WO2025063281A1 - 投写型映像表示装置 - Google Patents
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- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/30—Semiconductor lasers
Definitions
- the present invention relates to a projection type image display device.
- a projection type image display device that modulates illumination light from a light source into image light using a light modulation element and projects the modulated image light.
- a DMD Digital Micromirror Device
- a liquid crystal element is used as the light modulation element.
- Such projection type image display devices are used in various indoor locations.
- An example of such a projection type image display device is the projection type image display device (projector) described in Patent Document 1.
- the amount of dust that gets into the projection-type image display device is greater than when it is used indoors, and rain can also cause water to get in. This can sometimes shorten the lifespan of the projection-type image display device.
- the purpose of this disclosure is to provide a projection-type image display device that prevents its lifespan from being shortened even when used outdoors.
- the projection type image display device includes a light source unit that irradiates light, a light modulation unit that modulates the light from the light source unit to generate image light, a projection lens unit having multiple lenses and projecting the image light, a power supply board that drives and controls the light source, a sealed housing that houses the light source unit, the power supply board, the light modulation unit, and the projection lens unit, a heat exchanger that exchanges heat between the gas inside the sealed housing and the gas outside the sealed housing, a partition wall that is provided inside the sealed housing and divides the inside of the sealed housing into a first space and a second space, and a fan that sequentially sends the gas inside the sealed housing from the heat exchanger through the first space to the second space.
- This disclosure provides a projection-type image display device that prevents its lifespan from being shortened even when used outdoors.
- FIG. 1 is an external perspective view of a projection type image display device according to a first embodiment
- FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a projection-type image display device according to a first embodiment with a top panel removed
- Vertical cross section of a heat exchanger A perspective view of a projection lens unit
- FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical modulation element and liquid cooling.
- FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating the flow of gas inside a sealed housing of a projection type image display device.
- FIG. 1 is an external perspective view of the projection-type image display device 1 according to the first embodiment.
- the projection-type image display device 1 according to the first embodiment is, for example, a so-called three-chip type DMD projector that uses three DMDs. Note that liquid crystal elements may be used instead of the DMDs.
- the projection type image display device 1 of the first embodiment includes a housing 2.
- the housing 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape and includes a frame 12 that constitutes each side of the rectangular parallelepiped.
- the housing 2 further includes a top plate 3 and a bottom plate 4, and four side plates 5, 6, 7, and 8 that face each other.
- the frame 12 supports the top plate 3, bottom plate 4m, and side plates 5 to 8, each of which is made of metal or resin, and the top plate 3, bottom plate 4m, and side plates 5 to 8 are fixed to the frame 12.
- the housing 2 may include a metal top plate 3, bottom plate 4m, and side plates 5 to 8, which may be connected by welding without the frame 12. Image light is projected from the side plate 5.
- the side plate 5 and the side plate 6 face each other.
- the side plate 7 is connected to the side plates 5 and 6 via the frame 12, and an air intake 9 through which outside air flows into the housing 2 is arranged.
- Side plate 8 is connected to side plates 5 and 6 via frame 12, and has an exhaust port 10 through which outside air that has flowed into housing 2 flows out again to the outside of housing 2. Air inlet 9 and exhaust port 10 each have multiple holes 11.
- Top plate 3 is detachably fastened to the four side plates 5 to 8.
- An enclosed space S1 and an unsealed space S2 are arranged within housing 2.
- the level of sealing in enclosed space S1 is a liquid-tight state in which no liquid can flow in from the outside. Therefore, dust and dirt are also prevented from flowing into enclosed space S1.
- Figure 2 is a plan view showing the configuration of the projection type image display device 1 with the top plate 3 removed according to the embodiment.
- the projection type image display device 1 includes a power supply board 13, a light source unit 15, a light modulation unit 17, and a projection lens unit 19.
- the power supply board 13, the light source unit 15, the light modulation unit 17, and the projection lens unit 19 are disposed within an enclosed space S1.
- the power supply board 13 converts the power supplied from an external power source via a cable 21 into direct current and supplies the driving power for the projection type image display device 1.
- the power supply board 13 also controls the power supplied to the light source unit 15, thereby controlling the amount of light emitted from the light source unit 15.
- the power supply board 13 has an integrated circuit that can be realized by semiconductor elements, etc., and can be configured, for example, by a microcomputer, CPU, MPU, GPU, DSP, FPGA, or ASIC. Each power supply board 13 realizes a predetermined function by reading data and programs stored in a built-in memory unit (not shown) and performing various arithmetic processing.
- the memory unit can be realized, for example, by a hard disk drive (HDD), SSD, RAM, DRAM, ferroelectric memory, flash memory, magnetic disk, or a combination of these.
- the light source unit 15 includes, for example, multiple laser light sources and a phosphor wheel.
- Laser light for example in the blue wavelength range, emitted from the multiple laser light sources is branched and enters the phosphor wheel, where it is converted into laser light in the yellow wavelength range.
- This laser light in the yellow wavelength range and the laser light in the blue wavelength range are mixed to generate white light, which is emitted from the light source unit 15 to the light modulation unit 17 via the relay optical system.
- the relay optical system includes multiple lenses and mirrors, and guides the white light emitted from the light source unit 15 to the light modulation unit 17.
- the light modulation unit 17 modulates the incident white light according to the input video signal to generate video light, and outputs this video light to the projection lens unit 19.
- the light modulation unit 17 outputs colored light according to an image signal synchronized with each color of light transmitted from a signal board included in the power supply board 13.
- the light modulation unit 17 includes a light separation element (e.g., a prism or dichroic mirror) that separates the incident white light into multiple colored lights, a light modulation element 17a that modulates each of the separated colored lights according to a video signal, and a light combining element (e.g., a prism) that combines the modulated colored lights into image light.
- the light separation element and the light combining element may be the same prism.
- the light modulation element 17a may be, for example, a DMD that changes the angle of a micromirror to change the direction of light travel, or a liquid crystal element.
- a DMD will be described as an example of the light modulation element 17a.
- the projection lens unit 19 includes multiple lenses 19a, 19b, and 19c, and a lens barrel 19d that supports each lens, and enlarges and projects the image light incident from the light modulation unit 17 onto a screen (not shown).
- the projection lens unit 19 is described as including three lenses for the sake of simplicity, but is not limited to this and may include more lenses.
- the direction in which the multiple lenses 19a, 19b, and 19c are arranged is referred to as the first direction.
- the signal board of the power supply board 13 controls the angle of the micromirror of each light modulation element 17a to a first angle and a second angle in synchronization with the input image signal.
- the light reflected at the first angle is emitted as image light, and the light reflected at the second angle is absorbed as unwanted light.
- the projection type image display device 1 further includes a heat exchanger 22 and fans 23 and 25.
- the fans 23 and 25 are disposed within the space S2.
- the heat exchanger 22 has a flow path F1 communicating with the sealed space S1 and a flow path F2 communicating with the space S2, and exchanges heat between the flow path F1 and the flow path F2.
- the flow path F1 and the flow path F2 are separated by a partition wall 22a.
- the partition wall 22a is, for example, a metal plate material.
- the heat exchanger 22 has flow paths F1a and F2a that alternately overlap each other, for example, and the high-temperature gas flowing in the flow path F1a is cooled by the outside air flowing in the flow path F2a.
- the heat exchanger 22 may have a configuration in which multiple fins protrude from the flow path F1 into the flow path F2, or may have a configuration in which heat is exchanged by a heat pipe instead of the partition wall 22a or fins.
- the flow path F1 has an intake port F1c that communicates with the second space Sp2 via the fan 35, and an exhaust port F1d that communicates with the first space Sp1.
- the fan 25 draws in outside air through the intake port 9 and sends it to the flow path F2 of the heat exchanger 22.
- the fan 23 exhausts the gas that has flowed out of the flow path F2 of the heat exchanger 22 to the outside through the exhaust port 10.
- the sealed space S1 is a space surrounded by parts of the top plate 3, the bottom plate 4, the side plate 7, and the side plate 8, the side plate 5, and the partition wall 22a of the heat exchanger 22.
- the top plate 3, the bottom plate 4, the side plate 7, and the side plate 8, the side plate 5, and the partition wall 22a of the heat exchanger 22 form a sealed housing 2a.
- Sealing members such as packing are arranged between the frame 12 and the top plate 3 and the side plates 5, 7, and 8, and the seal is maintained when the top plate 3 and the side plates 5 to 8 are fixed to the frame 12.
- the sealed space S1 in the sealed housing 2a is divided into a first space Sp1, a second space Sp2, and a third space Sp3.
- the first space Sp1 and the second space Sp2 are divided by a partition wall 27.
- the third space Sp3 is the space inside the heat exchanger 22.
- the partition wall 27 is made of a metal or resin wall material. The lower end of the partition wall 27 is connected to the bottom plate 4, and the upper end of the partition wall 27 is connected to the top plate 3.
- the power supply board 13 is disposed in the first space Sp1.
- a heat receiving portion 29 is disposed at the boundary between the first space Sp1 and the second space Sp2, and for example, the heat receiving portion 29 is provided on the partition wall 27.
- the gas in the first space Sp1 flows through the heat receiving portion 29 into the second space Sp2, and the heat receiving portion 29 absorbs the heat of the air flowing from the first space Sp1 to the second space Sp2.
- the heat receiving portion 29 is, for example, a radiator.
- the projection lens unit 19, the light modulation section 17, and the light source section 15 are arranged in the second space Sp2.
- the light modulation section 17 has a heat receiving section 31, and the light source section 15 has a heat receiving section 33.
- the heat receiving section 31 absorbs heat from the light modulation section 17, and the heat receiving section 33 absorbs heat from the light source section 15.
- the heat receiving sections 31 and 33 are each made of a metal plate, for example a copper plate.
- a fan 35 is disposed between the light source unit 15 and the heat exchanger 22.
- the fan 35 draws in gas from the second space Sp2 and causes it to flow into the flow path F1 of the heat exchanger 22.
- Figure 4 is a perspective view of the projection lens unit 19.
- a cover member 37 is provided that surrounds the side of the tip of the projection side of the lens barrel 19d of the projection lens unit 19.
- the cover member 37 is connected to the bottom plate 4 and the side plate 5, and supports the tip of the lens barrel 19d on the projection side.
- the cover member 37 is connected to the side plate 5 via a cushioning material such as sponge.
- the side panel 5 has an opening 5a on an extension of the projection direction of the barrel 19d of the projection lens unit 19.
- a transparent member 5b is arranged to cover the opening 5a from the inside of the side panel 5.
- the transparent member 5b is a colorless transparent member that transmits image light, and is, for example, a glass plate or a resin member.
- the transparent member 5b is arranged on an extension of the tip side of the barrel 19d of the projection lens unit 19, and the image light projected from the projection lens unit 19 passes through the transparent member 5b.
- Figure 5 is a perspective view showing the configuration of the light modulation element 17a and liquid cooling.
- Figure 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the liquid cooling system 30.
- the liquid cooling system 30 comprises a heat receiving section 31, an inlet pipe 43, an outlet pipe 45, and a radiator 47.
- the heat receiving section 31 comprises a heat receiving plate 39 and a flow path section 41.
- One side of the heat receiving plate 39 is in contact with the back of the optical modulation element 17a via grease, and receives the heat generated by driving the optical modulation element 17a.
- the other side of the heat receiving plate 39 is in contact with the flow path section 41, and the heat of the heat receiving plate 39 is dissipated to the flow path section 41.
- the refrigerant flows inside the flow path section 41, and heat from the heat receiving plate 39 is transferred to the refrigerant in the flow path section 41.
- the heat receiving section 31 is equipped with an inlet pipe 43 through which the refrigerant flows into the flow path section 41, and an outlet pipe 45 through which the refrigerant flows out from the heat receiving section 31.
- the refrigerant that flows in from the inlet pipe 43 absorbs heat from the optical modulation element 17a and increases in temperature.
- the heat receiving section 31 has a built-in pump, and the refrigerant with an increased temperature flows out from the flow path section 41 via the outlet pipe 45 and flows into the radiator 47.
- the refrigerant is cooled in the radiator 47, and the cooled refrigerant circulates back to the heat receiving section 31.
- radiators 49, 47, and 51 are arranged along the side plate 6.
- a liquid cooling system is configured in which a refrigerant circulates between the radiator 49 and the heat receiving section 29, and the heat absorbed by the heat receiving section 29 is dissipated in the radiator 49 via the refrigerant.
- a liquid cooling system is configured in which a refrigerant circulates between the radiator 51 and the heat receiving section 33, and the heat absorbed by the heat receiving section 33 is dissipated in the radiator 51 via the refrigerant.
- the projection type image display device 1 can reduce the amount of heat to be cooled by air cooling using the heat exchanger 22 by directly cooling the gas that cools the light source section 15, the light modulation section 17, and the power supply board 13, which are high-heat sources, using gas outside the sealed housing 2a via liquid cooling. This allows the size of the heat exchanger 22 to be reduced, and the entire projection type image display device 1 to be made smaller.
- Fig. 7 is an explanatory diagram for explaining the flow of gas in the sealed housing 2a of the projection-type image display device 1.
- the gas flowing in the sealed space S1 is, for example, air.
- the fan 25 draws in outside air from the intake port 9 and causes it to flow into the flow path F2 of the heat exchanger 22.
- the gas flowing through the flow path F1 of the heat exchanger 22, which is the third space Sp3 of the sealed space S1, is cooled by the outside air flowing through the flow path F2.
- the cooled gas flows into the first space Sp1 from the exhaust port F1d of the flow path F1 of the heat exchanger 22.
- the gas that flows into the first space Sp1 cools the power supply board 13.
- the gas heated by the power supply board 13 flows from the first space Sp1 to the second space Sp2 through the heat receiving portion 29.
- the heat receiving portion 29 absorbs heat from the gas passing through, so the gas is cooled again.
- the cooled gas collides with the side panel 5, changes direction, and flows through the projection lens unit 19 along the surface of the cover member 37, cooling the lenses 19a to 19c of the projection lens unit 19 via the lens barrel 19d.
- the cover member 37 prevents gas from flowing on the projection side of the lens 19c, preventing the cooling air from causing fluctuations in the projected image light.
- the gas that has cooled the projection lens unit 19 passes through the light modulation section 17 to cool optical elements such as lenses and prisms.
- the gas that has cooled the light modulation section 17 then passes through the light source section 15 to cool optical elements such as the phosphor wheel and collimator lens.
- the gas that has cooled the light source unit 15 flows out to the intake port F1c of the flow path F1 of the heat exchanger 22 by the fan 35.
- heat is exchanged between the gas that has been heated by passing through the sealed space S1 and the outside air.
- the outside air that has been heated as a result is exhausted to the outside from the flow path F2 of the heat exchanger 22 through the exhaust port 10 by the fan 23.
- the gas that flows out from the third space Sp3 of the heat exchanger 22 through the exhaust port F1d into the first space Sp1 passes through the power supply board 13, and further passes through the projection lens unit 19, the light modulation unit 17, and the light source unit 15 in the second space Sp2, and flows into the third space Sp3 through the intake port F1c of the heat exchanger 22, thereby circulating and flowing in sequence within the sealed space S1, and therefore the sealed space S1 can be efficiently cooled.
- the gas flow path in the sealed space S1 is connected in one loop from the exhaust port F1d to the intake port F1c of the heat exchanger 22, and the objects to be cooled are arranged in order on the flow path, so that the flow path required in the sealed space S1 can be minimized. It is possible to omit the space for airflow other than where the heat exchanger 22 is arranged, and it is possible to reduce wasted space, thereby realizing a compact housing 2.
- the projection type image display device 1 of the embodiment comprises a light source unit 15 that irradiates light, a light modulation unit 17 that modulates the light from the light source unit 15 to generate image light, a projection lens unit 19 having a plurality of lenses 19a to 19c and projecting the image light, a power supply board 13 that drives and controls the light source unit 15, a sealed housing 2a that houses the light source unit 15, the power supply board 13, the light modulation unit 17, and the projection lens unit 19, a heat exchanger 22 that exchanges heat between the gas inside the sealed housing 2a and the gas outside the sealed housing 2a, a partition 27 that is provided inside the sealed housing 2a and divides the inside of the sealed housing 2a into a first space Sp1 and a second space Sp2, and a fan 35 that sequentially sends the gas inside the sealed housing 2a from the heat exchanger 22 through the first space Sp1 to the second space Sp2.
- the sealed housing 2a houses the light source unit 15, the power supply board 13, the light modulation unit 17, and the projection lens unit 19, so that the intrusion of dust and water into the light source unit 15, the power supply board 13, the light modulation unit 17, and the projection lens unit 19 can be reduced, and the life of the projection type image display device 1 can be prevented from being shortened.
- the power supply board 13 is also housed in the sealed housing 2a, deterioration can be prevented even when used outdoors.
- the inside of the sealed housing 2a is divided into a first space Sp1 and a second space Sp2 by a partition 27, and the gas inside the sealed housing 2a cooled by the heat exchanger 22 is sent in sequence from the first space Sp1 to the second space Sp2, so that a flow of cooling air in a fixed direction is formed inside the sealed housing 2a, and the cooling efficiency can be increased.
- the cover member 37 that covers at least a portion of the periphery of the lens 19c on the most projection side of the projection lens unit 19 is connected to the sealed housing 2a, so that it is possible to reduce the air inside the sealed housing 2a from flowing to the projection side of the lens 19c on the most projection side of the projection lens unit 19, thereby reducing the occurrence of fluctuations in the projected image light.
- the gas cooled by the heat exchanger 22 flows from the heat exchanger 22 into the power supply board 13.
- the gas that has passed through the power supply board 13 flows into the projection lens unit 19 from a first direction that intersects with the arrangement direction of the multiple lenses 19a to 19c in the projection lens unit 19.
- the gas that has passed through the projection lens unit 19 flows into the heat exchanger 22.
- the cover member 37 extends in a direction that intersects with the first direction.
- the cover member 37 extends in a direction intersecting with a first direction intersecting with the arrangement direction of the lenses 19a to 19c in the projection lens unit 19, so that the gas flows along the cover member 37. This reduces the gas from getting around the lens 19c on the projection side of the projection lens unit 19, and reduces the occurrence of shimmering in the projected image and the appearance of dust.
- the projection type image display device 1 also includes heat receiving sections 29, 31, 33 arranged inside the sealed housing 2a, and radiators 47, 49, 51 arranged outside the sealed housing 2a and dissipating heat absorbed by the heat receiving sections 29, 31, 33.
- the heat receiving sections 29, 31, 33 exchange heat with the radiators 49, 47, 51, respectively, via liquid. This can further improve the cooling effect inside the sealed housing 2a.
- the heat receiving section 33 also absorbs heat from the light source section 15. This can further improve the cooling effect of the light source section 15.
- the heat receiving section 31 also absorbs heat from the optical modulation section 17. This can further improve the cooling effect of the optical modulation section 17.
- the power supply board 13 is disposed in the first space Sp1, and the projection lens unit 19, the light modulation section 17, and the light source section 15 are disposed in the second space Sp2. Since only the power supply board 13 is disposed in the first space Sp1, the cooling effect of the power supply board 13 can be improved by the gas cooled by the outside air.
- the heat receiving section 29 is disposed at the boundary between the first space Sp1 and the second space Sp2, and absorbs heat from the gas flowing from the first space Sp1 to the second space Sp2. This allows the gas heated by the cooling of the power supply board 13 to be cooled by the heat receiving section 29 as it flows from the first space Sp1 to the second space Sp2. The cooled air flows again into the second space Sp2, thereby further improving the cooling effect of the projection lens unit 19, the light modulation section 17, and the light source section 15 disposed in the second space Sp2.
- the sealed space S1 is a liquid-tight space that inhibits the intrusion of dust and prevents liquids such as water from entering from the outside, but this is not limited to this.
- the sealed space S1 may be an airtight space that blocks the inflow and outflow of gas from the outside.
- the gas in the sealed space S1 is not limited to air, and helium or argon may be used.
- the heat receiving portion 29 is disposed at the boundary between the first space Sp1 and the second space Sp2, but this is not limited to the above.
- the heat receiving portion 29 may be omitted.
- the cover member 37 surrounds the entire side surface of the tip of the projection side of the barrel 19d of the projection lens unit 19, but this is not limited to the above.
- the cover member 37 surrounds at least a portion of the side surface of the tip of the projection side of the barrel 19d of the projection lens unit 19, thereby preventing gas from flowing into the tip side of the projection lens unit 19.
- the cover member 37 may be, for example, a wall standing up from the bottom plate 4 between the projection lens unit 19 and the heat receiving part 29, or may have an inverted L-shape, standing up from the bottom plate 4 and extending along the side plate 5 in a direction perpendicular to the arrangement direction of the multiple lenses 19a to 19c.
- the projection type image display device of the present disclosure includes a light source unit that irradiates light, a light modulation unit that modulates the light from the light source unit to generate image light, a projection lens unit having a plurality of lenses and projecting the image light, a power supply board that drives and controls the light source, a sealed housing that houses the light source unit, the power supply board, the light modulation unit, and the projection lens unit, a heat exchanger that exchanges heat between gas inside the sealed housing and gas outside the sealed housing, a partition wall provided within the sealed housing that divides the sealed housing into a first space and a second space, and a fan that sequentially sends gas inside the sealed housing from the heat exchanger through the first space to the second space.
- the sealed housing houses the light source unit, power supply board, light modulation unit, and projection lens unit, reducing the intrusion of dust and water into the light source unit, power supply board, light modulation unit, and projection lens unit, thereby extending the life of the projection type image display device.
- a cover member is provided that covers at least a portion of the periphery of the lens closest to the projection side of the projection lens unit, and the cover member is connected to the sealed housing.
- the cover member which covers at least a portion of the periphery of the lens on the most projection side of the projection lens unit, is connected to the sealed housing, so that it is possible to reduce air inside the sealed housing from flowing past the projection side of the lens on the most projection side of the projection lens unit, thereby reducing the occurrence of fluctuations in the projected image light.
- the cover member is connected to the sealed housing does not only mean that the cover member is directly connected to the sealed housing, but also includes connection via a sponge or the like.
- the gas cooled by the heat exchanger flows from the heat exchanger to the power supply board.
- the gas that has passed through the power supply board flows into the projection lens unit from a first direction that intersects with the arrangement direction of the multiple lenses in the projection lens unit.
- the gas that has passed through the projection lens unit flows into the heat exchanger.
- the cover member extends in a direction that intersects with the first direction.
- a heat receiving section is disposed inside the sealed housing, and a radiator is disposed outside the sealed housing and dissipates heat absorbed by the heat receiving section, and the heat receiving section exchanges heat with the radiator via liquid.
- the heat receiving section absorbs heat from the light source section.
- the heat receiving section absorbs heat from the light modulation section.
- a power supply board is disposed in the first space.
- a projection lens unit, a light modulation section, and a light source section are disposed in the second space.
- the heat receiving section is disposed at the boundary between the first space and the second space, and absorbs heat from the gas flowing from the first space to the second space.
- This disclosure can be used in a projection type image display device that projects image light generated by modulating light from a light source.
- Reference Signs List 1 Projection type image display device 2 Housing 2a Sealed housing 3 Top plate 4 Bottom plate 5, 6, 7, 8 Side plate 5a Opening 5b Reference Signs List 9 Air intake 10 Exhaust 11 Hole 13 Power supply board 15 Light source section 17 Light modulation section 19 Projection lens unit 19a, 19b, 19c Lens 19d Lens barrel 21 Cable 22 Heat exchanger 22a Partition wall 23, 25 Fan 27 Partition wall 29, 31, 33 Heat receiving section 30 Liquid cooling system 35 Fan 37 Cover member 39 Heat receiving plate 41 Flow path section 43 Inflow pipe 45 Outflow pipe 47, 49, 51 Radiator F1, F2 Flow path F1c Air intake F1d Exhaust port S1 Sealed space S2 Space Sp1 First space Sp2 Second space Sp3 Third space
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Abstract
投写型映像表示装置は、光を照射する光源部と、光源部からの光を変調して映像光を生成する光変調部と、複数のレンズを有し、映像光を投写する投写レンズユニットと、光源を駆動制御する電源基板と、光源部と、電源基板と、光変調部と、投写レンズユニットと、を収容する密閉筐体と、密閉筐体の内部の気体と密閉筐体の外部の気体との熱交換を行う熱交換器と、密閉筐体内に設けられ、密閉筐体内を第1の空間と、第2の空間とに区分けする隔壁と、熱交換器から第1の空間を経て第2の空間へと密閉筐体の内部の気体を順に送るファンと、を備える。
Description
本発明は、投写型映像表示装置に関する。
従来、光源からの照明光を光変調素子により画像光に変調し、変調した画像光を投写する投写型映像表示装置がある。光変調素子としてDMD(Digital Micromirror Device)または液晶素子が用いられている。このような投写型映像表示装置は、屋内の様々な場所において使用されている。このような投写型映像表示装置として、特許文献1の投写型映像表示装置(プロジェクター)が例として挙げられる。
しかしながら、屋外で投写型映像表示装置を使用する場合、屋内よりも投写型映像表示装置内に浸入する埃の量が増加し、また、雨により水が浸入することもある。これにより、投写型映像表示装置の寿命が短くなる場合もある。
本開示は、屋外で使用しても寿命が短くなるのを抑制した投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
本開示に係る投写型映像表示装置は、光を照射する光源部と、光源部からの光を変調して映像光を生成する光変調部と、複数のレンズを有し、映像光を投写する投写レンズユニットと、光源を駆動制御する電源基板と、光源部と、電源基板と、光変調部と、投写レンズユニットと、を収容する密閉筐体と、密閉筐体の内部の気体と密閉筐体の外部の気体との熱交換を行う熱交換器と、密閉筐体内に設けられ、密閉筐体内を第1の空間と、第2の空間とに区分けする隔壁と、熱交換器から第1の空間を経て第2の空間へと密閉筐体の内部の気体を順に送るファンと、を備える。
本開示は、屋外で使用しても寿命が短くなるのを抑制した投写型映像表示装置を提供することができる。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
(実施の形態)
[1-1.投写型映像表示装置の構成]
図1を参照して、実施の形態1の投写型映像表示装置1を説明する。図1は、実施の形態1に係る投写型映像表示装置1の外観斜視図である。実施の形態1の投写型映像表示装置1は、例えば、DMDを3つ使用するいわゆる3チップ方式のDMDプロジェクターである。なお、DMDの代わりに液晶素子を用いてもよい。
[1-1.投写型映像表示装置の構成]
図1を参照して、実施の形態1の投写型映像表示装置1を説明する。図1は、実施の形態1に係る投写型映像表示装置1の外観斜視図である。実施の形態1の投写型映像表示装置1は、例えば、DMDを3つ使用するいわゆる3チップ方式のDMDプロジェクターである。なお、DMDの代わりに液晶素子を用いてもよい。
実施の形態1の投写型映像表示装置1は、筐体2を備える。筐体2は、略直方体の形状を有し、直方体のそれぞれの辺部分を構成するフレーム12を備える。筐体2は、さらに、互いに対向する天板3及び底板4と、4つの側板5、6、7、8と、を備える。フレーム12は、それぞれ金属製または樹脂製の天板3、底板4m及び側板5~8を支持し、天板3、底板4m及び側板5~8がフレーム12に固定される。なお、筐体2は金属製の天板3、底板4m及び側板5~8を備えて、フレーム12を介さずにそれぞれ溶接により接続してもよい。側板5から映像光が投写される。側板5と側板6とは互いに対向する。側板7はフレーム12を介して側板5及び6と接続され、筐体2内に外気が流入する吸気口9が配置されている。側板8はフレーム12を介して側板5及び6と接続され、筐体2内に流入した外気が再び筐体2の外部へ流出する排気口10が配置されている。吸気口9及び排気口10は、それぞれ複数の孔11を有する。天板3は、着脱可能に4つの側板5~8に締結される。筐体2内に密閉空間S1と密閉されていない空間S2とが配置されている。密閉空間S1における密閉の程度は、外部から液体が流入しない液密の状態である。したがって、塵や埃が密閉空間S1内へ流入することも抑制されている。
次に、図2を参照する。図2は実施の形態に係る天板3を取り外した状態の投写型映像表示装置1の構成を示す平面図である。
投写型映像表示装置1は、電源基板13と、光源部15と、光変調部17と、投写レンズユニット19とを備える。電源基板13と、光源部15と、光変調部17と、投写レンズユニット19とは、密閉空間S1内に配置されている。
電源基板13は、外部の電源からケーブル21を介して供給される電力を直流へと変換して投写型映像表示装置1の駆動電力を供給する。また、電源基板13は、光源部15へ供給する電力を制御することで、光源部15から照射される光量を制御する。
電源基板13は、半導体素子などで実現可能な集積回路を有し、例えば、マイコン、CPU、MPU、GPU、DSP、FPGA、またはASICで構成することができる。電源基板13はそれぞれ、内蔵する記憶部(図示省略)に格納されたデータやプログラムを読み出して種々の演算処理を行うことで、予め定められた機能を実現する。記憶部は、例えば、ハードディスク(HDD)、SSD、RAM、DRAM、強誘電体メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスク、またはこれらの組み合わせによって実現できる。
光源部15は、例えば、複数のレーザー光源と、蛍光体ホイールとを備える。複数のレーザー光源から出射した、例えば、青色の波長域のレーザー光が分岐して蛍光体ホイールに入射し、黄色の波長域のレーザー光に変換される。この黄色の波長域のレーザー光と青色の波長域のレーザー光とが、混合されて白色光が生成され光源部15からリレー光学系を介して光変調部17へ出射される。リレー光学系は、複数のレンズ及びミラーを備え、光源部15から出射した白色光を光変調部17へ導く。
光変調部17は、入射された白色光を入力される映像信号に合わせて変調して映像光を生成し、この映像光を投写レンズユニット19へ出射する。光変調部17は、電源基板13に含まれる信号基板から送信される各色の光に同期した画像信号に応じて、色光を出射する。光変調部17は、入射された白色光を複数の色光に分離する光分離素子(例えば、プリズムまたはダイクロイックミラー)と、分離された色光をそれぞれ映像信号に合わせて変調する光変調素子17aと、変調された各色光を映像光として合成する光合成素子(例えば、プリズム)と、を備える。光分離素子と光合成素子とは同じプリズムであってもよい。
光変調素子17aは、例えば、微小ミラーの角度を変えて光の進行方向を変えるDMDでもよいし、液晶素子でもよい。実施の形態では、光変調素子17aとしてDMDの例を説明する。
投写レンズユニット19は複数のレンズ19a、19b、19cと、各レンズを支持する鏡筒19dと、を備え、光変調部17から入射した映像光を図示しないスクリーンに拡大投写する。実施の形態では、投写レンズユニット19は、説明を簡略化するために、3枚のレンズを備える構成として説明するが、これに限らず、より多くのレンズを備えてもよい。複数のレンズ19a、19b、19cの配列方向を第1の方向とする。
電源基板13の信号基板は、入力された画像信号に同期して各光変調素子17aの微小ミラーの角度を第1の角度と第2の角度とへ駆動制御する。第1の角度で反射された光は映像光として出射され、第2の角度で反射された光は不要光として吸光される。
投写型映像表示装置1は、さらに、熱交換器22、及び、ファン23、25、を備える。ファン23及び25は、空間S2内に配置される。
熱交換器22は、密閉空間S1と連通する流路F1と空間S2と連通する流路F2とを備え、流路F1と流路F2との間で熱交換を行う。流路F1と流路F2とは隔壁22aによって隔てられている。隔壁22aは、例えば、金属製の板材である。熱交換器22は、流路F1と流路F2とは、例えば、互いに交互に重なる流路F1a、F2aを有し、流路F1a内を流れる温度の高い気体が流路F2a内を流れる外気によって冷却される。なお、熱交換器22は、流路F1から複数のフィンが流路F2内に突出する構成でもよいし、隔壁22aやフィンの代わりにヒートパイプによって熱交換する構成でもよい。流路F1は、ファン35を介して第2の空間Sp2と連通する吸気口F1cと、第1の空間Sp1と連通する排気口F1dを有する。
ファン25は、吸気口9を介して外気を吸気して熱交換器22の流路F2へ送る。ファン23は、熱交換器22の流路F2から流出した気体を排気口10を介して外部へ排気する。
[1-2.密閉空間S1内の構成]
密閉空間S1は、天板3、底板4、側板7、及び側板8のそれぞれの一部と、側板5と熱交換器22の隔壁22a、とで囲まれた空間である。天板3、底板4、側板7、及び側板8のそれぞれの一部と、側板5と熱交換器22の隔壁22aとで、密閉筐体2aを構成する。フレーム12と、天板3及び側板5、7、8との間にはパッキン等のシール部材が配置され、天板3、及び側板5~8がフレーム12に固定された際に密閉性が保たれている。
密閉空間S1は、天板3、底板4、側板7、及び側板8のそれぞれの一部と、側板5と熱交換器22の隔壁22a、とで囲まれた空間である。天板3、底板4、側板7、及び側板8のそれぞれの一部と、側板5と熱交換器22の隔壁22aとで、密閉筐体2aを構成する。フレーム12と、天板3及び側板5、7、8との間にはパッキン等のシール部材が配置され、天板3、及び側板5~8がフレーム12に固定された際に密閉性が保たれている。
密閉筐体2a内の密閉空間S1は、第1の空間Sp1と、第2の空間Sp2と、第3の空間Sp3とに分けられる。第1の空間Sp1と、第2の空間Sp2とは、隔壁27により分けられている。第3の空間Sp3は、熱交換器22内の空間である。隔壁27は、金属製または樹脂製の壁材で構成されている。隔壁27の下端は底板4と接続され、隔壁27の上端は天板3と接続される。
第1の空間Sp1内に電源基板13が配置されている。第1の空間Sp1と第2の空間Sp2の境界に受熱部29が配置されており、例えば、隔壁27に受熱部29が設けられている。第1の空間Sp1の気体は受熱部29を通って第2の空間Sp2へ流れ、受熱部29は、第1の空間Sp1から第2の空間Sp2へ流れる空気の熱を吸熱する。受熱部29は例えば、ラジエターである。
第2の空間Sp2内に投写レンズユニット19、光変調部17、光源部15が配置されている。光変調部17は受熱部31を有し、光源部15は受熱部33を有する。受熱部31は光変調部17の熱を吸熱し、受熱部33は光源部15の熱を吸熱する。受熱部31及び33は、それぞれ、金属製の板材であり、例えば、銅板である。
光源部15と熱交換器22との間にファン35が配置されている。ファン35は、第2の空間Sp2の気体を吸入し熱交換器22の流路F1へ流出する。
図2及び図4を参照する。図4は、投写レンズユニット19の斜視図である。投写レンズユニット19の鏡筒19dの投写側の先端部の側面を囲むカバー部材37が設けられている。カバー部材37は底板4及び側板5に接続され、鏡筒19dの投写側の先端部を支持する。カバー部材37は側板5にスポンジ等の緩衝材を介して接続されている。
側板5は、投写レンズユニット19の鏡筒19dの投写方向の延長上に開口5aを有する。側板5の内側から開口5aを塞ぐように透明部材5bが配置されている。透明部材5bは、映像光を透過する無色透明の部材であり、例えば、ガラス板または樹脂部材である。透明部材5bは投写レンズユニット19の鏡筒19dの先端側の延長上に配置され、投写レンズユニット19から投写された映像光が透明部材5bを透過する。
図2、図5及び図6を参照する。図5は光変調素子17a及び液冷の構成を示す斜視図である。図6は液冷システム30の構成を示す説明図である。液冷システム30は、受熱部31と、流入管43と、流出管45と、ラジエター47とを備える。受熱部31は、受熱板39と、流路部41とを備える。
受熱板39の一方の面は、グリスを介して光変調素子17aの背面と接触しており、光変調素子17aの駆動熱を受熱する。受熱板39の他方の面は流路部41と接触しており、受熱板39の熱が流路部41へ放熱される。
流路部41は内部に冷媒が流れており、受熱板39の熱が流路部41内の冷媒へ伝熱される。受熱部31は、流路部41へ冷媒が流入する流入管43と、受熱部31から冷媒が流出する流出管45と、を備える。流入管43から流入した冷媒は、光変調素子17aの熱を吸熱して温度が上昇する。受熱部31はポンプを内蔵しており、温度が上昇した冷媒は、流路部41から流出管45を経て流出され、ラジエター47に流入する。冷媒はラジエター47で冷却され、冷却された冷媒は、再度、受熱部31へと循環する。
図2を参照する。密閉されていない空間S2において、側板6に沿って、ラジエター49、47、51が配置されている。液冷システム30と同様にラジエター49と受熱部29との間に冷媒が循環する液冷システムが構成されており、受熱部29が吸熱した熱は冷媒を介してラジエター49において放熱される。また、液冷システム30と同様にラジエター51と受熱部33との間に冷媒が循環する液冷システムが構成されており、受熱部33が吸熱した熱は冷媒を介してラジエター51において放熱される。投写型映像表示装置1は、このような液冷システムを備えることで、高熱源である光源部15、光変調部17、及び、電源基板13を冷却した気体を、密閉筐体2aの外部の気体によって液冷を介して直接冷却することで、熱交換器22による空冷で冷却する熱量を減らすことができる。これにより熱交換器22のサイズを小さくすることができ、投写型映像表示装置1全体の小型化を実現することができる。
[1-3.冷却風の流れ]
次に、図7を参照して実施の形態における投写型映像表示装置1の密閉空間S1内の気体の流れについて説明する。図7は投写型映像表示装置1の密閉筐体2a内の気体の流れを説明する説明図である。密閉空間S1内を流れる気体は、例えば、空気である。
次に、図7を参照して実施の形態における投写型映像表示装置1の密閉空間S1内の気体の流れについて説明する。図7は投写型映像表示装置1の密閉筐体2a内の気体の流れを説明する説明図である。密閉空間S1内を流れる気体は、例えば、空気である。
ファン25により、外気が吸気口9から吸入され熱交換器22の流路F2へ流入する。密閉空間S1の第3の空間Sp3である、熱交換器22の流路F1内を流れる気体が流路F2を流れる外気により冷却される。冷却された気体が熱交換器22の流路F1の排気口F1dから第1の空間Sp1へ流入する。第1の空間Sp1へ流入した気体は、電源基板13を冷却する。電源基板13により昇温された気体は受熱部29を通って、第1の空間Sp1から第2の空間Sp2へ流入する。受熱部29は、通過する気体から吸熱するので、気体が再び冷却される。
冷却された気体は、側板5に衝突して流れの方向が変更され、カバー部材37の表面に沿って投写レンズユニット19を流れて、鏡筒19dを介して投写レンズユニット19のレンズ19a~19cを冷却する。カバー部材37によって、レンズ19cの投写側を気体が流れることが無いので、投写される映像光が冷却風により揺らぎが発生するのを防止することができる。
投写レンズユニット19を冷却した気体は、光変調部17を通ってレンズやプリズム等の光学素子を冷却する。光変調部17を冷却した気体は、さらに光源部15を通って、蛍光体ホイールやコリメータレンズ等の光学素子を冷却する。
光源部15を冷却した気体はファン35により熱交換器22の流路F1の吸気口F1cへ流出する。熱交換器22内で、密閉空間S1を通過したことで昇温した気体と外気とが熱交換される。これにより昇温した外気は、ファン23により熱交換器22の流路F2から排気口10を介して外部へ排気される。このように、熱交換器22の第3の空間Sp3から排気口F1dを介して第1の空間Sp1内へ流れ出た気体は、電源基板13を通過し、さらに、第2の空間Sp2内の投写レンズユニット19、光変調部17、光源部15を通過して、熱交換器22の吸気口F1cを介して第3の空間Sp3へ流入することで、密閉空間S1内を順に循環して流れるので、密閉空間S1内を効率よく冷却することができる。このように、密閉空間S1内の気体の流路を熱交換器22の排気口F1dから吸気口F1cまでワンループで繋ぎ、流路上に冷却対象を順番に配置することで、密閉空間S1内で必要となる流路を最小限にすることができる。熱交換器22が配置されている箇所以外に風を流すだけの空間を省略することができ、無駄な空間を削減することができるので、筐体2の小型化を実現することができる。
[2.効果等]
以上のように、実施の形態の投写型映像表示装置1は、光を照射する光源部15と、光源部15からの光を変調して映像光を生成する光変調部17と、複数のレンズ19a~19cを有し、映像光を投写する投写レンズユニット19と、光源部15を駆動制御する電源基板13と、光源部15と、電源基板13と、光変調部17と、投写レンズユニット19と、を収容する密閉筐体2aと、密閉筐体2aの内部の気体と密閉筐体2aの外部の気体との熱交換を行う熱交換器22と、密閉筐体2a内に設けられ、密閉筐体2a内を第1の空間Sp1と、第2の空間Sp2とに区分けする隔壁27と、熱交換器22から第1の空間Sp1を経て第2の空間Sp2へと密閉筐体2aの内部の気体を順に送るファン35と、を備える。
以上のように、実施の形態の投写型映像表示装置1は、光を照射する光源部15と、光源部15からの光を変調して映像光を生成する光変調部17と、複数のレンズ19a~19cを有し、映像光を投写する投写レンズユニット19と、光源部15を駆動制御する電源基板13と、光源部15と、電源基板13と、光変調部17と、投写レンズユニット19と、を収容する密閉筐体2aと、密閉筐体2aの内部の気体と密閉筐体2aの外部の気体との熱交換を行う熱交換器22と、密閉筐体2a内に設けられ、密閉筐体2a内を第1の空間Sp1と、第2の空間Sp2とに区分けする隔壁27と、熱交換器22から第1の空間Sp1を経て第2の空間Sp2へと密閉筐体2aの内部の気体を順に送るファン35と、を備える。
密閉筐体2aが、光源部15と、電源基板13と、光変調部17と、投写レンズユニット19と、を収容するので、光源部15と、電源基板13と、光変調部17と、投写レンズユニット19に埃や水が侵入するのを低減することができ投写型映像表示装置1の寿命が短くなるのを抑制することができる。特に、電源基板13も密閉筐体2a内に収容されているので、屋外の使用においても、劣化するのを抑制することができる。また、密閉筐体2a内が隔壁27によって、第1の空間Sp1と第2の空間Sp2と区分けされて、熱交換器22で冷却された密閉筐体2aの内部の気体が、第1の空間Sp1から第2の空間Sp2へと順に送られるので、密閉筐体2a内で一定の方向の冷却風の流れが形成されて、冷却効率を増加することができる。
また、投写レンズユニット19の最も投写側のレンズ19cの周囲の少なくとも一部を覆うカバー部材37が密閉筐体2aと接続されているので、密閉筐体2a内の空気が投写レンズユニット19の最も投写側のレンズ19cの投写側を流れるのを低減することができ、投写される映像光に揺らぎが発生するのを低減することができる。
また、熱交換器22で冷却された気体は、熱交換器22から電源基板13へ流入する。電源基板13を通過した気体は、投写レンズユニット19における複数のレンズ19a~19cの配列方向と交差する第1の方向から投写レンズユニット19へ流入する。投写レンズユニット19を通過した気体は熱交換器22へ流入する。カバー部材37は、第1の方向と交差する方向に延びている。
カバー部材37は、投写レンズユニット19における複数のレンズ19a~19cの配列方向と交差する第1の方向と交差する方向に延びているので、気体がカバー部材37に沿って流れる。これにより、投写レンズユニット19の投写側のレンズ19cに周り込むのを低減することができ、投写する映像に揺らぎが発生したり、埃が映るのを低減することができる。
また、投写型映像表示装置1は、密閉筐体2aの内部に配置された受熱部29、31、33と、密閉筐体2aの外部に配置され、受熱部29、31、33が吸熱した熱を放熱するラジエター47、49、51と、を備える。受熱部29、31、33は、それぞれラジエター49、47、51と液体を介して熱交換を行う。これにより、密閉筐体2a内の冷却効果をより向上させることができる。
また、受熱部33は、光源部15の熱を吸熱する。これにより、光源部15の冷却効果をより向上させることができる。
また、受熱部31は、光変調部17の熱を吸熱する。これにより、光変調部17の冷却効果をより向上させることができる。
また、第1の空間Sp1内に電源基板13が配置され、第2の空間Sp2内に投写レンズユニット19と、光変調部17と、光源部15とが配置されている。第1の空間Sp1に電源基板13だけが配置されているので、外気により冷却された気体により電源基板13の冷却効果を向上させることができる。
また、受熱部29は、第1の空間Sp1と第2の空間Sp2との境界に配置されて、第1の空間Sp1から第2の空間Sp2へ流れる気体の熱を吸熱する。これにより、電源基板13の冷却により昇温した気体を第1の空間Sp1から第2の空間Sp2へ流れる際に受熱部29で冷却することができる。再び冷却された空気が第2の空間Sp2へ流れることで、第2の空間Sp2に配置された投写レンズユニット19と、光変調部17と、光源部15との冷却効果をより向上させることができる。
(他の実施の形態)
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。したがって、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。したがって、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
(1)上述した実施の形態において、密閉空間S1は、埃等の侵入が抑制され、水等の液体が外部から浸入するのを防止する液密された空間であったがこれに限らない。密閉空間S1は、外部との気体の流入出が遮断された気密された空間であってもよい。この場合、密閉空間S1内の気体は空気に限らず、ヘリウムやアルゴンを用いてもよい。
(2)上述した実施の形態において、第1の空間Sp1と第2の空間Sp2との境界に受熱部29を配置していたがこれに限らない。受熱部29を省略してもよい。
(3)上述した実施の形態において、カバー部材37は、投写レンズユニット19の鏡筒19dの投写側の先端部の側面全体を囲んでいたがこれに限らない。カバー部材37は、投写レンズユニット19の鏡筒19dの投写側の先端部の側面の少なくとも一部を囲むことで、投写レンズユニット19の先端側に気体が流れ込むのを抑制することができる。カバー部材37は、例えば、投写レンズユニット19と受熱部29との間に、底板4から起立した壁でもよいし、逆L字形状を有し、底板4から起立して側板5に沿って複数のレンズ19a~19cの配列方向と直交する方向へ延びてもよい。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(実施の形態の概要)
(1)本開示の投写型映像表示装置は、投写型映像表示装置は、光を照射する光源部と、光源部からの光を変調して映像光を生成する光変調部と、複数のレンズを有し、映像光を投写する投写レンズユニットと、光源を駆動制御する電源基板と、光源部と、電源基板と、光変調部と、投写レンズユニットと、を収容する密閉筐体と、密閉筐体の内部の気体と密閉筐体の外部の気体との熱交換を行う熱交換器と、密閉筐体内に設けられ、密閉筐体内を第1の空間と、第2の空間とに区分けする隔壁と、熱交換器から第1の空間を経て第2の空間へと密閉筐体の内部の気体を順に送るファンと、を備える。
(1)本開示の投写型映像表示装置は、投写型映像表示装置は、光を照射する光源部と、光源部からの光を変調して映像光を生成する光変調部と、複数のレンズを有し、映像光を投写する投写レンズユニットと、光源を駆動制御する電源基板と、光源部と、電源基板と、光変調部と、投写レンズユニットと、を収容する密閉筐体と、密閉筐体の内部の気体と密閉筐体の外部の気体との熱交換を行う熱交換器と、密閉筐体内に設けられ、密閉筐体内を第1の空間と、第2の空間とに区分けする隔壁と、熱交換器から第1の空間を経て第2の空間へと密閉筐体の内部の気体を順に送るファンと、を備える。
密閉筐体が、光源部と、電源基板と、光変調部と、投写レンズユニットと、を収容するので、光源部と、電源基板と、光変調部と、投写レンズユニットに埃や水が侵入するのを低減することができ投写型映像表示装置の寿命を長くすることができる。
(2)(1)の投写型映像表示装置において、投写レンズユニットの最も投写側のレンズの周囲の少なくとも一部を覆うカバー部材と、を備え、カバー部材は密閉筐体と接続されている。
投写レンズユニットの最も投写側のレンズの周囲の少なくとも一部を覆うカバー部材が密閉筐体と接続されているので、密閉筐体内の空気が投写レンズユニットの最も投写側のレンズの投写側を流れるのを低減することができ、投写される映像光に揺らぎが発生するのを低減することができる。なお、「カバー部材が密閉筐体と接続される」とは、カバー部材が密閉筐体と直接接続されることだけでなく、スポンジ等を介して接続されることも含まれる。
(3)(1)または(2)の投写型映像表示装置において、熱交換器で冷却された気体は、熱交換器から電源基板へ流入する。電源基板を通過した気体は、投写レンズユニットにおける複数のレンズの配列方向と交差する第1の方向から投写レンズユニットへ流入する。投写レンズユニットを通過した気体は熱交換器へ流入する。カバー部材は、第1の方向と交差する方向に延びている。
(4)(1)から(3)のいずれかの投写型映像表示装置において、密閉筐体の内部に配置された受熱部と、密閉筐体の外部に配置され、受熱部が吸熱した熱を放熱するラジエターと、を備え、受熱部は、ラジエターと液体を介して熱交換を行う。
(5)(4)の投写型映像表示装置において、受熱部は、光源部の熱を吸熱する。
(6)(4)または(5)の投写型映像表示装置において、受熱部は、光変調部の熱を吸熱する。
(7)(1)から(6)のいずれかの投写型映像表示装置において、第1の空間内に電源基板が配置される。第2の空間内に投写レンズユニットと、光変調部と、光源部とが配置されている。
(8)(7)の投写型映像表示装置において、受熱部は、第1の空間と第2の空間との境界に配置されて、第1の空間から第2の空間へ流れる気体の熱を吸熱する。
本開示は、光源部からの光を変調して生成した映像光を投写する投写型映像表示装置に利用可能である。
1 投写型映像表示装置
2 筐体
2a 密閉筐体
3 天板
4 底板
5、6、7、8 側板
5a 開口
5b
9 吸気口
10 排気口
11 孔
13 電源基板
15 光源部
17 光変調部
19 投写レンズユニット
19a、19b、19c レンズ
19d 鏡筒
21 ケーブル
22 熱交換器
22a 隔壁
23、25 ファン
27 隔壁
29、31、33 受熱部
30 液冷システム
35 ファン
37 カバー部材
39 受熱板
41 流路部
43 流入管
45 流出管
47、49,51 ラジエター
F1、F2 流路
F1c 吸気口
F1d 排気口
S1 密閉空間
S2 空間
Sp1 第1の空間
Sp2 第2の空間
Sp3 第3の空間
2 筐体
2a 密閉筐体
3 天板
4 底板
5、6、7、8 側板
5a 開口
5b
9 吸気口
10 排気口
11 孔
13 電源基板
15 光源部
17 光変調部
19 投写レンズユニット
19a、19b、19c レンズ
19d 鏡筒
21 ケーブル
22 熱交換器
22a 隔壁
23、25 ファン
27 隔壁
29、31、33 受熱部
30 液冷システム
35 ファン
37 カバー部材
39 受熱板
41 流路部
43 流入管
45 流出管
47、49,51 ラジエター
F1、F2 流路
F1c 吸気口
F1d 排気口
S1 密閉空間
S2 空間
Sp1 第1の空間
Sp2 第2の空間
Sp3 第3の空間
Claims (8)
- 光を照射する光源部と、
前記光源部からの前記光を変調して映像光を生成する光変調部と、
複数のレンズを有し、前記映像光を投写する投写レンズユニットと、
前記光源部を駆動制御する電源基板と、
前記光源部と、前記電源基板と、前記光変調部と、前記投写レンズユニットと、を収容する密閉筐体と、
前記密閉筐体の内部の気体と前記密閉筐体の外部の気体との熱交換を行う熱交換器と、
前記密閉筐体内に設けられ、前記密閉筐体内を第1の空間と、第2の空間とに区分けする隔壁と、
前記熱交換器から前記第1の空間を経て前記第2の空間へと前記密閉筐体の内部の気体を順に送るファンと、を備える、
投写型映像表示装置。 - 前記投写レンズユニットの最も投写側のレンズの周囲の少なくとも一部を覆うカバー部材、を備え、
前記カバー部材は前記密閉筐体と接続されている、
請求項1に記載の投写型映像表示装置。 - 前記熱交換器で冷却された気体は、前記熱交換器から前記電源基板へ流入し、
前記電源基板を通過した気体は、前記投写レンズユニットにおける複数のレンズの配列方向と交差する第1の方向から前記投写レンズユニットへ流入し、
前記投写レンズユニットを通過した気体は前記熱交換器へ流入し、
前記カバー部材は、前記第1の方向と交差する方向に延びている、
請求項2に記載の投写型映像表示装置。 - 前記密閉筐体の内部に配置された受熱部と、
前記密閉筐体の外部に配置され、前記受熱部が吸熱した熱を放熱するラジエターと、を備え、
前記受熱部は、前記ラジエターと液体を介して熱交換を行う、
請求項1に記載の投写型映像表示装置。 - 前記受熱部は、前記光源部の熱を吸熱する、
請求項4に記載の投写型映像表示装置。 - 前記受熱部は、前記光変調部の熱を吸熱する、
請求項4に記載の投写型映像表示装置。 - 前記第1の空間内に前記電源基板が配置され、
前記第2の空間内に前記投写レンズユニットと、前記光変調部と、前記光源部とが配置されている、
請求項4に記載の投写型映像表示装置。 - 前記受熱部は、前記第1の空間と前記第2の空間との境界に配置されて、前記第1の空間から前記第2の空間へ流れる気体の熱を吸熱する、
請求項7に記載の投写型映像表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023158417 | 2023-09-22 | ||
JP2023-158417 | 2023-09-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2025063281A1 true WO2025063281A1 (ja) | 2025-03-27 |
Family
ID=95073099
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2024/033651 WO2025063281A1 (ja) | 2023-09-22 | 2024-09-20 | 投写型映像表示装置 |
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Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2025063281A1 (ja) |
Citations (9)
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-
2024
- 2024-09-20 WO PCT/JP2024/033651 patent/WO2025063281A1/ja unknown
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