２３Ａに対応するように、外装ケース２内部には、投写レンズ４６が配置されている。この際、開口部２３Ａから投写レンズ４６の一部が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のズーム操作、フォーカス操作が手動で行えるようになっている。
【００２２】
また、前面部２３１において、前述した開口部２３Ａの反対側の位置には、開口部としての排気口２３Ｂが形成されている。この排気口２３Ｂの内側には、プロジェクタ１内の空気を誘導する排気ダクト６７が設けられており、排気口２３Ｂには、排気ダクト６７の排出口６７Ｂが対向している。この排気口２３Ｂには、プロジェクタ１の外部側となる外部ルーバ７３が形成されている。
なお、排気ダクト６７および外部ルーバ７３については、後で詳説する。
【００２３】
このような外装ケース２の側面側には、図１に示すように、アッパーケース２１の側面部２１２とロアーケース２２の側面部２２２に跨って吸気口２Ａが形成されている。この吸気口２Ａの内側には、図１〜３では図示しないシロッコファンが設けられている。
【００２４】
ここで、図４，５は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
具体的には、図４は、図２の状態からプロジェクタ１のアッパーケース２１を外した図である。図５は、図４の状態からフロントケース２３、上部シールド部材３４、回路基板５を外して前方から見た図である。
外装ケース２には、図４または図５に示すように、プロジェクタ１の前方から見て、略中央の前方側に配置された電源ユニット３と、この電源ユニット３の後方から右側にかけて配置された平面視略Ｌ字状の光学ユニット４と、これらのユニット３，４の上方に配置される回路基板５と、光学ユニット４の一端部から前方側にかけて配置される排気ダクトユニット６とを備える。
【００２５】
電源ユニット３は、電源３１と、この電源３１の下方に配置されたランプ駆動回路（バラスト）３２とを含んで構成される。
電源３１は、インレットコネクタ２２Ｂに接続された図示しない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回路３２や回路基板５等に供給するものである。
ランプ駆動回路３２は、光学ユニット４を構成する図４，５では図示しない光源ランプに、電源３１から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路３２は、例えば、図示しない基板に配線される。
【００２６】
これらの電源３１およびランプ駆動回路３２は、略平行に上下に並んで配置され、これらの占有空間は、プロジェクタ１の前方で左右方向に延びている。
また、電源３１はおよびランプ駆動回路３２は、左右側が開口された筒部材３１Ａ，３２Ａによってそれぞれ周囲を覆われている。これらの筒部材３１Ａ，３２Ａは、冷却空気を誘導するダクトとして機能する。また、筒部材３２Ａには、その表面にめっき処理等の金属による加工がなされ、ランプ駆動回路３２からの電磁ノイズの漏れが防止されている。
さらに、電源３１およびランプ駆動回路３２は、矩形の開口部分が形成された金属製の下部シールド部材３３によって覆われており、これらの電源３１およびランプ駆動回路３２からの外部への電磁ノイズの漏れが防止されている。
【００２７】
ここで、図６は、光学ユニット４を示す斜視図である。
光学ユニット４は、図６に示すように、光源装置４１１を構成する図示しない光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、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、光学装置４４と、投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４６を収納するライトガイド４７とを備える。なお、その詳細については、後述する。
【００２８】
回路基板５は、図４において具体的な図示を省略しているが、ＣＰＵ等を含む制御部と、接続端子である各種コネクタ５Ａを含むインターフェース部とが実装された一枚の基板であり、コネクタ５Ａを介して入力された画像情報に応じて、制御部が、光学装置４４を構成する液晶パネルの制御を行っている。
【００２９】
この回路基板５は、図４，５を参照すれば、下部シールド部材３３の上部に配置されるとともに、該回路基板５の上方には、金属製の上部シールド部材３４が配置される。上部シールド部材３４および下部シールド部材３３は、回路基板５を挟んだ状態で互いに固定されている。これにより、電源ユニット３や回路基板５等から外部への電磁ノイズの漏れを防止している。
【００３０】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
図７は、図６に示す光学ユニット４を模式的に示した平面図である。
光学ユニット４は、図７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、光学装置４４と、投写光学系としての投写レンズ４６とを備えて構成される。
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。
【００３１】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。
リフレクタ４１７としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００３２】
第１レンズアレイ４１２は、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有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
【００３３】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。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液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００３４】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を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。
【００３５】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１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４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ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４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での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、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３６】
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、ダイクロイックミラー４２１、４２２により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を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３７】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００３８】
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赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８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４１８も同様である。
【００３９】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤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４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、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４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡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４１８に伝えるためである。
【００４０】
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ものであり、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、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００４１】
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る。
光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
【００４２】
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、サファイヤガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（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る。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００４３】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３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。
クロスダイクロイックプリズム４４４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。
【００４４】
以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化された光学装置本体４５として構成されている。なお、入射側偏光板４４２は、ライトガイド４７に形成された図示しない溝部にスライド式に嵌め込んで取り付けられる。
【００４５】
図８は、光学装置本体４５を示す斜視図である。
光学装置本体４５は、図８に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４と、このクロスダイクロイックプリズム４４４を下方から支持する金属製の台座４５１と、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に取り付けられ、射出側偏光板４４３を保持する金属製の保持板４５２と、この保持板４５２の光束入射側に取り付けられた４つのピン部材４５３によって保持される液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）とを備えている。保持板４５２と液晶パネル４４１との間には、所定間隔の空隙が設けられており、この空隙部分を冷却空気が流れるようになっている。
投写レンズ４６は、図７に示すように、光学装置４４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を拡大して投写するものである。
【００４６】
以上説明した各光学系４１〜４４は、図６に示すように、光学部品用筐体としての合成樹脂製のライトガイド４７内に収容されている。
ライトガイド４７は、内部側の具体的な図示を省略するが、図６に示すように、前述した図７の各光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４２を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７２とを備えて構成される。
また、図６において、平面視略Ｌ字状のライトガイド４７の一端側には、光源装置４１１が収容され、他端側には、ヘッド部４９を介して投写レンズ４６がねじ止め固定されている。
【００４７】
〔３．冷却構造〕
ここで、プロジェクタ１には、前記液晶パネル４４１を主に冷却するパネル冷却系Ａと、前記光源装置４１１を主に冷却する光源冷却系Ｂと、前記電源ユニット３を主に冷却する電源冷却系Ｃとが設けられている。
ここで、図９は、図５に対して、冷却空気の流れる方向を示す矢印を追加して記載した図であり、電源冷却系Ｃを含むプロジェクタ１内の冷却空気の流れを示す図である。図１０は、光学装置４４の下側の構造を模式的に示す斜視図であり、パネル冷却系Ａを説明するための図である。図１１は、電源ユニット３およびライトガイド４７の下側の構造を示す斜視図であり、光源冷却系Ｂを説明するための図である。
【００４８】
図９において、パネル冷却系Ａでは、投写レンズ４６の右側に配置された２つのシロッコファン６１，６２が用いられている。また、図１０に示すように、パネル冷却系Ａでは、これらのファン６１，６２にそれぞれ接続されるダクト６３，６４が用いられている。
図１０に示すように、シロッコファン６１，６２は、外装ケース２側面の吸気口２Ａから外部の冷却空気を吸入して、この吸引した冷却空気をダクト６３，６４にそれぞれ排出するものである。なお、シロッコファン６２は、シロッコファン６１よりも大型のものが採用されている。
【００４９】
ダクト６３は、シロッコファン６１から排出された冷却空気を光学装置４４の下方まで誘導するものであり、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇの下方に対応する位置には、矩形の開口部６３Ａが形成されている。
また、ダクト６４は、シロッコファン６２から排出された冷却空気を光学装置４４の下方まで誘導するものであり、赤色光用および青色光用の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの下方に対応する位置には、矩形の開口部６４Ａ，６４Ｂがそれぞれ形成されている。
ここで、図示を省略するが、前記下ライトガイドの底面において、開口部６３Ａ，６４Ａ，６４Ｂに対応する位置には、開口部が形成されている。
【００５０】
従って、図１０に示すように、パネル冷却系Ａにおいて、シロッコファン６１，６２によって吸引された冷却空気は、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに加えて、図１０では図示しない前記入射側偏光板および前記射出側偏光板も冷却するように流れることになる。
さらに、図９に示すように、このように液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを下方から上方に向けて冷却した冷却空気は、図９では図示しない前記回路基板の下面を冷却しながら、前方から見て左側の軸流ファン６６側に引き寄せられ、図９では図示しない前記外装ケース前面の排気口から排出される。
【００５１】
図１１において、光源冷却系Ｂでは、電源ユニット３の下側に設けられたシロッコファン６５と、軸流ファン６６と、この軸流ファン６６に取り付けられた排気ダクト６７とが用いられている。
シロッコファン６５によって、ロアーケース２２の吸気口２２１Ａから吸引された冷却空気は、ロアーケース２２の底面部２２１内側に形成されたガイド２２Ｃに沿って流れた後、光源装置４１１内に入り込んで光源ランプ４１６を冷却し、光源装置４１１の外へと出て行く。その後、光源装置４１１から出た冷却空気は、パネル冷却系Ａと同様に、軸流ファン６６によって引き寄せられ、排気ダクト６７を介して、図１１では図示しない前記外装ケース前面の排気口から排出される。
【００５２】
図９において、電源冷却系Ｃでは、電源ユニット３の右側に設けられた軸流ファン７５が用いられている。
軸流ファン７５によって、ロアーケース２２の底面部２２１に形成された吸気口２２１Ｂから吸引された冷却空気は、電源３１およびランプ駆動回路３２を冷却しながら、筒部材３１Ａ，３２Ａに沿って前方から見て右側から左側へと流れた後、そのほとんどが他の冷却系統Ａ，Ｂと同様に、軸流ファン６６によって引き寄せらた後に、排気ダクト６７を介して、図示しない外装ケース前面の排気口から排出される。なお、一部の空気は、軸流ファン６６に引き寄せられずに、直接、前記外装ケースの排気口から排出される。
【００５３】
〔４．排気ダクトユニットの構造〕
排気ダクトユニット６は、図１１に示すように、プロジェクタ１内部の冷却空気を集めて外部へ排出するものであり、光学ユニット４を構成する光源装置４１１の側面部分から外装ケース２に沿って前方側へ延びるように配置されている。この排気ダクトユニット６は、前述した軸流ファン６６と、この軸流ファン６６に接続された排気ダクト６７とを備える。
【００５４】
軸流ファン６６は、吸気部６６１と、排気部６６２とを備え、この吸気部６６１でプロジェクタ１内の冷却空気を吸引し、この吸引した冷却空気を排気部６６２から排気ダクト６７へと排出する。
また、軸流ファン６６は、外装ケース２の側面に近接配置されるとともに、吸気部６６１が光源装置４１１の側面に面している。すなわち、軸流ファン６６の排気部６６２から排出された冷却空気は、光源装置４１１から離隔する方向へ、換言すれば、図９に示すように、投写レンズ４６による画像投写方向と平行な方向に排出される。
【００５５】
ここで、図１２は、排気ダクト６７を示す外観斜視図である。
排気ダクト６７は、図１２に示すように、合成樹脂製で断面略矩形状の筒状部材であり、筒状の両端側がそれぞれ開口され、これらの開口端面が吸入口６７Ａおよび排出口６７Ｂとなっている。図１２では明確になっていないが、排出口６７Ｂの開口面積は、吸入口６７Ａの開口面積よりも小さく形成され、これにより、排出される冷却空気の吐出圧が高められている。
【００５６】
このような排気ダクト６７は、軸流ファン６６の排気部６６２から排出された冷却空気を吸入口６７Ａで吸入し、この吸入した冷却空気を排出口６７Ｂへと導いた後に、排出口６７Ｂから外部へと排出するものである。
ここで、図１１に示すように、軸流ファン６６の排気部６６２は、排気ダクト６７の吸入口６７Ａに密着固定され、これらの接続部分から冷却空気が漏れないようになっている。
【００５７】
ここで、図１３は、この排気ダクト６７の分解斜視図であり、上方から見た図である。また、図１４は、この排気ダクト６７を下方から見た斜視図である。図１５は、排気ダクト６７を示す横断面図である。
排気ダクト６７は、図１３に示すように、射出成形によって形成された筒状部材であり、筒状部材の延出方向に沿って分割されるとともに、互いに組み合わせることが可能な一対のダクト部材で構成されている。これらの一対のダクト部材は、排気ダクト６７の下側部分を構成する略平板状の下ダクト部材６８、およびこの下ダクト部材６８の上側に配置される断面略Ｕ字状の上ダクト部材６９である。
【００５８】
下ダクト部材６８は、図１３，１４に示すように、前記外装ケース内の所定位置に取り付けられるとともに、上ダクト部材６９を支持する部材であり、板状の下ダクト部材本体６８１と、下ダクト部材本体６８１の下面に形成された固定部６８２とを備える。
【００５９】
図１３に示すように、下ダクト部材本体６８１は、吸入口６７Ａよりも排出口６７Ｂを小さくするために略台形状に形成されている。すなわち、図１３中の左側部分は、その中央から吸入口６７Ａ側にかけて図中右側へと凹んでいる。
また、図１３に示すように、下ダクト部材本体６８１において、その四隅部分には、上ダクト部材６９の一部が挿通される孔６８１Ａが形成されている。
固定部６８２は、下ダクト部材本体６８１の下面と垂直に形成された２本の棒状部材であり、その下端には、図示しない外装ケースの底板と接合される孔がそれぞれ形成されている。
【００６０】
上ダクト部材６９は、図１３，１４に示すように、下ダクト部材６８を上側から覆うことにより内部に空洞部分を構成する部材であり、断面略Ｕ字状の上ダクト部材本体６９１と、この上ダクト部材本体６９１において、Ｕ字の開口側で孔６８１Ａに対応する位置に形成されたピン６９２とを備える。
ピン６９２は、下ダクト部材本体６８１に形成された４つの孔６８１Ａに挿通される部材であり、これらの孔６８１Ａとピン６９２とが４個所で挿通されることにより、上下のダクト部材６８，６９が互いに組み合わされる。
【００６１】
図１２に示すように、このように上下のダクト部材６８，６９が互いに組み合わされると、排気ダクト６７内における排出口６７Ｂ近傍には、プロジェクタ１内に設けられたルーバとしての内部ルーバ７０が一体的に構成される。
内部ルーバ７０は、排出口６７Ｂから排出される冷却空気を整流して、所定方向のみに冷却空気を流す整流機能を持った整流用ルーバであり、図１５にも示すように、垂直方向に延びる羽根部材としての複数の羽根板７０Ａが互いに略平行に配置されて構成される。これらの羽根板７０Ａにより排出口６７Ｂは垂直方向に仕切られ、また、これらの羽根板７０Ａは、冷却空気の流路を跨るように延びている。
また、各羽根板７０Ａは、図１５において、排出口６７Ｂに対して左斜め下方向（外側方向）に直線状に形成されており、排出口６７Ｂから排出される冷却空気が、画像の投写領域から外れる方向へと流れるようになっている。
【００６２】
内部ルーバ７０は、図１３に示すように、垂直方向の略中央部分において上下の２つの部分に分割される。すなわち、内部ルーバ７０は、下ダクト部材本体６８１の上面に立設された複数の羽根板７１Ａからなる下側内部ルーバ７１と、上ダクト部材本体６９１の内側に立設された複数の羽根板７２Ａからなる上側内部ルーバ７２とを備える。
上下のダクト部材６８，６９が互いに組み合わされると、下側内部ルーバ７１および上側内部ルーバ７２は、垂直方向の略中央部分において互いの先端が当接し、内部ルーバ７０が一体的に構成される。
【００６３】
ここで、上下のダクト部材６８，６９は、図示しないが所定の金型を用いて射出成形により形成される。
ここで、射出成形では、雄型(コア)および雌型(キャビティ)からなる金型に成形品と同一形状の空隙を形成しておき、この空隙内に溶融樹脂を流し込んだ後、この溶融樹脂を冷却硬化してから、キャビティに対してコアを離間させることにより成形品が得られる。
このような射出成形において、上下のダクト部材６８，６９に形成された内部ルーバ７０（７１，７２）は、前記金型からの成形品の取り出しが容易となるように、キャビティの進退方向、つまり金型の進退方向に沿って延出するように形成されている。
また、下側内部ルーバ７１は、根元部分である下ダクト部材本体６８１の近傍から先端に向かって徐々に細くなっている。同様に、上側内部ルーバ７２も、根元部分である上ダクト部材本体６９１の近傍から先端に向かって徐々に細くなっている。
【００６４】
次に、このような排気ダクト６７を構成する手順について説明する。
図１６は、排気ダクト６７の下面側を示す斜視図であり、上下のダクト部材６８，６９を取り付けた直後の図である。図１７は、図１６において、孔６８１Ａに挿通されたピン６９２を熱かしめ処理した後の図である。
まず、図１４に示すように、下ダクト部材６８の４つの孔６８１Ａに対して、上ダクト部材６９の４つのピン６９２を挿通させて、図１６に示すように、下ダクト部材６８と上ダクト部材６９とを組み合わせる。
次に、図１７に示すように、ピン６９２の先端に熱を有する図示しないこてを当てて、ピン６９２の先端を溶融させる。このように溶融固着して、下ダクト部材６８と上ダクト部材６９とを接合し排気ダクト６７を構成する。
【００６５】
なお、図１６では図示を省略するが、排気ダクト６７を構成した後には、この排気ダクト６７に対して前記軸流ファンをねじ固定して前記排気ダクトユニットを構成し、その後、この排気ダクトユニットを前記外装ケース内の所定位置に配置して、前記プロジェクタ内に前記排気ダクトユニットを設置する。
【００６６】
ここで、図１８は、外装ケース２を構成するフロントケース２３の一部を示す斜視図である。
図１８に示すように、フロントケース２３の排気口２３Ｂには、プロジェクタ１の外側に設けられたルーバとしての外部ルーバ７３が構成されている。
外部ルーバ７３は、外装ケース２内から外部への光漏れを防止する遮光機能を持つ遮光用ルーバであり、図１８に示すように、水平方向に延びる複数の羽根板７３Ａが互いに略平行に配置されて構成される。つまり、これらの羽根板７３Ａにより、排気口２３Ｂは水平方向に仕切られている。
【００６７】
図１８に示すように、内部ルーバ７０と外部ルーバ７３とは、各羽根板７０Ａ，７３Ａが互いに交差する状態で対向配置されており、これらの２つのルーバ７０，７１により、一般的なルーバとしての整流機能および遮光機能が備えられている。
【００６８】
〔５．実施形態の効果〕
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)排気ダクト６７を、上下の２つのダクト部材６８，６９で構成したので、これらのダクト部材６８，６９は、ともに射出成形によって成形できることから、射出成形時に使用する金型を変更するだけで、簡単に排気ダクト６７の形状等を変更でき、排気ダクト６７の成形の自由度を向上できる。この際、排気ダクト６７の内部には、内部ルーバ７０を一体的に構成したので、内部ルーバ７０の形状や、向き、ピッチ等を簡単に変更でき、内部ルーバ７０の成形自由度を向上できる。つまり、冷却空気の流路をプロジェクタの機種等に合わせて適宜変更できる。
【００６９】
(２)内部ルーバ７０を射出成形時の金型の進退方向に沿って延出するように構成したので、金型の進退方向に沿って延出するものが金型から成形品を抜き取る際の障害とはならないことから、金型の形状を変更することにより、簡単に成形品の形状等を変更でき、よって、内部ルーバ７０の成形の自由度を向上できる。
【００７０】
(３)内部ルーバ７０を、上下側内部ルーバ７１，７２の２つの部材で構成したので、一体的に形成する場合に比べて、上下側内部ルーバ７１，７２を構成する各羽根板７１Ａ，７２Ａの長さ寸法をそれぞれ小さく形成できるため、各羽根板７１Ａ，７２Ａの強度を十分に確保しつつ、各羽根板７１Ａ，７２Ａの根元の厚さ寸法を小さくできるから、排気ダクト６７の排出口６７Ｂの開口面積を大きくできて、冷却効率を向上できる。
【００７１】
(４)上ダクト部材６９を断面略Ｕ字状に形成し、下ダクト部材６８を略平板状に形成したので、例えば、２つのダクト部材６８，６９を、ともに略Ｕ字状とする場合に比べて、一方のダクト部材６８が略平板状であることから、熱かしめ用のこてを安定して当てることができるため、上下のダクト部材６８，６９同士の熱かしめ処理を簡単に実施できる。
【００７２】
(５)外装ケース２に形成された外部ルーバ７３と、この外部ルーバ７３に対向する内部ルーバ７０とでプロジェクタ１のルーバを構成したので、一般的なルーバが備える整流機能および遮光機能を、これらの内部ルーバ７０と外部ルーバ７３とに分けて持たせることができる。
【００７３】
(６)排気ダクト６７を２つのダクト部材６８，６９で構成したが、排気ダクト６７が外装ケース２内に収納されていることから、これらのダクト部材６８，６９の接合部分が隠れるので、外観の意匠性の低下を防止できる。
【００７４】
(７)内部ルーバ７０を整流用ルーバとし、外部ルーバ７３を遮光用ルーバとしたので、各ルーバ７０，７１の役割が明確化されるため、遮光機能を意識することなく高精度な整流機能のみを追及して内部ルーバ７０の形状等を特定できる。また、外部ルーバ７３も同様に遮光機能を追及できる。
【００７５】
(８)軸流ファン６６を光源装置４１１に隣接するとともに、この軸流ファン６６の吸気部６６１を光源装置４１１に対向配置したので、軸流ファン６６からの排気方向が投写レンズ４６の画像投写方向と平行となって、外部に露出する排気口２３Ｂから軸流ファン６６を離隔配置できるので、軸流ファン６６自体の動作音や、軸流ファン６６からの冷却空気による風切音を低減でき、プロジェクタ１使用時の静粛性を確保できる。
【００７６】
(９)プロジェクタ１から排出される冷却空気は投写側から排気されるので、通常投写側には投写画面を観察する人がいないから、これらの観察者に熱風を吹き付けて不快感を与えるおそれを回避できる。
【００７７】
(10)軸流ファン６６の吸気部６６１を光源装置４１１に近接配置したので、光源装置４１１で熱せられた空気を効率的に吸入して外部へ排出することにより、光源装置４１１の温度上昇を回避できるとともに、プロジェクタ１の内部全体を冷却できる。
【００７８】
(11)軸流ファン６６と排気ダクト６７とを密着させて取り付けたので、軸流ファン６６の吸気部６６１で吸入した空気を、密着固定された排気ダクト６７で確実に案内できる。
【００７９】
〔６．実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、図１９に示すように、排気ダクト６７に形成された内部ルーバ７０の羽根板７０Ａの形状を曲線的に形成してもよい。このような曲線とすれば、滑らかに冷却空気を整流できる利点がある。ただし、前記実施形態のように直線的に形成したほうが、羽根板７０Ａの数を多くできるという利点がある。
また、前記実施形態において、内部ルーバ７０を構成する羽根板７０Ａの向きを外側としたが、これに限らず、例えば、図２０に示すように、羽根板７０Ａが内側を向くように構成してもよい。
以上のことから、複数の羽根板で構成される内部ルーバの形状は、特に限定されず、用途や目的、組み込まれる機器の種類等に合わせて、適宜形状を変更できるということである。
【００８０】
前記実施形態において、内部ルーバ７０は、垂直方向の略中央の位置で分割されるように構成したが、これに限らず、例えば、いずれかのダクト部材側で分割されるように構成してもよい。さらに、いずれかのダクト部材のみに内部ルーバ７０を形成してもよい。要するに、内部ルーバ７０は分割されてもされなくてもよいということである。ただし、前記実施形態の方が、羽根板７０Ａ（７１Ａ，７２Ａ）の根元の厚さ寸法を小さくできて、開口面積を大きくできるという利点がある。
【００８１】
なお、下ダクト部材を略平板状とし、上ダクト部材を略Ｕ字状としたが、これに限らず、例えば、両ダクト部材ともにＵ字状としてもよい。要するに、ダクトの形状は特に問わない。ただし、前記実施形態の方が、熱かしめ処理を施しやすい利点がある。
【００８２】
また、両ダクト部材の接合を熱かしめすることにより実施したが、これに限らず、接着剤で固定してもよく、ねじ止めしてもよい。つまり、接合の手段は、特に限定されないということである。
【００８３】
また、外部ルーバを遮光用ルーバとし、内部ルーバを整流用ルーバとしたが、外部ルーバを整流用ルーバとし、内部ルーバを遮光用ルーバとしてもよい。また、明確に機能を分けずに、両者に両機能を持たせてもよい。この場合には、ルーバとしての機能が二重になるという利点がある。
【００８４】
なお、各羽根板７３Ａには、特に、前述した羽根板７０Ａのような傾斜を形成していないが、例えば、図１８中の下方向に傾斜するように形成してもよい。この場合には、遮光機能がより一層遮高まるという利点がある。
【００８５】
前記各実施形態において、３つの光変調装置を用いたプロジェクタを採用したが、これに限らず、例えば、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であってもよい。
【００８６】
前記各実施形態において、光変調装置として液晶パネルを採用したが、これに限らず、例えば、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の光変調装置を採用してもよい。さらに、前記実施形態では、透過型の光変調装置を用いたが、反射型の光変調装置を用いてもよい。
【００８７】
前各記実施形態では、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としたが、スクリーンの観察方向の後ろ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。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で、他の構造等としてもよい。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、筒状体の延出方向に分割される一対のダクト部材でダクトを構成したので、射出成形によってダクトを成形できるから、簡単にダクトの形状等が変更できて、ダクトの成形自由度を向上できる。この際、各ダクト部材には、冷却空気の流路を跨ぐ複数の羽根部材を形成し、一対のダクト部材が組み合わされた際に、内部ルーバが一体的に形成される構成としたので、羽根部材の形状等を簡単に変更できて、羽根部材からなる内部ルーバの成形自由度を向上でき、冷却空気の流路を適宜変更できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプロジェクタを上方から見た斜視図である。
【図２】前記プロジェクタを後方から見た斜視図である。
【図３】前記プロジェクタを下方から見た斜視図である。
【図４】前記プロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図２の状態から前記プロジェクタを構成するアッパーケースを外した図である。
【図５】前記プロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図４の状態から前記プロジェクタを構成するフロントケース、上部シールド部材、回路基板を外して前方から見た図である。
【図６】前記プロジェクタを構成する光学ユニットを示す斜視図である。
【図７】前記光学ユニットを模式的に示した平面図である。
【図８】前記光学ユニットを構成する光学装置の一部である光学装置本体を示す斜視図である。
【図９】図５に対して、冷却空気の流れる方向を示す矢印を追加して記載した図であり、電源冷却系を含む前記プロジェクタ内の冷却空気の流れを示す図である。
【図１０】前記プロジェクタにおいて、前記光学装置の下側の構造を模式的に示す斜視図であり、パネル冷却系を説明するための図である。
【図１１】前記プロジェクタにおいて、電源ユニットおよびライトガイドの下側の構造を示す斜視図であり、光源冷却系を説明するための図である。
【図１２】前記実施形態における排気ダクトを示す外観斜視図である。
【図１３】前記排気ダクトの分解斜視図であり、上方から見た図である。
【図１４】前記排気ダクトを下方から見た斜視図である。
【図１５】前記排気ダクトを示す横断面図である。
【図１６】前記排気ダクトの下面側を示す斜視図であり、一対のダクト部材同士を取り付けた図である。
【図１７】図１６において、ピンを熱かしめ処理した後の図である。
【図１８】前記フロントケースの一部を示す斜視図である。
【図１９】本発明に係る排気ダクトの変形例を示す横断面図である。
【図２０】本発明に係る排気ダクトの他の変形例を示す横断面図である。
【符号の説明】
１ プロジェクタ
２ 外装ケース
６ 排気ダクトユニット
２３ フロントケース
２３Ｂ 開口部としての排気口
６６ 軸流ファン
６７ 排気ダクト
６７Ａ 吸入口
６７Ｂ 排出口
６８ 一対のダクト部材を構成する略平板状の下ダクト部材
６９ 一対のダクト部材を構成する断面略Ｕ字状の上ダクト部材
７０ 整流用ルーバである内部ルーバ
７０Ａ（７１Ａ，７２Ａ）羽根部材としての羽根板
７１ 下側内部ルーバ
７２ 上側内部ルーバ
７３ 遮光用ルーバである外部ルーバ

Claims (3)

1. 光源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拡大投写する光学系と、筒状体の端面が冷却空気の吸入口および排出口とされたダクトと、前記光学系および前記ダクトを収納する外装ケースとを備えたプロジェクタであって、
   前記ダクトは、前記筒状体の延出方向に分割される一対のダクト部材を備え、
   少なくとも一方のダクト部材の排出口近傍には、前記冷却空気の流路を跨るように延びる羽根部材が複数設けられ、
   前記一対のダクト部材が組み合わされると、複数の羽根部材により内部ルーバが一体的に構成され、
   前記一対のダクト部材は、それぞれ射出成形によって形成され、
   前記内部ルーバは、この射出成形時における金型の進退方向に沿って延出し、前記金型の進退方向に沿って延出する部分の略中央において２つに分割され、先端に向って細くなる形状を有し、
   前記外装ケースには、前記内部ルーバに対応する位置に開口部が形成され、この開口部には、前記内部ルーバと交差する方向に延びる外部ルーバが形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記一対のダクト部材のうち、一方のダクト部材は、略平板状に形成され、他方のダクト部材は、断面略Ｕ字状に形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記外部ルーバおよび内部ルーバのうち、いずれか一方のルーバは、冷却空気の整流を行う整流用ルーバであり、他方のルーバは、外部への光漏れを防止する遮光用ルーバであることを特徴とするプロジェクタ。

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