CN100504591C - 光源装置和投影型图像显示装置 - Google Patents

Abstract

有效冷却光源装置内的放电灯泡和反射镜的整体。光源装置(100)具有：放电灯泡(1)、反射镜(2)、透光板(3)和收纳这些部件的壳体(7)。在反射镜(2)的前端附近形成有进气口(4a、4b)和排气口(5a、5b)。在壳体(7)上形成有位于反射镜(2)的前方的排气口(7a、7b)和位于反射镜(2)的后方的进气口(7c)。通过鼓风机(8)从壳体(7)的进气口(7c)送至壳体(7)内部的空气，通过反射镜(2)的背面(2b)侧，然后经反射镜(2)的进气口(4a、4b)被送到反射镜(2)的内侧，再通过反射镜(2)的排气口(5a、5b)和壳体(7)的排气口(7a、7b)排放到壳体(7)的外部。

Description

光源装置和投影型图像显示装置

技术领域

本发明涉及一种具有在投影型图像显示装置等中使用的放电灯泡的光源装置，和具有该光源装置的投影型图像显示装置。

背景技术

投影型图像显示装置的光源装置是作为将放电灯泡、反射镜和透光板收纳在壳体内的单元来构成的。近年来，为了在明亮的室内也能放映出鲜明的图像，放电灯泡的高输出化不断进步，与此同时，还要求提高放电灯泡的冷却效率。因此，提出了这样的一种方案：在反射镜上设置切口部，将空气从该切口部导入反射镜的内侧从而冷却放电灯泡(例如，参照专利文献1)。

专利文献1日本专利特开平8—314011号公报(参照第2页，图7)

图7是表示上述专利文献中公开的光源装置的剖面图。在该光源装置中，在收纳灯泡101和反射镜102的壳体107的后方设置有排气风扇109。当排气风扇109动作时，空气从壳体107的进气口107a导入内部，并通过反射镜102的内侧，然后该空气通过壳体107的底部排放到外部。但是，在这样的冷却方法中，由于反射镜102的后方几乎没有空气流通，所以不能充分冷却例如反射镜102的背面、向反射镜102的后方突出的灯泡101的后端部101b。由于灯泡101的后端部101b是对放电灯泡101的寿命有很大影响的部分，所以该问题需要得到解决。此外，当反射镜102的反射面和背面的温度差变大时，有时会产生反射镜102破碎的情况。

发明内容

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的是有效冷却放电灯泡和反射镜的整体。

本发明的光源装置的结构包括：放电灯泡；反射镜，其是反射并射出从所述放电灯泡射出的光的反射镜，所述反射镜具有反射面和其背面；透光板，其配置在所述反射镜的射出侧；壳体，其收纳所述放电灯泡、所述反射镜和所述透光板。所述反射镜和所述透光板包围一定的区域。所述壳体具有进气口和排气口。所述反射镜在其靠近透光板侧的端部附近具有进气口和排气口。另外，本发明的光源装置构成为：使从所述壳体的所述进气口导入的空气，通过所述反射镜的所述背面侧，并将所述空气从所述反射镜的所述进气口导向所述区域，然后再将所述空气通过所述反射镜的所述排气口和所述壳体的所述排气口，排放到所述壳体的外部。本发明的光源装置还具有导气管，其连通所述反射镜的所述排气口和所述壳体的所述排气口，将从所述反射镜的所述排气口排出的空气，通过所述导气管从所述壳体的所述排气口被排放到外部。

根据本发明，通过使导入光源装置的壳体内部的空气通过反射镜的背面侧，可冷却反射镜的背面和放电灯泡的突出部分(从该背面突出的部分)。此外，将空气通过反射镜的进气口导向反射镜内侧的区域，然后再通过反射镜的排气口和壳体的排气口排放到壳体的外部，由此可冷却放电灯泡和反射镜的反射面。这样，由于可有效地冷却放电灯泡和反射镜的整体，所以能够实现放电灯泡的长寿命化。此外，能够减小反射镜的反射面和背面的温度差，所以能够防止(在反射面和背面的温度差很大的情况下产生的)反射镜的破裂。

此外，作为本发明的一个方式，通过在壳体的进气口和排气口设置空气能通过、但放电灯泡的碎片不能通过的部件(例如网部件)，即使在放电灯泡破裂的情况下，也能够防止其碎片飞散到壳体的外部。此外，在更换放电灯泡和壳体时等，即使在使壳体倾斜的情况下，也能够防止碎片通过进气口和落到外部。

附图说明

图1是本发明实施方式1的光源装置的纵向剖面图。

图2是沿图1所示的线II-II的光源装置的剖面图。

图3是本发明实施方式1的光源装置的立体图。

图4是本发明实施方式2的光源装置的剖面图。

图5是沿图4所示的线V-V的光源装置的纵向剖面图。

图6是表示使用本发明实施方式1、2的光源装置的投影型图像显示装置的结构例的图。

图7是现有例的光源装置的纵向剖面图。

标号说明

1：放电灯泡；1a：发光管部；1b：后端部；2：反射镜；3：透光板；4a、4b：进气口；5a、5b：排气口；6a、6b：导气管；7：壳体；7a、7b：排气口；7c：进气口；8：进气风扇；9：排气风扇；10：框体；11a、11b、11c：网部件；100：光源装置。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。

实施方式1

图1是本发明实施方式1的光源装置100的纵向剖面图。图2是沿图1所示的II-II线的光源装置100的剖面图。图3是图1所示的光源装置100的立体图。该光源装置100，例如用于后述投影型图像显示装置(图6)。

如图1所示，光源装置100具有在一个方向上较长的放电灯泡1。该放电灯泡1例如是金属卤化物灯、氙灯等。光源装置100还具有反射镜2，该反射镜2反射从放电灯泡1射出的发散状态的光并向图中的左方向射出。该反射镜2具有以放电灯泡1的中心轴线为中心的回转体形状，其射出侧(图中左侧)为开口部分。在反射镜2的射出侧的端部(开口部分)安装有透光的透光板3。

在下面的说明中，将图1中的左侧(即，来自放电灯泡1和反射镜2的光的射出侧)作为“前方”，将图1中的右侧作为“后方”。此外，将图1中的上方和下方分别作为“上方”“下方”。并且，将与图1的纸面正交的方向定义为“左侧”和“右侧”。

反射镜2具有：反射从放电灯泡1发出的光的反射面2a；和作为该反射面2a的相反面的背面2b。由反射镜2和透光板3包围的区域构成大致闭合的空间，放电灯泡1的发光管部1a位于上述空间的内部。放电灯泡1的后端部1b从反射镜2的背面2b向后方突出。

在反射镜2的前端部形成有左右一对进气口4a、4b(进气口4a在图2中表示)和上下一对排气口5a、5b。如图2所示，进气口4a、4b分别位于透光板3的左侧和右侧。如图1所示，排气口5a、5b分别位于透光板3的上方和下方。这些进气口4a、4b和排气口5a、5b是例如在反射镜2的前端部切出切口而形成的。

光源装置100还具有收纳放电灯泡1、反射镜2和透光板3的壳体7。在壳体7的前面部70形成有与放电灯泡1的透光板3相对应的开口部71。此外，在壳体7的上方形成有搬运光源装置100时使用的提手部72。

在壳体7的前面部70形成有上下一对排气口7a、7b。这些排气口7a、7b分别位于开口部71的上方和下方。壳体7的排气口7a、7b分别形成于反射镜2的排气口5a、5b附近。在壳体7的排气口7a和反射镜5的排气口5a之间设置有导气管6a，该导气管6a用于将从排气口5a排出的空气导向排气口7a。同样，在壳体7的排气口7b和反射镜5的排气口5b之间设置有导气管6b，该导气光6b用于将从排气口5b排出的空气导向排气口7b。

在壳体7的后方侧的上面形成有相对水平面倾斜的倾斜部73，在该倾斜部73上形成有进气口7c。该进气口7c用于将由后述的鼓风机8送来的空气导入壳体7的内部。

壳体7的进气口7c和排气口7a、7b被例如由金属构成的网部件11a、11b、11c覆盖。在放电灯泡1破裂的情况下，网部件11a、11b、11c用于使其玻璃碎片不会飞散到壳体7的外部。网部件11a、11b、11c具有网眼间隔，该网眼间隔的大小形成为空气能通过、但放电灯泡1的碎片不能通过。

在后述的投影型图像显示装置(图6)中，设置有包围光源装置100的壳体7的周围的框体10。在该框体10上安装有上述鼓风机8。鼓风机8配置成其送风口8a与光源装置100的壳体7的进气口7c相对。鼓风机8的送风方向是从壳体7的后方侧的上面(进气口7c)朝向反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b的方向。

当鼓风机8旋转时，从其送风口8a送来的空气通过进气口7c被导入到壳体7的内部。该空气沿反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b的周围向前方流动(参照图2)。由此，反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b被冷却。然后，朝向反射镜2的前方的空气，通过反射镜2的前端附近的进气口4a、4b被导向反射镜2的内侧(即，由反射镜2和透光板3包围的区域内)。这样，反射镜2的反射面2a和放电灯泡1的发光管部1a被冷却。这样，冷却了反射镜2内部的空气，通过反射镜2的排气口5a、5b，再通过导气管6a、6b，从壳体7的排气口7a、7b排出到壳体7的外部。

这样，根据本实施方式，由于从壳体7的进气口7c导入的空气，通过放电灯泡1的后端部1b和反射镜2的背面2b，因此不仅能够冷却放电灯泡1的发光管部1a，还能够冷却放电灯泡1的后端部1b，由此能够实现放电灯泡1的长寿命化。另外，由于能够减小反射镜2的反射面2a和背面2b的温度差，因此能够防止在温度差大的情况下产生的反射镜2的破裂。

另外，从反射镜2的排气口5a、5b排出的空气通过导气管6a、6b直接排放到壳体7的外部，所以在反射镜2的内侧变暖的空气不会在壳体7的内部再次进行循环。结果，从反射镜2的背面2b侧经过进气口4a、4b而导入到反射镜2内的空气，始终是从进气风扇8吸入的外部空气，因而能够更有效地冷却放电灯泡1和反射镜2。

此外，在上述现有的光源装置(图7)中，在放电灯泡101破裂的情况下，为使其碎片不会从排气口108飞到外部，而在壳体107的底部设置了V字型阻挡壁112，但是碎片仍有可能借助放电灯泡101破裂时的动量从进气口107a飞散到外部。此外，更换放电灯泡101和壳体107时等，在使壳体107倾斜的情况下，碎片有可能从进气口107a落到外部。

与此相对，在本实施方式中，由于在壳体7的进气口7c和排气口7a、7b中设置有网部件11a、11b、11c，所以即使在放电灯泡1破裂的情况下，也能够防止其玻璃碎片飞散到壳体7的外部。此外，当更换放电灯泡1和壳体7时等，即使在将光源装置100从框体10上取下、并使该光源装置100倾斜的情况下，也能防止碎片从排气口7a、7b或进气口7c落到外部。

此外，在本实施方式中，通过将鼓风机8配置在反射镜2的后方侧，并将壳体7的进气口7c配置成与反射镜2的背面2b相对，能够向反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b输送充足的空气，从而能够可靠地冷却这些部件。此外，通过将壳体7的排气口7a、7b形成在反射镜2的排气口5a、5b的附近，能够将在反射镜2内变暖的空气迅速排放到壳体7外。

并且，反射镜2的排气口5a、5b和进气口4a、4b的配置在能确保空气在反射镜2内外的平稳流动的范围内能够进行适当的变更。此外，壳体7的排气口7a、7b只要配置在能够将从反射镜2的排气口5a、5b排出的空气导向壳体7的外部的位置即可。壳体7的进气口7c只要配置在这样的位置即可，即：能够将从鼓风机8送来的空气，经过反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b，送至反射镜2的前方的位置。

实施方式2

图4是本发明实施方式2的光源装置100的纵向剖面图。图5是沿图4所示的V-V线的光源装置100的剖面图。

在上述实施方式1中，在反射镜2上设置有两个进气口4a、4b和两个排气口5a、5b，与此相对，在该实施方式2中，如图4和图5所示，在反射镜2上设置有一个进气口4b和一个排气口5a。此外，在壳体7上，设置有一个进气口7c、和一个与反射镜2的排气口5a相对应的排气口7a。

另外，在该实施方式2中，除了在实施方式1中描述过的鼓风机8之外，为了强制性地从反射镜2的排气口5a和壳体7的排气口7a进行排气，在框体10的前端侧的上方还设有排气风扇9。将该排气风扇9安装在框体10上，并使得该排气风扇9相对于光源装置100的壳体7位于前方并且位于上方。这里，排气风扇9的送风方向为从下向上的方向。

除反射镜2的进气口4b和排气口5a、壳体7的排气口7a以及排气风扇9以外的结构部件与实施方式1相同。此外，与实施方式1一样，该实施方式2的光源装置100例如用于后述的投影型图像显示装置(图6)。

当鼓风机8旋转时，从其送风口8a送来的空气，通过进气口7c被导入壳体7内部。该空气沿反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b的周围流向前方(参照图5)。由此，可冷却反射镜2的背面2b和放电灯泡1的后端部1b。并且，朝向反射镜2的前方的空气，通过反射镜2的前端附近的进气口4b，被导入到反射镜2的内侧。由此，可冷却反射镜2的反射面2a和放电灯泡1的发光管部1a。这样，冷却了反射镜2内部的空气，通过反射镜2的排气口5a，然后通过导气管6a，从壳体7的排气口7a排放到外部。

这样，根据本实施方式，由于使用鼓风机8和排气风扇9强制进行壳体7内部的通风，所以能够减少反射镜2的进气口4b和排气口5a的数量。由于反射镜2的进气口4b和排气口5a的数量减少，所以在放电灯泡1破裂的情况下，其玻璃碎片飞到反射镜2外部(即壳体7内部)的通道就减少了。结果，可能使放电灯泡1的碎片的大部分留在反射镜2的内部。

另外，和实施方式1一样，由于在反射镜2的内部变暖的空气不会再次返回壳体7的内部，而是通过导气管6a直接排放到壳体7的外部，所以变暖的气体不会在壳体7的内部进行再循环，因此，能够有效冷却放电灯泡1和反射镜2。

此外，由于在壳体7的进气口7c和排气口7a设置有网部件11a、11b，所以即使在放电灯泡1破裂的情况下，也能够防止其碎片飞散到壳体7的外部。此外，在更换放电灯泡1和壳体7时等，即使在将光源装置100从框体10上取下、并使该光源装置100倾斜的情况下，也能够防止玻璃碎片从进气口7c或排气口7a落到外部。

并且，在本实施方式中，在反射镜2上设置至少一个进气口和一个排气口即可，其数量没有特别的限定。此外，进气口和排气口的位置也能够适当地变更。但是，为了使向反射镜2的内侧的进气量和向反射镜2的外部的排气量大致相等，理想的是使进气口和排气口的数量相同。

最后，对组装有上述实施方式1、2的光源装置100的投影型图像显示装置进行说明。图6表示组装有上述光源装置100的投影型图像显示装置的一个例子。并且，图6所表示的投影型图像显示装置只是一个例子，本实施方式的光源装置当然也能够组装于其他装置。

图6所示的投影型图像显示装置具有：上述光源装置100；分色镜91、92，其用于将从光源装置100射出的白色光分离成红色光(R)、绿色光(G)、和蓝色光(B)；三个液晶光阀(LCD light bulb)95R、95G、95B，其用于对各色光进行调制；棱镜单元96，其对调制后的各色光进行合成；投影光学系统98，其将合成后的光放大并投影到屏幕S上。另外，还设置有：镜子93，其用于将分色镜91反射的红色光导向液晶光阀95R；镜子94a、94b，其用于将透过分色镜91、92的蓝色光导向液晶光阀95B。此外，在各液晶光阀95R、95G、95B的入射侧配置有聚光透镜97a、97b、97c，所述聚光透镜97a、97b、97c用于使入射到各光阀的光变成平行光。

从光源装置100射出的光，首先入射到分色镜91。在分色镜91仅反射红色光，该红色光经过反射镜93和聚光透镜97a入射到液晶光阀95R。另一方面，透过分色镜91的蓝色光和绿色光入射到分色镜92。在分色镜92仅反射绿色光，该绿色光经过聚光透镜97b入射到液晶光阀95G。另一方面，透过分色镜92的蓝色光经过镜子94a、94b和聚光透镜97c入射到液晶光阀95B。入射到液晶光阀95R、95G、95B的光，根据各自颜色的图像信息被调制，调制后的各色光通过棱镜单元96被合成。合成后的光经投影光学系统98投影到屏幕S上。

如上所述，即使在光源装置100内的放电灯泡1破裂的情况下，由于碎片通过防止部件11a～11c(图1等)可防止碎片飞散到壳体7的外部，所以玻璃碎片不会飞散到投影型图像显示装置的内部。

Claims (7)

1.一种光源装置，其包括：

放电灯泡；

反射镜，是反射并射出从所述放电灯泡射出的光的反射镜，所述反射镜具有反射面和其背面；

透光板，其配置在所述反射镜的射出侧；

壳体，其收纳所述放电灯泡、所述反射镜和所述透光板，

所述反射镜和所述透光板包围一定的区域，

所述壳体具有进气口和排气口，

所述反射镜在其靠近透光板侧的端部附近具有进气口和排气口，

所述光源装置构成为：使从所述壳体的所述进气口导入的空气，通过所述反射镜的所述背面侧，并将所述空气从所述反射镜的所述进气口导向所述区域，然后再将所述空气通过所述反射镜的所述排气口和所述壳体的所述排气口排放到所述壳体的外部，

其特征在于，还具有导气管，其连通所述反射镜的所述排气口和所述壳体的所述排气口，

将从所述反射镜的所述排气口排出的空气，通过所述导气管从所述壳体的所述排气口被排放到外部。

2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，在所述壳体的所述进气口和所述排气口设置有空气能通过、但所述放电灯泡的碎片不能通过的部件。

3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述壳体的所述进气口形成为与所述反射镜的所述背面相对。

4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述壳体的所述排气口形成在所述反射镜的所述排气口的附近。

5.一种投影型图像显示装置，其特征在于，包括：

权利要求1所述的光源装置；

投影装置，其对从所述光源装置射出的光进行调制，并将其投影到屏幕上；

鼓风机，其用于将空气从所述光源装置的所述壳体的所述进气口送入所述壳体内。

6.根据权利要求5所述的投影型图像显示装置，其特征在于，所述鼓风机配置在与所述光源装置的与射出侧相反的一侧。

7.根据权利要求6所述的投影型图像显示装置，其特征在于，在所述光源装置的射出侧还具有风扇。

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