JP2015179161A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、筐体内の急激な温度変化に対応できるプロジェクターを提供する。
【解決手段】本発明のプロジェクター１は、外気を導入する吸気口１２を有する外装筐体２と、吸気口１２に接続され、吸気口１２から導入された外気を光変調装置５２へ導く吸気ダクト１０Ｇ、１０ＲＢと、各吸気ダクト１０Ｇ、１０ＲＢ内に配置され、吸気口１２から導入された外気を光変調装置５２に送風する冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢと、吸気口１２に設けられ、吸気口１２から導入された外気に含まれる塵埃を除去する防塵フィルター１４と、光変調装置５２の近傍に配置され光変調装置５２の温度を検出する少なくとも一つの温度センサー８と、温度センサー８による検出結果に応じて冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢの回転駆動を制御する制御部１５と、温度センサー８による検出結果に基づく防塵フィルター１４に関する情報をユーザーへ向けて出力する出力手段１６と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクターに関するものである。

プロジェクターには、筐体内部の温度上昇を抑制するために冷却ファンが備えられ、外装筐体に設けられた吸気口から外気を取り込むように構成されている。吸気口には、外気に混在する塵埃の侵入を抑制するために、防塵フィルターが配置されている。時間の経過に伴って防塵フィルターに塵埃が蓄積されると空気の取り込みが困難となって冷却効率が低減してしまうことから、フィルター交換等のメンテナンス作業を定期的に行う必要があった。

しかしながら、プロジェクターの中でも特に高輝度プロジェクターは、野外などのイベント会場や大きな講堂の天井に設置されたりする場合が多く、フィルター交換等のメンテナンス作業を行うことが困難な場合が多い。プロジェクターを長期使用することによって防塵フィルターが目詰まりすると、筐体の隙間等から塵埃を含んだ外気（防塵フィルターを通過していない空気）が筐体内に侵入してしまう。筐体内部に搭載される画像形成部に塵埃などが付着すると、高画質を維持することができなくなり、画質の劣化を招くことになる。そのため、高輝度プロジェクターでは、少なくとも画像形成部に対する防塵性能の確保が重要となる

画像形成部への防塵対策としては、例えば、防塵フィルター以外の箇所から外気が流入してしまうのを防止するために、冷却流路を略密閉化する防塵構造が提案されている。ところが、防塵フィルターが目詰まりすると画像形成部を冷却するための冷却風が減少してしまう。すると、画像形成部の温度が急激に上昇して、画像形成部及びそれを構成する光学部品が破損してしまうという問題が生じる。

このような防塵構造が用いられた高輝度プロジェクターにおいては、複数の温度センサーを用いて画像形成部の冷却を適切に行う方法が示されている（例えば、特許文献１、２）。

特開２００９−０４７８２４号公報 特開２００１−３５５９３７号公報

従来の構成では、温度センサーからの検出結果に基づいて冷却制御を行うことで、筐体内の温度管理を行っている。しかしながら、例えば特許文献１においては、画像形成部へ冷却風を導くダクト吸入部に取り付けられた吸気フィルターが閉塞した際に、画像形成部及びそれを構成する光学部品の急激な温度変化に対応するための考慮がなされていない。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、画像形成部及びそれを構成する光学部品の急激な温度変化に対応できるプロジェクターを提供することを目的の一つとしている。

本発明の一態様であるプロジェクターは、光を照射する照明光学系と、前記光を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光を被投射面に投射する投射光学系と、外気を導入する吸気口を有する外装筐体と、前記吸気口に接続され、前記吸気口から導入された前記外気を前記冷却対象物へ導く吸気ダクトと、前記吸気口から導入された前記外気を冷却対象物に送風する吸気ファンと、前記吸気口に設けられ、前記吸気口から導入された前記外気に含まれる塵埃を除去する防塵フィルターと、前記冷却対象物の近傍に配置され前記冷却対象物の温度を検出する少なくとも一つの温度センサーと、前記温度センサーによる検出結果に応じて前記吸気ファンの回転駆動を制御する制御部と、前記温度センサーによる検出結果に基づく前記防塵フィルターに関する情報をユーザーへ向けて出力する出力手段と、を備えていることを特徴とする。

これによれば、冷却対象物の近傍に温度センサーが配置されているので、冷却対象物の温度を直接的に検出することができる。そのため、防塵フィルターの目詰まり等によって冷却風が減少し、冷却対象物の温度が上昇した場合に、温度センサーによる検出結果に基づいて、防塵フィルターに関する情報をユーザーへ向けて出力することができる。このように、冷却対象物の温度変化に瞬時に対応し、温度上昇に伴う冷却対象物の破損等を回避することができる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記吸気ダクト内に前記冷却対象物と前記温度センサーとが配置されている構成としてもよい。

本発明においては、防塵フィルターが設けられた吸気口に接続されている吸気ダクト内に冷却対象物と温度センサーとが配置されている。このため、吸気ダクトによって形成される冷却流路内へは、防塵フィルターを通過した外気以外の空気の流入を防止した構成となっている。これにより、塵埃等を含まない冷却風によって冷却対象物を冷却することができる。その結果、冷却対象物に塵埃が付着することがなくなるため画像の劣化が生じず、高画質の画像を表示することが可能となる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、光を照射する照明光学系と、前記光を変調する光変調装置と、前記光変調装置で変調された光を被投射面に投射する投射光学系と、を備え、前記冷却対象物である前記光変調装置の光入射側に前記温度センサーが配置されている構成としてもよい。

これによれば、入力映像信号に影響されることの少ない光変調装置の光入射側に温度センサーを配置することにより、光変調装置の正確な温度を検出することができる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記温度センサーが前記光変調装置と入射側偏光板との間に配置されている構成としてもよい。

これによれば、光変調装置と入射側偏光板との間に温度センサーを配置することにより、光変調装置のより正確な温度を検出することができる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記温度センサーが冷却流路の下流側に配置されている構成としてもよい。

これによれば、吸気ダクトによって構成される冷却流路の下流側に温度センサーを配置することにより、冷却風が当たりにくく、最も冷却されにくい箇所の温度を検出することができる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記温度センサーは、少なくとも緑色の光を射出する前記光変調装置の光入射側に配置されている構成としてもよい。

これによれば、エネルギーの高い緑色の光を射出する光変調装置の光入射側に温度センサーを設けることにより、温度センサーの設置数が少なくて済む。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記制御部は、前記温度センサーの検出結果を前記出力手段により前記ユーザーへ向けて出力した後、規定された時間の満了時になっても前記温度センサーの検出温度が予め設定しておいた閾値温度よりも高い場合に、電源オフあるいはシャットダウンさせる構成としてもよい。

これによれば、ユーザーが警告に気が付いていない場合に、光変調装置の温度がさらに上昇するのを防ぎ、温度上昇に伴う光変調装置の破損を確実に回避することができる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記閾値温度は、前記防塵フィルターの目詰まりに起因して上昇する温度の閾値であって、前記光変調装置の輝度バラつきに起因して上昇する温度の閾値よりも高い温度に設定されている構成としてもよい。

これによれば、光変調装置の温度上昇が防塵フィルターに起因するものであると判断することができる。

本発明の一態様であるプロジェクターは、前記吸気口に対してそれぞれ接続される第１の前記吸気ダクトと第２の前記吸気ダクトとを備え、前記第１の吸気ダクト内に緑色の光を射出する前記光変調装置が配置され、前記第２の吸気ダクト内に赤色の光を射出する前記光変調装置及び青色の光を射出する前記光変調装置が配置されている構成としてもよい。

これによれば、緑色の光を射出する光変調装置と、赤色及び青色の光をそれぞれ射出する光変調装置と、を異なるダクトに配置することにより、エネルギーが最も高い緑色用の光変調装置に対する冷却ファンの回転数を他の駆動に比べて高めることができる。これにより、効率よく緑色用の光変調装置を冷却することができる。

実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 光学装置の斜視図。 冷却装置の構成を模式的に示す平面図。 各色の電気光学装置に対応する冷却構造を模式的に示す図であって、（Ａ）は、緑色の電気光学装置に対応する冷却構造を模式的に示す図、（Ｂ）は、赤色及び青色の電気光学装置に対応する冷却構造を模式的に示す図。 光学装置及び冷却装置の断面図。 第２実施形態のプロジェクターの概略構成を示す平面図。

以下、本発明に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調してスクリーン等に拡大投射する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図である。図２は、光学装置の斜視図である。図３は、冷却装置の構成を詳細に示す平面図である。図４は、各色の電気光学装置に対応する冷却構造を模式的に示す図であって、（Ａ）は、緑色の電気光学装置に対応する冷却構造を模式的に示す図、（Ｂ）は、赤色及び青色の電気光学装置に対応する冷却構造を模式的に示す図である。図５は、光学装置及び冷却装置の断面図である。

プロジェクター１は、図１に示すように、外装を構成する外装筐体２、制御部１５、光源装置（照明光学系）３１を有する光学ユニット３及び冷却装置９を備えている。なお、図示は省略するが、外装筐体２の内部には、さらに、光源装置３１や制御部１５に電力を供給する電源装置等が配置されている。

外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、上部を構成する上ケース、下部を構成する下ケース等を有し、これらはネジ等により固定されている。そして、外装筐体２には、外気を取り込むための吸気口１２、および外装筐体２の内部の温まった空気を外部に排気する排気口１３等が設けられている。吸気口１２には、防塵フィルター１４が配置されており、外気に混入している塵埃の外装筐体２の内部への侵入を抑制するように構成されている。

制御部１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御や冷却装置９に備えられた冷却ファンの駆動等の制御を行う。本実施形態の制御部１５は、後述する温度制御回路１７を含む。

光学ユニット３は、制御部１５による制御の下、光源装置３１から射出された光束を光学的に処理して投射する。光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置４、投射レンズ（投射光学系）３６、およびこれらの部材を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３８を備えている。

光学ユニット３は、例えば図１に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投射レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置３１から光束が射出される方向を＋Ｘ方向、投射レンズ３６から光束が射出される方向を＋Ｙ方向（前側）、プロジェクター１が机上等に据えおかれた据え置き姿勢における上方を＋Ｚ方向（上側）として記載する。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハイドロランプ等から成る放電型の光源３１１およびリフレクター３１２等を備える。光源装置３１は、光源３１１から射出された光束をリフレクター３１２によって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。

第１レンズアレイ３２１は、光源装置３１から射出された光束を複数の部分光束に分割する光学部材であり、光源装置３１から射出された光束の光軸Ｌに対して略直交する面内にマトリクス状に配列される複数の小レンズを備えている。

第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、第１レンズアレイ３２１から射出された部分光束を後述する光変調装置の表面に重畳させる。

偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム光を光変調装置で利用可能な略１種類の偏光光に備える機能を有する。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２及び反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光束を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３及び反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネルまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

光学装置４は、図１及び図２に示すように、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光用に設けられた電気光学装置５（Ｒ光用の電気光学装置を５Ｒ、Ｇ光用の電気光学装置を５Ｇ、Ｂ光用の電気光学装置を５Ｂとする）、色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム４１及びクロスダイクロイックプリズム４１を固定する支持部材６を備えている。光学装置４は、色分離光学系３３で分離された各色光を画像情報に応じて変調し、変調した各色光を合成する。

各電気光学装置５は、図１に示す、入射側偏光板５１、光変調装置（冷却対象物）５２（Ｒ光用の光変調装置５２Ｒ，Ｇ光用の光変調装置５２Ｇ、Ｂ光用の光変調装置５２Ｂとする）、射出側偏光板５４、および図２に示す、装置収納部７、保持部材８１，８２を備えている。

入射側偏光板５１は、光変調装置５２の光路前段側に配置される光学素子であり、色分離光学系３３で分離された各色光のうち、偏光変換素子３２３で揃えられた偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収して光変調装置５２に射出する。

光変調装置５２は、詳細な図示は省略するが、一対の透明なガラス基板に液晶が密封封入された液晶パネルを備え、微小画素がマトリックス状に形成された矩形状の画素領域を有している。光変調装置５２は、パネル枠５２Ｆ（図２）に外周が保持され、フレキシブル基板５２Ｐ（図２）を介して制御部１５に接続されている。光変調装置５２は、制御部１５から入力された駆動信号に応じて液晶の配向状態が制御され、入射する色光を画像情報に応じて変調する。

射出側偏光板５４は、光変調装置５２の光路後段側に配置される光学素子である。射出側偏光板５４は、入射側偏光板５１と略同様の機能を有し、光変調装置５２にて変調された色光のうち一定方向の偏光光を透過し、その偏光光と異なる偏光光を吸収してクロスダイクロイックプリズム４１に射出する。

装置収納部７は、入射側偏光板５１、光変調装置５２および射出側偏光板５４を収納し、入射側偏光板５１および射出側偏光板５４とで筒状に形成されている。
装置収納部７は、直方体状に形成され、入射側偏光板５１、光変調装置５２および射出側偏光板５４を収納するように、内部が中空で、上下方向（Ｚ方向）に空気が流通可能に形成されている。
保持部材８１は、入射側偏光板５１が接着固定され、装置収納部７に取り付けられる。保持部材８２は、射出側偏光板５４が接着固定され、装置収納部７に取り付けられる。

クロスダイクロイックプリズム４１は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形上をなし、図２に示すように、電気光学装置５Ｒ，５Ｇ，５Ｂがそれぞれ対向して配置される３つの光束入射側端面４１Ａを有している。

そして、クロスダイクロイックプリズム４１は、直角プリズム同士を貼り合せた界面に、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム４１は、誘電体多層膜が電気光学装置５Ｒ，５Ｂから射出された色光を反射し、電気光学装置５Ｇから射出された色光を透過して、各色光を合成する。

支持部材６は、図２に示すように、クロスダイクロイックプリズム４１の下方に配置され、クロスダイクロイックプリズム４１を支持する。入射側偏光板５１、光変調装置５２および射出側偏光板５４を収納した上述の装置収納部７は、クロスダイクロイックプリズム４１に対する位置の調整が行われた後に、支持部材６に固定される。
投射レンズ３６は、複数のレンズを組み合わせた組レンズとして構成され、図１に示すクロスダイクロイックプリズム４１にて合成された光をスクリーン（被投射面）ＳＣ上に拡大投射する。

冷却装置９は、図１及び図３に示すように、シロッコファンで構成された冷却ファン（吸気ファン）９１Ｇ，９１ＲＢと、吸気ダクト１０（第１の吸気ダクト１０Ｇ、第２の吸気ダクト１０ＲＢ）と、を備えている。
第１の吸気ダクト１０Ｇは、冷却ファン９１Ｇから送出された冷却風を電気光学装置５Ｇに導くように形成されている。
第２の吸気ダクト１０ＲＢは、冷却ファン９１ＲＢから送出された冷却風を電気光学装置５Ｒ、５Ｂに導くように形成されている。

冷却装置９は、冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢから送出された冷却風を第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢによって電気光学装置５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに導き、光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ、入射側偏光板５１および射出側偏光板５４を冷却する。

（冷却装置の構成）
ここで、冷却装置９の構成について説明する。
図１〜図３に示すように、外装筐体２には内部に外気を導入するための吸気口１２が設けられており、本実施形態では、この吸気口１２に２つの吸気ダクト１０（第１の吸気ダクト１０Ｇ、第２の吸気ダクト１０ＲＢ）が接続されている。吸気口１２の内側には、防塵フィルター１４が着脱可能に設けられている。これにより、メンテナンス時に防塵フィルター１４の交換あるいは清掃を行うことが可能である。

防塵フィルター１４は、図１に示すようにフィルター本体４２およびフィルター枠４３を有して構成されている。フィルター本体４２は、通気性を有し、吸気口１２から導入される空気に含まれる塵埃を除去する部材で、平面視矩形状に形成されている。フィルター枠４３は、合成樹脂製であり、フィルター本体４２の外周を保持するように平面視矩形の枠状に形成されている。

第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢは、図２に示すように全体的な外形が直方体状に形成され、図３に示すように両端に設けられた開口部１０１が連通する筒状に形成されている。

本実施形態では、１つの吸気口１２に対して２つの吸気ダクト１０が接続されているが、各吸気ダクト１０に対応する吸気口１２をそれぞれ設けてもよい。その場合は、各吸気口１２，１２に対して個別に防塵フィルター１４，１４を設けるようにする。

第１の吸気ダクト１０Ｇは、図４（Ａ）及び図５に示すように、第１ダクト部１０Ａ、第２ダクト部１０Ｂ、第３ダクト部１０Ｃ（装置収納部７）を備えて構成され、一方の端部１０ａ側が吸気口１２に接続され、他方の端部１０ｂ側に、特に冷却対象物とされる光変調装置５２を含む電気光学装置５Ｇを保持している。
本実施形態の第１の吸気ダクト１０Ｇは、電気光学装置５Ｇを保持する装置収納部７Ｇを第３ダクト部１０Ｃとして備えている。

冷却ファン９１Ｇは、第１の吸気ダクト１０Ｇの吸気口１２側の端部１０ａ（第１ダクト部１０Ａ）内に配置され、吸気口１２から導入した冷却風を電気光学装置５Ｇ（光変調装置５２Ｇ）へ向けて送風する。

第２の吸気ダクト１０ＲＢは、図４（Ｂ）及び図５に示すように、吸気口１２に接続される端部１０ａとは反対側の端部１０ｂ側が２つに分岐した形状となっており、第１ダクト部１０Ａ、一対の第２ダクト部１０Ｂ、および一対の第３ダクト部１０Ｃ（装置収納部７）を備えて構成されている。
本実施形態の第２の吸気ダクト１０ＲＢは、電気光学装置５Ｒを保持する装置収納部７Ｒを一方の第３ダクト部１０Ｃとして備え、電気光学装置５Ｂを保持する装置収納部７Ｂを他方の第３ダクト部１０Ｃとして備えている。

冷却ファン９１ＲＢは、第２の吸気ダクト１０ＲＢの吸気口１２側の端部１０ａ（第１ダクト部１０Ａ）内に配置され、吸気口１２から導入した冷却風を電気光学装置５Ｒ，５Ｂのそれぞれに向けて送風する。

第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢにおける第１ダクト部１０Ａは、合成樹脂製で、図１に示した光学部品用筐体３８の下方に配置される。

第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢにおける第２ダクト部１０Ｂは、第３ダクト部１０Ｃを構成する装置収納部７の形状や位置の調整に応じて変形する、柔軟性を有する部材（例えば、熱可塑性エラストマー等）で形成されている。図５に示すように、第３ダクト部１０Ｃ（装置収納部７）は、その端部側が第２ダクト部１０Ｂ内に挿入された姿勢で固定されている。そのため、柔軟性を有する第２ダクト部１０Ｂは装置収納部７Ｇの外装（第３ダクト部１０Ｃの端部）に密着し、これらの間には隙間のない状態となっている。同じく、第２の吸気ダクト１０ＲＢにおける各第２ダクト部１０Ｂと装置収納部７Ｒ，７Ｂとの間にも隙間は形成されていない。

本実施形態では、冷却流路Ｋの周方向が長手方向に亘って封止されており、冷却流路Ｋ内に防塵フィルター１４を通過した外気以外の空気が流入しない構成となっている。

本実施形態の第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢは、ダクトの一部となる第３ダクト部１０Ｃが装置収納部７により構成されている。すなわち、第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢが電気光学装置５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを保持する構成となっており、第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢの冷却流路Ｋ上に（内部空間内に）電気光学装置５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが存在している。

冷却ファン９１Ｇ、９１ＲＢから送出された冷却風は、第１の吸気ダクト１０Ｇの第１ダクト部１０Ａ，第２ダクト部１０Ｂ内を順次流動した後、第３ダクト部１０Ｃである装置収納部７の内部を下方（−Ｚ方向）から上方（＋Ｚ方向）に向けて流動する。装置収納部７（第３ダクト部１０Ｃ）内を流動する冷却風は、入射側偏光板５１の光束射出側端面、光変調装置５２Ｇの光束入射側端面および光束射出側端面、射出側偏光板５４の光束入射側端面に沿って流動し、これらの光学部品を冷却する。

また、第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢの冷却流路Ｋ、すなわち冷却ファン９１Ｇ側の開口部１０１から装置収納部７側の開口部１０１に至る流路が管状に形成されることで、冷却ファン９１Ｇから送出される冷却風が乱流になり易くなり、上記した光学部品が効率よく冷却される。

なお、本実施形態における第１の吸気ダクト１０Ｇ及び第２の吸気ダクト１０ＲＢ（第１ダクト部１０Ａ）は、冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢの外装筐体をそれぞれ含んでいる。

本実施形態の冷却装置９は、冷却対象物である光変調装置５２（５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ）の個々の温度を検出する複数の温度センサー８を備えている。

温度センサー８は、第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢにおける各光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの近傍にそれぞれ配置されている。光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの光射出側の温度（発熱量）は、画像の種類によって変化するため、温度センサー８は、入力映像信号に影響されることの少ない光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの光入射側に配置されている。

具体的には、光変調装置５２Ｒと入射側偏光板５１との間、光変調装置５２Ｇと入射側偏光板５１との間、光変調装置５２Ｂと入射側偏光板５１との間であって、冷却流路Ｋの下流側（投射レンズ３６側）に温度センサー８がそれぞれ配置されている。

なお、温度センサー８は、各光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと入射側偏光板５１との間の空間に配置されていればよい。但し、各光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと入射側偏光板５１との間の空間のうち、特に冷却流路Ｋの下流側に配置することで、冷却風が当たりにくく冷却されにくい光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの端部（フレキシブル基板５２Ｐが接続されている端部）側の温度をより正確に検出することが可能となる。このため、温度センサー８は、各光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂと入射側偏光板５１との間の空間であって冷却流路Ｋの下流側に配置されることが好ましい。

本実施形態では、温度センサー８としてサーミスタを用いている。

温度センサー８は、上述した制御部１５における温度制御回路１７に接続されている（いずれも不図示）。温度制御回路１７は、各温度センサー８によって光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度を検出し、それぞれの検出温度が、予め設定しておいた閾値温度よりも高い場合に、出力手段１６（図１）を介してユーザーへの警告を行う。本実施形態では、温度センサー８による検出結果に基づく情報として、防塵フィルター１４に関する警告（防塵フィルター１４の交換あるいは清掃等の警告）をユーザーへ向けて出力する。この警告により、ユーザーに対して防塵フィルター１４の交換あるいは清掃のメンテナンス作業を促す。このような警告を行ってから規定された時間の満了時までに、温度センサー８による検出温度が閾値温度よりも低下した場合、温度制御回路１７は警告を終了する。

一方で、警告後、規定された時間を経過しても温度センサー８による検出温度が閾値温度よりも高い場合、温度制御回路１７は、各冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢの回転数を上げる駆動制御を行う。この動作中もユーザーへの警告を継続する。その後、さらに規定された時間を経過しても温度センサー８による検出温度が閾値温度よりも高い場合、すなわちユーザーによって防塵フィルター１４のメンテナンス作業が行われない場合に、温度制御回路１７は、ユーザーが上記警告に気付いていないと判断し、プロジェクター１の電源をオフする、あるいはシャットダウンさせる。

閾値温度は、防塵フィルター１４の目詰まりに起因して上昇する温度の閾値であって、光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの輝度バラつきに起因して上昇する温度の閾値よりも高い温度に設定されている。これにより温度制御回路１７は、輝度バラつきに起因する温度上昇とは区別して、光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの温度上昇が防塵フィルター１４の目詰まりに関する温度上昇のときだけに上述した制御を行う。

以上説明したように、本実施形態のプロジェクター１は、第１の吸気ダクト１０Ｇの内部空間内に光変調装置５２Ｇと温度センサー８とが配置され、第２の吸気ダクト１０ＲＢの内部空間内に光変調装置５２Ｒ，５２Ｂと複数の温度センサー８とが配置されている。第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢを構成している３つのダクト部（第１ダクト部１０Ａ、第２ダクト部１０Ｂ、第３ダクト部１０Ｃ）の接続部分はそれぞれ密着しており、吸気口１２側の開口部１０１以外から各吸気ダクト１０Ｇ，１０ＲＢ内に外気が流入する箇所がない構成となっている。つまり、防塵フィルター１４を通過した空気以外の空気の流入を防止した防塵構成とすることで、吸気ダクト１０Ｇ，１０ＲＢにより形成される冷却流路Ｋ内を塵や埃等を含まない冷却空気が流動することになる。これにより、光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂに塵や埃等の異物が付着して画質が劣化するようなことが抑制される。

しかしながら上述した構成の場合、防塵フィルター１４が目詰まりすると、第１の吸気ダクト１０Ｇおよび第２の吸気ダクト１０ＲＢ内に吸引される外気の量が著しく減少し、光変調装置５２の温度が急激に上昇してしまうおそれがある。

これを防止するため本実施形態では、光変調装置５２と入射側偏光板５１との間に温度センサー８を配置して光変調装置５２の温度を直接的に検出し、光変調装置５２の温度変化に瞬時に対応できる構成とした。

上述したように、まずは、温度センサー８による光変調装置５２の検出温度が閾値温度を超えた場合に、防塵フィルター１４が目詰まりを起こしていることをユーザーに対して知らせる警告を行う。警告期間中も冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢの回転数を上昇させて光変調装置５２の温度がさらに上昇しないようにしている。ユーザーが警告に気が付かない場合は、装置を強制終了することで光変調装置の破損を防止する。

このように本実施形態のプロジェクター１は、防塵フィルター１４が目詰まり等で閉塞してしまった場合に、光変調装置５２の急激な温度上昇に瞬時に対応して、光変調装置５２及びこれを構成する光学部品の破損等を回避できる構造となっている。
よって、高画質の画像の投影を可能にしつつ、高信頼性のプロジェクター１を提供することができる。

なお、本実施形態では、緑色の光を射出する光変調装置５２Ｇと、赤色及び青色の光をそれぞれ射出する光変調装置５２Ｒ，５２Ｂと、を異なる吸気ダクト１０Ｇ，１０ＲＢに配置することにより、エネルギーが最も高い緑色用の光変調装置５２Ｇに対する冷却ファン９１Ｇの回転数を他の冷却ファン９１ＲＢの駆動に比べて高めることができる。これにより、高温になり易い緑色用の光変調装置５２Ｇを効率よく冷却することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態のプロジェクターについて説明する。
図６は、第２実施形態のプロジェクターの概略構成を示す平面図である。
以下に示す本実施形態のプロジェクターの基本構成は、上記実施形態と略同様であるが、温度センサーの設置数において異なる。よって、以下の説明では、温度センサーについて詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において、図１〜図５と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。

図６に示すように、本実施形態のプロジェクターは、第１の吸気ダクト１０Ｇ内にだけ温度センサー８が配置されている。
３つの光変調装置５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂのうち、光変調装置５２Ｇが最もエネルギーが高い。そのため、少なくとも光変調装置５２Ｇとこれに対向する入射側偏光板５１との間に温度センサー８を配置する構成としてもよい。これにより、温度センサー８の設置数が少なくて済むとともに、検出温度に基づいた冷却制御が容易になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記した各実施形態の冷却装置９は、防塵フィルター１４を通過した空気以外の外気の流入を防止した構成となっているが、このような防塵構造を有していないプロジェクターでもよい。

上記した各実施形態の冷却装置９は、複数のダクト部１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃから成る吸気ダクト１０Ｇ，１０ＲＢを備えているが、複数のダクト部１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃが一体に形成された構成としてもよい。
また、上記した実施形態においては、第２ダクト部１０Ｂが柔軟性を有する部材から構成されているが、吸気ダクト１０Ｇ、１０ＲＢ内に外気が流入しないように各ダクト部１０Ａ、１０Ｂ，１０Ｃの接続部分を封止することができれば、合成樹脂材料で作成してもよい。

上記した各実施形態の冷却装置９は、２つの冷却ファン９１Ｇ，９１ＲＢを備えて構成されているが、冷却ファンは、２つに限らず、１つあるいは３つ以上で構成してもよい。また、冷却ファンは、シロッコファンに限らず軸流ファンで構成してもよく、シロッコファンと軸流ファンとを組み合わせて構成してもよい。

前記実施形態では、光変調装置５２は、３つ設けられていたが、その数は３つに限らず、１つ、２つ、あるいは、４つ以上であっても構わない。
また、前記実施形態の光変調装置５２は、透過型の液晶パネルを有して構成されているが、反射型液晶パネルを利用したものであってもよい。

光源３１１は放電型のランプに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、２…外装筐体、８…温度センサー、Ｋ…冷却流路、１０Ｇ（１０）…第１の吸気ダクト、１０ＲＢ（１０）…第２の吸気ダクト、１２…吸気口、１４…防塵フィルター、１５…制御部、１６…出力手段、１７…温度制御回路、３１…光源装置（照明光学系）、３６…投射レンズ（投射光学系）、５１…入射側偏光板、５２，５２Ｂ，５２Ｇ，５２Ｒ…光変調装置、５２…光変調装置（冷却対象物）、９１Ｇ…冷却ファン（吸気ファン）、ＳＣ…スクリーン（被投射面）

Claims (9)

1. 光を照射する照明光学系と、
   前記光を変調する光変調装置と、
   前記光変調装置で変調された光を被投射面に投射する投射光学系と、
   外気を導入する吸気口を有する外装筐体と、
   前記吸気口に接続され、前記吸気口から導入された前記外気を前記冷却対象物へ導く吸気ダクトと、
   前記吸気口から導入された前記外気を冷却対象物に送風する吸気ファンと、
   前記吸気口に設けられ、前記吸気口から導入された前記外気に含まれる塵埃を除去する防塵フィルターと、
   前記冷却対象物の近傍に配置され前記冷却対象物の温度を検出する少なくとも一つの温度センサーと、
   前記温度センサーによる検出結果に応じて前記吸気ファンの回転駆動を制御する制御部と、
   前記温度センサーによる検出結果に基づく前記防塵フィルターに関する情報をユーザーへ向けて出力する出力手段と、を備えていることを特徴とするプロジェクター。
2. 前記吸気ダクト内に前記冷却対象物と前記温度センサーとが配置されている請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記冷却対象物である前記光変調装置の光入射側に前記温度センサーが配置されている請求項１または２に記載のプロジェクター。
4. 前記温度センサーが前記光変調装置と入射側偏光板との間に配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載のプロジェクター。
5. 前記温度センサーが冷却流路の下流側に配置されている請求項１から４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
6. 前記温度センサーは、少なくとも緑色の光を射出する前記光変調装置の光入射側に配置されている請求項１から５のいずれか一つに記載のプロジェクター。
7. 前記制御部は、前記温度センサーの検出結果を前記出力手段により前記ユーザーへ向けて出力した後、規定された時間の満了時になっても前記温度センサーの検出温度が予め設定しておいた閾値温度よりも高い場合に、電源オフあるいはシャットダウンさせる請求項１から６のいずれか一項に記載のプロジェクター。
8. 前記閾値温度は、前記防塵フィルターの目詰まりに起因して上昇する温度の閾値であって、前記光変調装置の輝度バラつきに起因して上昇する温度の閾値よりも高い温度に設定されている請求項７に記載のプロジェクター。
9. 前記吸気口に対してそれぞれ接続される第１の前記吸気ダクトと第２の前記吸気ダクトとを備え、
   前記第１の吸気ダクト内に緑色の光を射出する前記光変調装置が配置され、
   前記第２の吸気ダクト内に赤色の光を射出する前記光変調装置及び青色の光を射出する前記光変調装置が配置されている請求項１から８のいずれか一項に記載のプロジェクター。

Images