JP2015018150A - プロジェクター及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のファンの寿命（耐久性）バラツキを抑制したプロジェクターを提供すること。
【解決手段】プロジェクター１００は、筐体９９に形成された排気口６３と、排気口６３の外縁部を囲うように環状に配置された中空の導風体６４と、外部の空気を取り込む排気誘導ファン６１と、排気誘導ファン６１が取り込んだ空気を導風体６４の内部に導入する流路６２と、を有する排気部６０を備えており、導風体６４には、空気を筐体の外側に環状に吹き出すための環状、かつ、スリット状の吐出口６７が形成されている。吐出口６７からは、リングが円錐状に拡大する噴流が形成されるため、噴流の内側が負圧となり、筐体内の空気が排気口６３に吸い込まれて排出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクター、及び電子機器に関する。

プロジェクターは、光源からの光束を液晶ライトバルブ等の光変調部を用いて変調し、変調された画像光をスクリーン等に投写する光学機器であり、企業内でのプレゼンテーションや、家庭内での映画鑑賞など、種々の用途に用いられている。
プロジェクターを稼動すると、光源部は、電気エネルギーを光エネルギーに変換して発光するが、エネルギー変換効率が高いランプを使用しても、その効率は数十％オーダーであるため、変換損失分が熱エネルギーとなり、光源部の発熱要因となっていた。また、光変調部でも、入射した光束を変調する際に光エネルギーの損失が発生するため、それが熱エネルギーとなり、光変調部の発熱要因となっていた。例えば、液晶パネルを用いた光変調部では、黒表示に変調された光（低階調域の光）が、射出偏光板で吸収されることによって発熱要因となっていた。これらの発熱による温度上昇は、それぞれの部品の性能や機能を低下させてしまう。

図１５は、従来のプロジェクターの概略構成を示す平面図である。これらの内部部品の温度上昇を抑制するため、従来のプロジェクター２００には、内部部品を冷却するために外部の空気を取り込むファン１及びファン２、さらに筐体内部の熱せられた空気を筐体外部へ排出するファン３が備えられていた（例えば、特許文献１）。

特開２００８−２８６８２４号公報

しかしながら、このような従来のプロジェクターでは、外部の空気を取り込むファン１及びファン２（吸気ファン）と比べて、筐体内の熱せられた空気を排出するファン３（排気ファン）の温度が高くなってしまい、ファンの軸受け部（ボールベアリング）の金属磨耗や潤滑系（オイルの蒸発、変質等）の劣化が早まってしまうことから、ファン３の寿命が短くなっていた。これは、光源部などの熱を吸収して外部の空気よりも高温となった空気（排気）が、直接ファン３に当たるためである。言い換えると、プロジェクターに用いる複数のファンの寿命（耐久性）バラツキが生じてしまうという課題があった。つまり、プロジェクター本体の寿命は、排気ファン（ファン３）の寿命に依存することになってしまっていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

（適用例）本適用例に係るプロジェクターは、光源と、光源から射出された光を画像信号に応じて変調した変調光を生成する光変調部と、光源、及び光変調部を少なくとも収納する筐体と、を備えたプロジェクターであって、筐体に形成された排気口と、排気口の外縁部を囲うように設置された導風体と、外部の空気を取り込む排気誘導ファンと、排気誘導ファンが取り込んだ空気を導風体に流す流路と、を有する排気部をさらに備え、導風体には、空気を筐体の外側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とする。

本適用例によれば、排気誘導ファンで取り込んだ外部の空気を吐出口から排出することにより、排気口中心部に負圧が生じるため、筐体内の熱せられた空気が排気口側へ引き寄せられ、最終的に排気口を通って筐体の外部へ排出する流れが確立される。
よって、筐体内の熱せられた空気が直接当たる排気ファンの代わりに、常に外部の空気を取り込むファンを用いる構成であっても、同等の排気機能を実現することができる。言い換えれば、排気部のファンの耐久性を吸気ファンと同等にすることができる。
従って、複数のファンの寿命（耐久性）バラツキを抑制したプロジェクターを提供することができる。

また、筐体には、さらに吸気口が形成されていることが好ましい。

また、吸気口には、外部の空気を筐体内に取り込むファンが設けられていることが好ましい。

また、吐出口から吹き出された空気は、リングが円錐状に拡大する噴流を形成することが好ましい。

また、排気部を第１排気部としたときに、筐体の内部で、かつ、第１排気部の風上側に配置された第２排気部を、さらに備え、第２排気部は、排気口の風上側に配置された環状の第２導風体と、外部の空気を取り込む第２排気誘導ファンと、第２排気誘導ファンが取り込んだ空気を第２導風体に流す流路と、を有し、第２導風体には、空気を排気口側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることが好ましい。

光源と、光源から射出された光を画像信号に応じて変調した変調光を生成する光変調部と、光源、及び光変調部を少なくとも収納する筐体と、を備えたプロジェクターであって、外部の空気を取り込む吸気ファンと、筐体に形成された排気口と、排気口の外縁部を囲うように設置された導風体と、吸気ファンが取り込んだ空気が、光源、または光変調部を冷却した後の排気を導風体に導く流路と、を有し、導風体には、空気を筐体の外側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とするプロジェクター。

また、排気口には、シャッターが設けられていることが好ましい。

また、排気口には、ルーバーが設けられていることが好ましい。

筐体と、筐体に形成された排気口と、排気口の外縁部を囲うように設置された導風体と、外部の空気を取り込む排気誘導ファンと、排気誘導ファンが取り込んだ空気を導風体に流す流路と、を有する排気部を備え、導風体には、空気を筐体の外側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とする電子機器。

実施形態１のプロジェクターを示す斜視図。 プロジェクターの構成を示す平面図。 導風体（排気口）の斜視図。 排気部の拡大平面図。 実施形態２のプロジェクターの平面図。 実施形態３のプロジェクターの平面図。 実施形態４のプロジェクターの平面図。 実施形態５のプロジェクターの平面図。 実施形態６のプロジェクターの平面図。 実施形態７のプロジェクターの平面図。 変形例１に係る導風体（排気口）の斜視図。 変形例２に係る導風体（排気口）の斜視図。 変形例３に係る排気口周辺の断面図。 変形例４に係る排気口周辺の断面図。 従来のプロジェクターの平面図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態１）
≪プロジェクターの概要≫
図１は、実施形態１に係るプロジェクターの斜視図である。
ここでは、図１を用いてプロジェクター１００の概略構成について説明する。

プロジェクター１００は、高圧水銀ランプなどを光源とし、光源が発する光を、光変調素子により画像信号に応じて変調し、変調された画像を表す変調光を投写レンズ５０から拡大投写する画像投写装置である。
プロジェクター１００は、従来のプロジェクター（図１５参照）の排気用のファンとは異なる構成の排気部６０を備えたことにより、排気能力を落とさずに耐久性を高めることを実現している。詳しくは、噴流が周りの流体を引き込む現象を利用することで、筐体９９内の熱せられた空気の排出を行い、排気部６０に使われているファンが熱気に曝されないようにしている。なお、排気部６０の具体的な構成については後述する。

プロジェクター１００は、扁平な略長方体の筐体９９を有している。なお、以下の説明において、投写レンズ５０が配置されている面を正面９１、正面９１の反対側の面を背面９３、正面９１及び背面９３に隣り合う側面を側面９２，９４という。また、プロジェクター１００の電源ボタンを含む複数の操作ボタンを備えた操作部８９が配置された面を上面９５、上面９５の反対側の面を底面９６という。
また、正面９１は長方形をなしており、その長辺の延在方向をＸ軸とし、短辺の延在方向をＺ軸としている。そして、正面９１から背面９３へ向かう方向をＹ軸としている。つまり、筐体９９において、Ｘ軸は幅方向に、Ｙ軸は奥行き方向に、Ｚ軸は高さ方向に、それぞれ相当する。

図２は、プロジェクター１００の平断面図である。詳しくは、筐体９９を上面側から観察した図（平面視）であり、内部構成を透過して図示している。
筐体９９には、吸気口４５，４６，６５、及び排気口６３が形成されている。詳しくは、正面９１における投写レンズ５０のＸ軸（−）側に吸気口６５が形成されている。投写レンズ５０と吸気口６５とは、正面９１の長辺方向における両端側の略対称な位置に配置されている。背面９３における光源部１０の近傍には、吸気口４５が形成されている。吸気口４５は、背面９３におけるＸ軸（−）側の位置に配置されている。側面９４において、リレー光学部２５の近傍には、吸気口４６が形成されている。吸気口４６は、側面９４におけるＹ軸（＋）側の位置に配置されている。側面９２には、排気口６３が形成されている。排気口６３は、側面９２におけるＹ軸（−）側の位置に配置されている。

筐体９９には、光源部１０、光学ユニット４０、投写レンズ５０、吸気ファン１，２（冷却部）、排気部６０などが収納されている。
光源部１０は、高圧水銀ランプなどの光源１１と、光源１１から放射された光を集光し、光学ユニット４０側へ射出するリフレクター１２などを含んで構成されている。リフレクター１２は、光源部１０から偏光変換部１５へ射出される光束の延在方向の断面が放物面となるような放物面鏡を採用している。光源１１による発光は、放射状に広がるが、リフレクター１２によって集光され、略平行光束となって偏光変換部１５へ射出される。また、光源部１０は、背面９３と側面９２とが交差する角部の近傍で、吸気口４５から臨まれる位置に配置されている。
なお、光源１１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などの放電ランプの他、レーザー、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの固体光源を採用しても良い。また、リフレクター１２は、放物面鏡に限らず、楕円面鏡からなるリフレクターの射出面に平行化凹レンズを配置した構成としても良い。
また、光源部１０には、電力／光変換効率に優れた光源１１を備えているものの、変換効率は数十％オーダーであるため、その変換損失分が熱となってしまい、プロジェクター１００の主要な発熱部位となっている。

光学ユニット４０は、偏光変換部１５、色分離光学部２０、リレー光学部２５、光変調部３０などから構成されている。
偏光変換部１５は、第一レンズアレイ１６ａ、第二レンズアレイ１６ｂ、偏光変換素子１７、重畳レンズ１８を含んで構成されている。
第一レンズアレイ１６ａ及び第二レンズアレイ１６ｂは、光源部１０方向から見て略矩形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、２枚で対となっている。対となった各小レンズは、光源部１０から射出された光束を部分光束に分割し、光軸方向に射出する。各小レンズから射出された複数の光源像は、重畳レンズ１８を介することにより、それぞれが各色光用の液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ面にて結像される。これにより、液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ面における輝度分布は、均一化される。

偏光変換素子１７は、ランダム偏光を特定の直線偏光（Ｓ偏光波）に変換する。特定の直線偏光は、各液晶ライトバルブの入射面に設けられた偏光板（図示せず）に入射可能な偏光であるため、偏光変換素子１７がない場合、偏光板を透過できずに熱として無駄に消費されてしまっていた光を有効に活用することができる。
光源部１０から射出された光は、偏光変換部１５を介して色分離光学部２０側（Ｘ軸（＋）側）へ射出される。

色分離光学部２０は、ダイクロイックミラー２１ａ、ダイクロイックミラー２１ｂ、反射ミラー２２を含んで構成されている。
ダイクロイックミラー２１ａは、ガラス板等に、赤色光を反射し、緑色光及び青色光を透過する性質のダイクロイック膜を形成した光学素子であり、赤色光を反射ミラー２２側へ反射し、緑色光及び青色光を透過する。反射ミラー２２で反射した赤色光は、平行化レンズ３１Ｒにより平行化され、液晶ライトバルブ３２Ｒに入射する。ダイクロイックミラー２１ａを透過した緑色光及び青色光は、ダイクロイックミラー２１ｂに入射する。
ダイクロイックミラー２１ｂは、緑色光を反射し、青色光を透過する性質のダイクロイック膜を形成した光学素子であり、緑色光を液晶ライトバルブ３２Ｇ側（Ｙ軸（−）側）へ反射し、青色光を透過する。ダイクロイックミラー２１ｂで反射した緑色光は、平行化レンズ３１Ｇにより平行化され、液晶ライトバルブ３２Ｇに入射する。ダイクロイックミラー２１ｂを透過した青色光は、リレー光学部２５に入射する。

リレー光学部２５は、リレーレンズ２６ａ、リレーレンズ２６ｂ、反射ミラー２７ａ、反射ミラー２７ｂを含んで構成されている。
ダイクロイックミラー２１ｂを透過した青色光は、リレーレンズ２６ａを介して反射ミラー２７ａで反射され、さらにリレーレンズ２６ｂを介して反射ミラー２７ｂで反射された後、平行化レンズ３１Ｂにより平行化され、液晶ライトバルブ３２Ｂに入射する。２つのリレーレンズ２６ａ及び２６ｂは、分離された３色光の中で最も長い光路を通過する青色光の減衰を防止するために設けられている。

光変調部３０は、各色光用の液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３３などから構成されている。
液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは、略立方体形状をなしたクロスダイクロイックプリズム３３の３面に面して設けられている。各液晶ライトバルブにおける光の入射面には入射偏光板が、クロスダイクロイックプリズム３３に面した光の射出面には出射偏光板（いずれも図示せず）が、それぞれ設けられている。なお、出射偏光板は、クロスダイクロイックプリズム３３の各面にあらかじめ貼り付けられている構成であっても良い。
入射偏光板及び出射偏光板を照射する光のうち、一部の光は、透過できずに熱として消費される。換言すれば、入射偏光板及び出射偏光板も発熱部位となっている。特に、射出偏光板は、黒表示に変調された光を吸収することによって、入射偏光板よりも発熱量が大きい。また、同様に、液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂにおいても熱を発生するため、出射偏光板と密着しているクロスダイクロイックプリズム３３を含めた光変調部３０は、プロジェクター１００における主要な発熱部位となる。
液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは、解像度に応じた複数の画素を備えるアクティブマトリクス型の液晶表示素子である。
液晶ライトバルブ３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに入射した各色光は、それぞれの色光ごとの光学像を内包した各色変調光に変調され、それぞれクロスダイクロイックプリズム３３内に射出される。

クロスダイクロイックプリズム３３は、液晶ライトバルブ３２Ｇからの緑色の変調光を透過し、当該緑色の変調光に、液晶ライトバルブ３２Ｒからの赤色の変調光と、液晶ライトバルブ３２Ｂからの青色の変調光とを合成したフルカラーの変調光（合成光）を投写レンズ５０側（Ｙ軸（−）側）に射出する。

投写レンズ５０は、筒状の鏡筒内にガウスタイプなどの複数のレンズを組み合わせた広角ズームレンズである。クロスダイクロイックプリズム３３から射出された合成光は、投写レンズ５０によって、フルカラーの画像としてスクリーンなどに拡大投写される。

吸気ファン１，２は、冷却部（機構）であり、外部の空気を取り込む吸気ファン１及び２が発熱部位ごとに設けられている。発熱部位は、上述したように、光源部１０及び光変調部３０である。
吸気ファン１は、吸気口４５に設けられたシロッコファンであり、吸気口４５から外部の空気を吸気し、流路１ａを通って光源部１０へ空気を送風する。流路１ａは、吸気ファン１の側面にある送風口１４から光源部１０のリフレクター１２に向けて、空気を流す流路である。光源部１０内に送風された空気は、熱源である光源１１及び光源１１により熱せられたリフレクター１２から熱を直接吸収（冷却）し、光源部１０の外縁部の正面９１側に設けられた流路１ｂへ排出される。流路１ｂは、光源部１０の外縁部から排気口６３側に向けて、熱せられた空気を流す流路である。

吸気ファン２は、吸気口４６に設けられたシロッコファンであり、吸気口４６から外部の空気を吸気し、流路２ａを通って光変調部３０へ空気を送風する。流路２ａは、吸気ファン２の送風口２４から光変調部３０に向けて、空気を流す流路である。光変調部３０に送風された空気は、クロスダイクロイックプリズム３３の周囲３面に沿って流れる。すなわち、クロスダイクロイックプリズム３３の周囲３面に配置された、３色光用の各液晶ライトバルブ、及びそれぞれの液晶ライトバルブに設けられた入射偏光板及び出射偏光板を順に冷却する。これら光変調部３０内の熱源から熱を吸収した空気は、光変調部３０を通過して、流路２ｂへ排出される。流路２ｂは、光変調部３０の外縁部から、排気口６３側に向けて、熱せられた空気を流す流路である。
なお、吸気口４５及び４６から外部の空気を吸気する際に塵埃が筐体９９内へ侵入することを防止するため、吸気口４５及び４６の内部側にはそれぞれ防塵フィルター（図示せず）が設けられている。また、吸気ファン１，２は、軸流ファンであっても良い。流路１ａ、流路１ｂ及び２ｂには、それぞれの流路を区画するダクトを設けても良い。

排気部６０は、吸気口６５、排気誘導ファン６１、流路６２、排気口６３、導風体６４などを含んで構成されており、正面９１と側面９２とが交差する角部近傍に配置されている。以下、排気部６０の構成について、詳細に説明する。

≪排気部の構成≫
図３は、排気口の概略構成を示す斜視図である。図４は、排気部の拡大平面図である。ここでは図４を中心に、適宜、図２，３を交えて、排気部の構成、及び排気原理について説明する。なお、図４における塗りつぶしのあるブロック矢印は、排気誘導風の流れを示し、実線の矢印は、吐出口内及び吐出された空気の流れ（噴流）を示し、そして点線の矢印は、吐出された噴流に引き寄せられる排気口６３内の空気の動きを示している。
排気誘導ファン６１は、吸気口６５に設けられたシロッコファンである。
流路６２は、排気誘導ファン６１の送風口６６から導風体６４に向けてクランク状に空気を流す流路である。

導風体６４は、排気口６３の外縁部を囲うリング状の部位であり、中空に形成されている。導風体６４の断面形状は、航空機の翼状をなしており、当該翼の進行方向が筐体９９の内部に向くように配置されている。当該翼は、筐体９９の内部側（Ｘ軸（＋）側）が狭く、外側（Ｘ軸（−）側）が広くなるように配置されている。換言すれば、内部側から外側に向かってテーパー状に開口（同心円）が広がるように配置されている。
そして、図３に示すように、当該翼の内面における中程に、スリット状の吐出口６７が形成されている。吐出口６７は、導風体６４の内周縁にリング状に形成されている。
排気誘導ファン６１を稼動すると、吸気口６５から取り込まれた外部の空気は、流路６２を通って導風体６４に送風される。流路６２を通じて送風された空気は、導風体６４の空洞内を満たし、続いてスリット状の吐出口６７から筐体９９の外部に向けて排出される。排出された空気は、排気口６３の内壁表面に沿うリング状の連続した流れ（噴流）を形成する。このリング状の噴流が導風体６４から離れるに従ってその径が拡大する（円錐状に広がる）ように、翼（導風体６４の内周縁）のテーパーが設定されている。なお、噴流は、円錐状に拡大するものに限定するものではなく、円筒状に吹き出すことであっても良い。

この噴流により、排気口６３の中心側にある空気が外縁側の噴流に引き寄せられる。これは、噴流が周りの流体を引き込む性質を利用している。よって、排気口６３の中心部の気圧が低下する（負圧が生じる）。そのため排気口６３内の気圧が筐体９９内の気圧より低くなり、筐体９９内の熱せられた空気、すなわち光源部１０及び光変調部３０の熱を吸収し熱せられた空気が、それぞれの流路１ｂ及び２ｂを介して排気口６３側へ引き寄せられる。引き寄せられた空気は、最終的に排気口６３を通って筐体９９の外部へ排出される。つまり、吸気口６５から取り込まれ、吐出口６７から排出された空気の流れは、筐体９９内の熱せられた空気を排出する排気誘導風となる。

なお、吐出口６７のスリットの幅は、好適例として１．５ｍｍに設定している。ただし、スリットの幅は、１．５ｍｍに限定するものではなく、その範囲は０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下とすれば良い。また、排気口６３の中心を通り側面９２に対して垂直に向かう直線を中心線６９と定義すると、中心線６９と排気口６３の内壁表面とがなす角度θは、好適例として１５°に設定している。ただし、角度θは、１５°に限定するものではなく、その範囲は０°より大きく、４５°以下とすれば良い。吐出口６７のスリット幅、及び角度θは、排気口６３の寸法や、排気誘導ファン６１の能力等を考慮し、プロジェクターの型式（仕様）ごとに最適化するのが好ましい。なお、吸気口６５から外部の空気を吸気する際に塵埃が排気部６０内へ侵入することを防止するため、吸気口６５の内部側に防塵フィルターを設けても良い。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１００によれば、以下の効果を得ることができる。
プロジェクター１００は、吸気口６５、排気誘導ファン６１、排気口６３、導風体６４などを含んで構成された排気部６０を備えている。排気誘導ファン６１を稼動することにより、吸気口６５から取り込まれた外部の空気は、流路６２を通って導風体６４に送風される。導風体６４は、リング状の空洞を形成しており、さらに全周にわたってリング状に配置されたスリット状の吐出口６７を備えている。流路６２を通じて送風された空気は、導風体６４の空洞内を満たし、続いてスリット状の吐出口６７から筐体９９の外部側に向けて排出される。排出された空気は、排気口６３の内壁表面に沿うリング状の連続した流れ（噴流）を形成する。噴流は、導風体６４から離れるに従ってその径が拡大する（円錐状に広がる）気流を形成する。この噴流により、排気口６３の中心側にある空気が噴流に引き寄せられて、中心部の気圧が低下する。そのため筐体９９内の熱せられた空気が、それぞれの流路を介して排気口６３側へ引き寄せられる。引き寄せられた空気は、最終的に排気口６３を通って筐体９９の外部へ排出される。つまり、吸気口６５から取り込まれ、吐出口６７から排出された空気の流れは、筐体９９内の熱せられた空気を排出する排気誘導風となる。

よって、プロジェクター１００によれば、排気部６０を備えたことにより、従来のプロジェクター（図１５）と同等の排気機能を有している。さらに、排気部６０における排気誘導ファン６１は、筐体９９内の熱せられた空気が当たらない位置に配置されているため、熱せられた空気に曝されることはない。言い換えると、排気部６０の構成において、排気誘導ファン６１は、吸気ファン１，２と同様に、筐体９９内の空気より温度が低い外部の空気のみを取り込むようにしている。
よって、プロジェクター１００は、排気部のファンの寿命（耐久性）を吸気ファンと同等にすることができる。
従って、複数のファンの寿命バラツキを抑えたプロジェクターを提供することができる。

（実施形態２）
図５は、実施形態２に係るプロジェクターの平面図であり、図２に対応している。以下、図５を中心に、適宜、図２を交えながら、本実施形態のプロジェクター１１０について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

プロジェクター１１０は、２段構成の排気部を備えたことにより、排気能力を向上させている。詳しくは、実施形態１のプロジェクター１００の構成に加えて、筐体９９の内部に、さらに、排気を促進させるための（第二の）排気部７０を備えている。排気部７０は、投写レンズ５０と、排気部６０との間に配置されている。換言すれば、排気部７０は、排気口６３を有する排気部６０の上段（風上側）に、タンデム（縦列）に配置されている。プロジェクター１１０は、この排気部７０に係る構成以外は、実施形態１のプロジェクター１００と同様である。

排気部７０は、吸気口７５、排気誘導ファン７１、流路７２、導風体７４などから構成されている。以下、排気部７０の構成について、詳細に説明する。
吸気口７５は、筐体９９の正面９１において、吸気口６５と投写レンズ５０の中間に形成されている。排気誘導ファン７１は、吸気口７５に設けられたシロッコファンである。
流路７２は、排気誘導ファン７１の送風口７６から導風体７４に向けてクランク状に外部の空気を流す流路である。
導風体７４は、導風体６４と同様な中空のリング状の部材であるが、単品で使用している点で、導風体６４と異なる。詳しくは、導風体６４は側面９２に埋め込まれているが、導風体７４はリング状の外縁が剥き出しの状態で固定されている。換言すれば、導風体６４の外縁は側面９２であるが、導風体７４の外縁は空間となっている。なお、説明の都合上、リング状の導風体７４における内側（内周側）を排気口７３としている。また、単品の導風体７４を起立状態で固定する構成に限定するものではなく、例えば、中央に穴（排気口７３）を開けた衝立状の部材に導風体７４を組み込む（埋め込む）構成であっても良い。

排気部７０は、前述したように排気部６０と同様な構成であるため、導風体７４の前方（Ｘ軸（＋）側）の空気を吸い込んで、後方（排気口６３側）に排出する機能を有している。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１１０によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
第二の排気部７０は、光変調部３０からの排気が流れる流路２ｂに沿って配置されているため、当該排気に勢いを付けて排気口６３側に送り出すことができる。換言すれば、排気部６０の風上側に排気部７０を設けたことにより、光変調部３０からの排気をよりスムーズに排気口６３側に送り出すことができる。
従って、より排気効率に優れたプロジェクター１１０を提供することができる。

（実施形態３）
図６は、実施形態３に係るプロジェクターの平面図であり、図２に対応している。以下、図６を中心に、適宜、図２を交えながら、本実施形態のプロジェクター１２０について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

プロジェクター１２０は、図２における吸気口６５及び排気誘導ファン６１を設けることなく、筐体９９内の熱せられた空気の排気を実現している。詳しくは、実施形態１の排気部６０の構成のうち、吸気口６５、排気誘導ファン６１を省略している。
他方、光変調部３０からの排気の流路２ｂを区画するダクト７７を備えている。詳しくは、光変調部３０の外縁部から導風体６４に直通するパイプ状のダクト７７を設けている。換言すると、導風体６４専用の排気誘導ファンを備えず（用いず）に、吸気ファン２から送り出された気流を排気誘導風としても活用している。

この構成であっても、吐出口６７からは、Ｘ軸（−）方向に円錐状に拡大するリング状の噴流が形成されるため、筐体９９内部の空気が排気口６３に吸い込まれることになる。換言すれば、熱せられた排気を用いても、吐出口６７から噴出する排気誘導風としての機能を果たすことができる。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１２０によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
実施形態１の排気部６０の構成における、吸気口６５、排気誘導ファン６１を省略した構成であっても、実施形態１と同等の排気能力を有することができる。
従って、プロジェクターを構成する部品点数が少なく、さらに排気に係る消費電力を抑制したプロジェクター１２０を提供することができる。

（実施形態４）
図７は、実施形態４に係るプロジェクターの平面図であり、図５に対応している。以下、図７を中心に、適宜、図５を交えながら、本実施形態のプロジェクター１３０について説明する。なお、実施形態２と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

プロジェクター１３０では、図２の第二の排気部７０における、吸気口７５、排気誘導ファン７１を設けることなく、筐体９９内の熱せられた空気の排気を実現している。詳しくは、第二の排気部７０の構成のうち、吸気口７５、排気誘導ファン７１を省略している。
他方、光変調部３０からの排気の流路２ｂを区画するダクト７８を備えている。詳しくは、光変調部３０の外縁部から導風体７４に直通するパイプ状のダクト７８を設けている。換言すると、導風体７４専用の排気誘導ファンを備えず（用いず）に、吸気ファン２から送り出された気流を排気誘導風としても活用している。

この構成であっても、導風体７４の吐出口からは、Ｘ軸（−）方向にリングが円錐状に拡大する噴流が形成されるため、導風体７４の前方（Ｘ軸（＋）側）の空気が排気口７３に吸い込まれることになる。換言すれば、熱せられた排気を用いても、吐出口から噴出する排気誘導風としての機能を果たすことができる。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１３０によれば、実施形態２での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
実施形態２の排気部７０の構成における、吸気口７５、排気誘導ファン７１を省略した構成であっても、実施形態２と同等の排気能力を確保することができる。
従って、プロジェクターを構成する部品点数が少なく、さらに排気に係る消費電力を抑制したプロジェクター１３０を提供することができる。

（実施形態５）
図８は、実施形態５に係るプロジェクターの平面図であり、図２に対応している。以下、図８を中心に、適宜、図２を交えながら、本実施形態のプロジェクター１４０について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

プロジェクター１４０は、熱せられた空気の流路を利用することにより、排気誘導ファンを追加することなく、排気能力を向上させている。詳しくは、導風体６４には、排気誘導ファン６１から外部の空気を導入する流路６２に加えて、光源部１０からの排気を導入するダクト７９（流路１ｂ）が設けられている。換言すれば、導風体６４には、外部の空気に加えて、光源部１０からの排気も入ってくるため、内部の気圧が高まり、吐出口から噴出する排気誘導風の勢いが強くなる。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１４０によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
排気誘導ファン６１から導入する外部の空気に加えて、光源部１０からの排気も利用することにより、排気誘導風の勢いが強くなるため、筐体９９内の排気を吸い出す力が高まり、排気能力をさらに高めることができる。
従って、筐体９９内の熱せられた空気を効率良く排気できるプロジェクター１４０を提供することができる。

（実施形態６）
図９は、実施形態６に係るプロジェクターの平面図であり、図２に対応している。以下、図９を中心に、適宜、図２を交えながら、本実施形態のプロジェクター１５０について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

プロジェクター１５０は、図２における吸気ファン１及び２を設けることなく、筐体９９内の主要な発熱部位、すなわち光源部１０及び光変調部３０の冷却を実現している。詳しくは、プロジェクター１５０は、実施形態１の構成から、吸気ファン１，２を省略した構成としている。換言すれば、吸気口４５と、吸気口４６との開口部のみの構成としている。この構成であっても、筐体９９内の熱せられた空気を排気部６０が吸引（排気）することに伴い、筐体９９内の気圧が下がるため、自然と吸気口４５，４６から外部の空気が取り込まれて冷却が行われる。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１５０によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
吸気ファン１，２を省略した構成であっても、光源部１０及び光変調部３０の冷却を行うことができる。
従って、プロジェクターを構成する部品点数が少なく、さらに吸気に係る消費電力を抑制したプロジェクター１５０を提供することができる。

（実施形態７）
図１０は、実施形態７に係るプロジェクターの平面図であり、図２に対応している。以下、図１０を中心に、適宜、図２を交えながら、本実施形態のプロジェクター１６０について説明する。なお、実施形態１と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

前記各実施形態では、プロジェクターは、光変調素子として赤色光、青色光、および緑色光用の３つの液晶ライトバルブを備えた、いわゆる「液晶３板式プロジェクター」であるものとして説明したが、この構成に限定するものではなく、光源、および光変調素子を備えたプロジェクターであれば良い。換言すれば、発熱部を有するプロジェクターであれば、前述した排気部を適用することができる。
プロジェクター１６０は、光源１１と、光源が発する光を赤色、緑色、青色の３色に順次着色するカラーホイール８１と、複数の画素がマトリクス状に配置された表示エリアを有するマイクロミラー表示素子８６などを含んで構成される画像投写装置である。なお、プロジェクター１６０は、扁平な略長方体の筐体９０を有している。筐体９０を構成する各面の呼称は、図２（実施形態１）と同様である。すなわち、投写レンズ５０が配置されている面を正面９１、正面９１の反対側の面を背面９３、正面９１及び背面９３に隣り合う側面を側面９２，９４とする。

筐体９０には、吸気口４７，４８，６５、及び排気口６３が形成されている。詳しくは、背面９３における光源側ハウジング部８０の近傍には、吸気口４７が形成されている。吸気口４７は、背面９３におけるＸ軸（−）側の位置に配置されている。背面９３において、ミラーハウジング部８５の近傍には、吸気口４８が形成されている。吸気口４８は、背面９３におけるＸ軸（＋）側の位置に配置されている。側面９２には、排気口６３が形成されている。排気口６３は、側面９２におけるＹ軸（−）側の位置に配置されている。なお、吸気口６５、排気口６３、及び投写レンズ５０の配置は、実施形態１と同様なため、説明を省略する。
筐体９０には、光源側ハウジング部８０、ミラーハウジング部８５、投写レンズ５０、吸気ファン８，９（冷却部）、排気部６０などが収納されている。

光源側ハウジング部８０は、筐体９０の中央部に配置している。光源側ハウジング部８０に含まれる光源部１０は、実施形態１と同様の構成である。光源部１０から側面９４側へ射出された光束は、赤色、緑色、青色の３色に順次着色するカラーホイール８１を透過し、ミラーハウジング部８５へ入射する。
ミラーハウジング部８５内において、光源側ハウジング部８０から入射した光束は、反射ミラー８７で反射し、マイクロミラー表示素子８６に入射する。マイクロミラー表示素子８６は、複数の画素がマトリクス状に配列した表示エリアを有し、これら複数の画素に入射した光の射出を制御している。マイクロミラー表示素子８６により制御されて射出された光は、投写レンズ５０に入射する。

投写レンズ５０の構成及び配置は、実施形態１と同様である。
吸気ファン８，９は、冷却部であり、プロジェクター１６０における主要な発熱部位を冷却するため、外部の空気を取り込む吸気ファン８及び９が発熱部位ごとに設けられている。主要な発熱部位とは、光源側ハウジング部８０及びミラーハウジング部８５である。
吸気ファン８は、吸気口４７に設けられたシロッコファンであり、吸気口４７から外部の空気を吸気し、流路８ａを通って光源側ハウジング部８０へ空気を送風する。流路８ａは、吸気ファン８の正面９１側にある送風口８２から光源側ハウジング部８０に向けて、空気を流す流路である。流路８ａから光源側ハウジング部８０内に送風された一部の空気は、熱源である光源１１及び光源１１により熱せられたリフレクター１２から熱を直接吸収（冷却）し、光源側ハウジング部８０の外縁部の側面９２側に設けられた流路８ｂへ排出される。流路８ｂは、光源側ハウジング部８０の外縁部から排気口６３側に向けて、熱せられた空気を流す流路である。

吸気ファン９は、吸気口４８に設けられたシロッコファンであり、吸気口４８から外部の空気を吸気し、流路９ａを通ってミラーハウジング部８５へ空気を送風する。流路９ａは、吸気ファン９の正面９１側にある送風口８３からミラーハウジング部８５に向けて、空気を流す流路である。ミラーハウジング部８５内に送風された空気は、ミラーハウジング部８５内の熱源から熱を吸収し、流路９ｂへ排出される。流路９ｂは、ミラーハウジング部８５の外縁部から、排気口６３側に向けて、熱せられた空気を流す流路である。

なお、光源側ハウジング部８０及びミラーハウジング部８５の冷却方法として、それぞれのハウジング部内に流路を介して空気を送風するものとして説明したが、この方法に限定するものではない。例えば、光源側ハウジング部８０及びミラーハウジング部８５をそれぞれ密閉構造とし、光源側ハウジング部８０の外縁部と、ミラーハウジング部８５の外縁部、それぞれに沿って冷却用の空気を流す構成としても良い。さらに、マイクロミラー表示素子８６の背面、かつ、ミラーハウジング部８５の外縁部にヒートシンク部を設け、このヒートシンク部から熱を吸収する（冷却する）ように空気を流す構成としても良い。
排気部６０の構成及び配置は、実施形態１と同様なため、説明を省略する。

以上述べたように、本実施形態に係るプロジェクター１６０によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
排気部６０を備えたことにより、排気用のファン３を備えなくとも従来のプロジェクターと同等の排気機能を有している。また、排気部６０における排気誘導ファン６１は、筐体９０内の熱せられた空気が当たらない位置に配置されているため、熱せられた空気に曝されることはない。言い換えると、排気部６０の構成において、排気誘導ファン６１は、吸気ファン８，９と同様に、筐体９０内の空気より温度が低い外部の空気のみを取り込むようにしている。
よって、プロジェクター１６０は、排気部のファンの寿命（耐久性）を吸気ファンと同等にすることができる。
従って、マイクロミラー表示素子を用いた構成であっても、複数のファンの寿命バラツキを抑えたプロジェクターを提供することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）
図１１は、変形例１に係る導風体の斜視図である。
上記各実施形態では、図３のように、排気口６３、および導風体６４の形状を円形状としていたが、この形状に限定するものではなく、環状であれば良い。換言すれば、開口部である排気口の周囲を取り巻く形状であれば良い。
例えば、図１１に示すように、排気口６３ｂを矩形としても良く、この場合、導風体６４ｂも、排気口６３ｂを取り巻く額縁状の矩形に形成する。この形状であっても、導風体６４ｂの吐出口６７ｂからは、額縁状の排気誘導風が角錐状に拡大しながら噴出されるため、同様に、排気口６３に筐体内の排気が吸い込まれて外部に排出される。換言すれば、矩形であっても、円形状の導風体と同様の排気機能を実現することができる。なお、矩形に限らず、多角形であっても良いし、楕円であっても良い。これらの形状であっても、同様の作用効果を得ることができる。

また、吐出口６７ｂは、連続した形状に限定するものではなく、分割された形状であっても良い。例えば、図１１の場合、４辺の略中央でスリット状の吐出口６７ｂが分割されている。換言すれば、本変形例の吐出口は、矩形の頂点を含む４つのクランク状の吐出口６７ｂの集合体構成となっている。この構成であっても、連続した形状と同様に、額縁状の気流が角錐状に拡大しながら噴出されるため、同様の作用効果を得ることができる。なお、分割数は４つに限らず、環状の排気誘導風が形成される分割態様であれば良い。例えば、複数の点状の吐出口が連続した構成であっても良いし、長円状の吐出口が長手方向を揃えてミシン目状に配置された構成であっても良い。これらの構成であっても、同様の作用効果を得ることができる。

以上述べたように、本変形例の排気口、および導風体の構成によれば、デザインおよび設計の自由度を向上させることができる。換言すれば、使用シーンや、ニーズにそぐったプロジェクターを提供することができる。

（変形例２）
図１２は、変形例２に係る導風体の斜視図である。
上記実施形態１では、図２のように、排気部６０における排気口６３と導風体６４とは、側面９２に一組となって設けられている構成であるものとして説明したが、この構成に限定するものではない。換言すれば、排気部６０は、複数組に分割された排気口６３及び導風体６４を有する構成であっても良い。
例えば、図１２に示すように、排気口を矩形の排気口６３ｃ、６３ｄに２分割し、さらに吐出口６７ｃ、６７ｄを含む導風体６４ｃ、６４ｄを、それぞれ排気口６３ｃ、６３ｄの周囲を取り巻くように形成した構成としても良い。この構成であっても、吐出口６７ｃ、６７ｄからは、額縁状の排気誘導風が角錐状に拡大しながら噴出されるため、実施形態１と同様に、排気口６３ｃ，６３ｄに筐体内の排気が吸い込まれて外部に排出される。換言すれば、この構成であっても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

以上述べたように、本変形例の排気口、および導風体の構成によれば、デザインおよび設計の自由度を向上させることができる。換言すれば、使用シーンや、ニーズにそぐったプロジェクターを提供することができる。

（変形例３）
図１３は、変形例３に係る排気口周辺の断面図である。
上記各実施形態では、図２のように、排気口６３の外部側に特に構造物等を設けていないが、この構成に限定するものではない。換言すれば、排気口６３の外部側となる筐体９９の側面９２上に必要な構造物等を設けた構成であっても良い。
例えば、図１３に示すように、排気口６３の外部側に回転軸を有して開閉可能なシャッター５５を設けた構成であっても良い。なお、シャッター５５は、プロジェクターの主電源オン時に開き、主電源オフ時に閉じる機構を備えても良い。この構成であっても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
さらに、シャッター５５がプロジェクター未使用時に閉じられることにより、塵埃が筐体９９の内部に侵入することを防止することができる。また、シャッター５５の設置間隔を、人の指先の太さより小さく設定することにより、プロジェクター稼動時に指先を筐体９９内へ誤って挿入する事故を防止することが出来る。

以上述べたように、本変形例の排気口の外部側にシャッターを設けた構成によれば、筐体内への塵埃侵入や、不慮の事故を防止することができる。換言すれば、信頼性や安全性を向上したプロジェクターを提供することができる。

（変形例４）
図１４は、変形例４に係る排気口周辺の断面図である。
上記変形例３で述べたように、排気口６３の外部側となる筐体９９の側面９２上に必要な構造物等を設けた構成であっても良い。
例えば、図１４に示すように、排気口６３の外部側にルーバー５６を設けた構成であっても良い。なお、ルーバー５６は、排気が斜め下側（底面９６（Ｚ軸（＋））側）に向く角度に固定しても良い。また、ルーバー５６は、筐体９９と一体成型した構成であっても良い。これらの構成であっても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。
さらに、ルーバー５６により、プロジェクター未使用時に塵埃が筐体９９の内部に侵入することを抑制することができる。また、ルーバー５６の設置間隔を、人の指先の太さより小さく設定することにより、プロジェクター稼動時に指先を筐体９９内へ誤って挿入する事故を防止することが出来る。

以上述べたように、本変形例の排気口の外部側にルーバーを設けた構成によれば、筐体内への塵埃侵入を抑制し、また不慮の事故を防止することができる。換言すれば、信頼性や安全性を向上したプロジェクターを提供することができる。

（変形例５）
上記各実施形態、及び変形例では、排気部６０に係る構成等について、プロジェクターを例に述べてきたが、排気部６０の適用先をプロジェクターに限定するものではない。換言すれば、発熱部位を有する種々の電子機器において、筐体内の熱せられた空気を排出するために、排気部６０と同様の構成を適用しても良い。
例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を搭載する電子機器において、ＣＰＵは、高密度に集積され、かつ、高速で動作する半導体素子であり、電流を流す（動作する）ことによって発熱するが、過熱すると熱暴走などの問題が発生することがある。そのため、ＣＰＵを搭載するパソコンや定電流電源装置などの電子機器は、筐体内の熱せられた空気を排出する排気ファンを備えている。また、液晶テレビにおいては、液晶パネルを背面から照明するバックライトとして、蛍光ランプなどが用いられている。このバックライトは、液晶テレビ使用中に液晶パネル全体を常時照明しているため、大型の液晶パネルになるほど消費電力が大きく、発熱量も増大する。このバックライトの発熱が、映像信号のデータ変換を行っている制御部等へ影響を及ぼすことがある。そのため、一部の液晶テレビは、筐体内の熱せられた空気を排出する排気ファンを備えている。
これらの電子機器において、筐体内の熱せられた空気を排出するために、排気部６０と同様の構成を適用しても良い。排気部６０と同様の構成を適用することにより、排気誘導ファンは、筐体内の熱せられた空気が当たらない位置に配置されているため、熱せられた空気に曝されることはない。換言すると、この構成であっても、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

以上述べたように、本変形例によれば、排気誘導ファンで取り込んだ外部の空気を吐出口から排出することにより、排気口中心部に負圧が生じるため、筐体内の熱せられた空気が排気口側へ引き寄せられ、最終的に排気口を通って筐体の外部へ排出する流れが確立される。
従って、実施形態１と同様の作用効果を備えた電子機器を提供することができる。

１，２，８，９…吸気ファン、１ａ，２ａ…冷却風の流路、１ｂ，２ｂ…熱せられた空気の流路、３…ファン（排気ファン）、１０…光源部、１１…光源、１５…偏光変換部、２０…色分離光学部、２５…リレー光学部、３０…光変調部、４０…光学ユニット、４５，４６，４７，４８，６５，７５…吸気口、５０…投写レンズ、５５…シャッター、５６…ルーバー、６０，７０…排気部、６１，７１…排気誘導ファン、６２，７２…排気誘導風の流路、６３，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ，７３…排気口、６４，７４…導風体、６７，７７…吐出口、７７，７８，７９…熱せられた空気を流すダクト、８１…カラーホイール、８６…マイクロミラー表示素子、９０，９９…筐体、９１…筐体の正面、９２，９４…筐体の側面、９３…筐体の背面、１００…プロジェクター。

Claims (9)

1. 光源と、
   前記光源から射出された光を画像信号に応じて変調した変調光を生成する光変調部と、
   前記光源、及び前記光変調部を少なくとも収納する筐体と、を備えたプロジェクターであって、
   前記筐体に形成された排気口と、
   前記排気口の外縁部を囲うように設置された導風体と、
   外部の空気を取り込む排気誘導ファンと、
   前記排気誘導ファンが取り込んだ前記空気を前記導風体に流す流路と、を有する排気部をさらに備え、
   前記導風体には、前記空気を前記筐体の外側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とするプロジェクター。
2. 前記筐体には、さらに吸気口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記吸気口には、外部の空気を前記筐体内に取り込むファンが設けら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ー。
4. 前記吐出口から吹き出された前記空気は、リングが円錐状に拡大する噴流を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
5. 前記排気部を第１排気部としたときに、
   前記筐体の内部で、かつ、前記第１排気部の風上側に配置された第２排気部を、さらに備え、
   前記第２排気部は、
   前記排気口の前記風上側に配置された環状の第２導風体と、
   外部の空気を取り込む第２排気誘導ファンと、
   前記第２排気誘導ファンが取り込んだ前記空気を前記第２導風体に流す流路と、を有し、
   前記第２導風体には、前記空気を前記排気口側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
6. 光源と、
   前記光源から射出された光を画像信号に応じて変調した変調光を生成する光変調部と、
   前記光源、及び前記光変調部を少なくとも収納する筐体と、を備えたプロジェクターであって、
   外部の空気を取り込む吸気ファンと、
   前記筐体に形成された排気口と、
   前記排気口の外縁部を囲うように設置された導風体と、
   前記吸気ファンが取り込んだ前記空気が、前記光源、または前記光変調部を冷却した後の排気を前記導風体に導く流路と、を有し、
   前記導風体には、前記空気を前記筐体の外側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とするプロジェクター。
7. 前記排気口には、シャッターが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
8. 前記排気口には、ルーバーが設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
9. 筐体と、
   前記筐体に形成された排気口と、
   前記排気口の外縁部を囲うように設置された導風体と、
   外部の空気を取り込む排気誘導ファンと、
   前記排気誘導ファンが取り込んだ前記空気を前記導風体に流す流路と、を有する排気部を備え、
   前記導風体には、前記空気を前記筐体の外側に環状に吹き出す吐出口が形成されていることを特徴とする電子機器。

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