JP2001056503A - ランプ交換手段を装備する映像投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 携帯用あるいは旅客機搭載用などに使用され
る映像投影装置に小型化、軽量化した自動ランプ交換手
段を装備した投影装置を提供する。 【解決手段】 第１の被覆反射鏡５００を備えた第１の
ランプ６０は、ランプ６０の光軸に対して４５度の回転
軸７６を有する回動可能な支持手段７０に配設されてい
る。支持手段７０は第２の被覆反射鏡５５０を備えた第
２のランプ６５を回転軸７６に４５度に配設しており、
支持手段７０を回動させて第１のランプ６０に換えて第
２のランプ６５を反射鏡５０内に配設したとき、第２の
ランプ６５の第２の被覆反射鏡５５０は反射鏡５０の切
欠部５５に嵌合するよう構成されている。反射鏡５０は
ランプの支持手段７０が回動するとき、投影機構方向に
移動可能であって、第１のランプ６０、第２のランプ６
５の反射鏡５０からの出入り時における反射鏡との干渉
を回避している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高輝度ランプを光
源としている映像投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極管式映像投影装置は大型で重量が重
かったため、会議室、事務室などに固定設置されて使用
された。しかし、近年、液晶式投影装置、マイクロミラ
ー式投影装置が開発されて軽量小型化されたため、セー
ルスマンが携帯して商品案内、会社案内など、現場での
投影サ−ビスに使用されることが多くなって来た。この
種投影装置はその他、旅客機や車両、船舶などの客室に
装備されて、乗客への映像提供サービスに使用されてい
る。液晶式投影装置、マイクロミラー式投影装置は、高
輝度ランプを光源としているが、ランプは少ない消費電
力で、高輝度化が追求されている。このため、ランプの
使用条件が過酷となり、ランプの寿命を短期化させてい
る、あるいはランプの寿命にばらつきを生じさせてい
る。

【０００３】投影装置においては光源であるランプが破
損すると映像が提供できなくなるので、映像の投影を中
断して予備のランプと交換する必要があった。本来、こ
れらの映像投影装置はランプ交換ができるよう設計され
ているが、交換方法に精通していない使用者にとっては
交換が困難であった。また、ランプ交換時間が長時間と
なると、業務に支障を来すこともあった。特に、航空機
や車両に搭載されて乗客の映像投影サービスに供されて
いる場合、その場でのランプ交換は不可能で、投影サー
ビスはランプが破損した時点で中止としなければならな
い不具合が発生した。このような不具合を未然に防ぐた
めに、多くの場合、ランプ寿命に余裕を持たせて交換す
ることが行われ、無駄な費用と労力が費やされていた。

【０００４】そこで、下記のような予備のランプをセッ
トした映像投影装置が提案されている。 第１の例（図６参照） 反射鏡を付けたランプ３と投影レンズ５を配設した投影
装置１０において、反射鏡を付けた予備のランプ７を用
意しておき、使用ランプ３が破損した場合、破損したラ
ンプ３’に換えて予備のランプ７を取り付ける。この例
では、予備のランプの収納場所を必要とした。 第２の例（図７参照） ランプ３と予備のランプ７を収容装置６内に納め、ラン
プ３が破損したとき、収容装置６を移動させて、予備の
ランプ７をランプ配設位置に位置させている。この例は
収容装置６を移動させてランプを交換できるようにした
装置であるが、この場合、交換時間の短縮化は図れる
が、反射鏡を取り付けた２つのランプを併設するので、
重量が重くなると共に、ランプ配設場所として大きなス
ペースが必要となっている。

【０００５】第３の例（図８参照） この図は投影装置のランプ配設部を示している。ランプ
３と予備のランプ７は光軸に並行に配設される回転軸２
を介して回動可能に配設されている。そして、ランプ３
が破損したとき、回転軸２をモ−タ等の駆動手段を配設
し、回動させて、予備のランプ７をランプ位置に移動さ
せるものである。この装置は自動的に交換が可能である
が、自動交換装置にはモーター等の駆動機構が使われて
いるため、大型で重くなり、携帯用あるいは旅客機搭載
用などの小型、軽量を要求される映像投影装置には適用
できなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決すべき課
題は、携帯用あるいは旅客機搭載用などに使用される映
像投影装置に小型化、軽量化した自動ランプ交換装置を
装備した投影装置を提供することにより、ランプの交換
を容易とし、業務の継続、サ−ビスの満足化を図るもの
である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、課題を解決
するための手段として、従来行われていた反射鏡のつい
た予備のランプの全部分を移動させて交換する方法に代
えて、スペースを節減するため、反射鏡に切欠部を穿孔
し、残存（反射鏡）部分と交換部分（被覆反射鏡）に２
分割して、被覆鏡部分のみをランプと共に交換する構成
としている。

【０００８】さらに、反射鏡内に配設される第１のラン
プと、第２のランプ（予備のランプ）は第１のランプの
光軸と４５度に傾けた回転軸を有する支持手段に配設さ
れる構成を有し、ランプと切欠部に嵌合する被覆反射鏡
をユニットとした交換ユニットを回転軸に対して４５°
に配設して、交換時に回転軸を１８０度回転させること
によって予備ユニットと交換する構成としている。

【０００９】このように、反射鏡を２つの部分とし、最
小限とした被覆反射鏡（移動部分）のみを交換すること
により、スペースの削減を実行している。また、交換時
に、反射鏡を僅かに投影本体（光軸）方向に移動するこ
とによって、２分割した反射鏡と被覆反射鏡との干渉を
回避している。この場合、移動する反射鏡はスプリング
効果によって所定の位置に戻り光学的な不具合は生じな
い。さらに、交換手段の回動は、コイルスプリングに予
め回動方向に付勢させてエネルギーを蓄えておき、交換
時に蓄えられているエネルギーを放出させることで回転
軸の回動を実行させているので、駆動装置を必要とせ
ず、装置を設ける重量とスペースおよびコストを削減す
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。投影装置は投影レンズを装備した
投影部は従来の装置と同様の構成となっているので、図
面は投影本体部分を省略してランプ交換器の部分を示し
ている。図１は全体構成説明図、図２は被覆反射鏡を取
り外したランプ交換器の全体図、図３は作動説明図、図
４は反射鏡の斜視図、図５はランプ支持装置の駆動部分
を削除した説明図である。ランプ交換器１００は投影本
体方向に開口する半球形状の反射鏡５０と、反射鏡５０
を貫通して反射鏡５０内に配設される第１のランプ６０
と、反射鏡５０の外部に配設される予備の第２のランプ
６５を装着するランプ支持装置７０を備えている。

【００１１】反射鏡５０は、開口周縁をダイアフラムス
プリング５３により投影装置の筐体（図示していない）
に支持されていると共に、移動機構８０に接して配設さ
れている。反射鏡５０の移動機構８０は、回動自在に配
設されるレバ−８１と、励磁されるとレバ−８１を回動
させる電磁石８３を備えている。そして、電磁石８３へ
の通電、通電停止によりレバ−８１を回動させ、レバ−
８１に接触して配設される反射鏡５０をダイアフラムス
プリング５３の付勢に抗して投影本体方向への並行移
動、元の位置への復帰を繰り返す。

【００１２】図４に示すように、反射鏡５０には第１の
ランプ６０の貫通部分を中心として、穿孔した切欠部５
５が設けられている。反射鏡５０内に配設されている第
１のランプ６０はランプ支持装置７０の支持台７１に取
り付けられている。

【００１３】ランプ支持装置７０はランプを取り付けて
いる支持台７１と、支持台７１を回動駆動する駆動機構
を備えている。支持台７１はシャフト７３を介してラン
プ交換器１００の筐体に取り付けられている。シャフト
７３にはブレ−キ７５が配設されている。また、ランプ
支持装置７０はコイルスプリング７７に連結されてい
る。このコイルスプリング７７は回動方向に付勢されて
エネルギ−を溜めた状態で配設されており、コイルスプ
リング７７がラッチ等の止め具から開放されたとき、ラ
ンプ支持装置７０は回転軸７６を回動軸として回動され
る構成となっている。ランプ支持装置７０の回転軸７６
は第１のランプ６０の光軸を光軸６７とすると、光軸６
７に対して４５度に配設されている

【００１４】支持台７１には第１のランプ６０と第１の
ランプ６０を貫通させた状態で反射鏡５０の切欠部５５
に嵌合する第１の被覆反射鏡５００が取り付けられてい
る。そして、第１のランプ６０が反射鏡５０内の所定の
位置に位置するとき、第１の被覆反射鏡５００は反射鏡
５０の切欠部５５に合致している。このように、第１の
ランプ６０と第１の被覆反射鏡５００とで第１の交換ユ
ニット６０Ａを構成する。また、ランプ支持装置７０の
支持台７１には第２のランプ６５と第２の被覆反射鏡５
５０が取り付けられている。ここで、第１のランプ６０
と第２のランプ６５は容量、大きさを同一としており、
第１の被覆反射鏡５００と第２の反射鏡５５０は同一の
形状としている。第２のランプ６５と第２の被覆反射鏡
５５０とで、第２の交換ユニット６５Ａを構成する。

【００１５】第１の交換ユニット６０Ａの第１のランプ
６０と第２の交換ユニット６５Ａの第２のランプ６５は
回転軸７６に対して４５°になるように配設される。映
像投影装置には図示していない制御装置が配設されてお
り、ランプの点灯、消灯、ランプ交換１００の作動、停
止等の制御を行っている。このように構成される投影装
置のランプ交換器１００の作動を説明する。

【００１６】（１）第１のランプ６０が点灯時 図２は第１の交換ユニット６０Ａの第１の被覆反射鏡５
００を削除した状態を示している。ダイアフラムスプリ
ング５３に支持され、移動機構８０のレバ−８１に接し
ている反射鏡５０は、開口部５５から挿入した第１のラ
ンプ６０が点灯している。開口部５５には第１の被覆反
射鏡５００が嵌合している。

【００１７】（２）ランプの交換時 第１の交換ユニット６０Ａの第１のランプ６０が破損し
たことが、検知されると、制御装置はランプの交換を指
示する。先ず、反射鏡移動（カム）機構８０の電磁石８
３に通電される。電磁石８３が作動してレバ−８１を押
圧する。レバ−８１は矢印ａ方向に回動して反射鏡５０
を押圧する。反射鏡５０はダイアフラムスプリング５３
の付勢力に抗して投影装置方向、矢印ｂ方向に並行移動
する。反射鏡５０の移動により、支持装置７０に配設さ
れている第１の被覆反射鏡６０と反射鏡５０との間に間
隙９０が形成される。この間隙９０は投影装置の大きさ
にもよるが、携行に便利な小型の投影装置の場合、３ｍ
ｍ程度となる。

【００１８】反射鏡移動機構８０の作動と同時に、ラン
プ支持装置７０が回動する。ランプ支持装置７０は、ラ
ンプの交換が指示されると、コイルスプリング７７を固
定しているラッチ等の止め具が外れ、コイルスプリング
７７は回動方向ｃに旋回し、回転軸７６、支持台７１、
シャフト７３が矢印ｃ方向に回動する。このとき、ブレ
−キ７５に粘性体を使用することにより、回転速度が制
御される。この回動に伴って、第１のランプユニット６
０Ａ、第２のランプユニット６５Ａが移動する。

【００１９】破損した第１のランプ６０は第１の被覆反
射鏡５００と共に、移動する。第１の被覆反射鏡５００
の移動により形成された反射鏡５０の切欠部５５から反
射鏡５０内に設置されていた第１のランプ６０が、反射
鏡５０の外に移動する。第２のランプユニット６５Ａは
支持台７１の回動に伴って回動し、第２のランプ６５は
反射鏡５０の切欠部５５から反射鏡５０内に入る。この
とき、反射鏡５０はカム機構により投影装置方向に移動
しているので、第１のランプ６０，第２のランプ６５の
反射鏡５０の切欠部５５との干渉が回避される。第２の
ランプ６５が１８０度回転してランプ配設位置まで到達
したとき、第２のランプ６５に隣接して配設される第２
の被覆反射鏡５５０は移動している反射鏡５０の切欠部
５５との間に間隙９０を形成して停止する。その後、反
射鏡移動機構８０の電磁石８３への通電を停止すること
により、レバ−８１が元に戻り、反射鏡５０が定位置に
戻る。そして、反射鏡５０の切欠部５５は第２の交換ユ
ニット６５Ａの第２の被覆反射鏡５５０に合致する。

【００２０】このように、第１の交換ユニット６０Ａの
ランプ６０が破損したとき、第２の交換ユニット６５Ａ
の予備のランプ６５が反射鏡５０内にセットされ、切欠
部５５に第２の被覆反射鏡５５０が嵌合した状態で半球
形状の反射鏡が形成される。以上説明したように、この
実施の形態に示す投影装置は、簡単にランプの交換がで
きるランプ交換手段を有し、ランプの交換時間の短縮
化、予備ランプの設置スペ−スの省スペ−ス化が図れ
る。

【００２１】すなわち、ランプ交換器１００はコイルス
プリング７７のエネルギ−でランプ支持台７１を回動さ
せており、モ−タ等の駆動機構を必要としていない。ま
た、交換移動するランプユニットに装備する反射鏡は必
要最小限の大きさとすることができ、装置全体として小
型化、軽量化が達成できる。

【００２２】さらに、球形状の反射鏡５０内へのランプ
の挿入は、被覆反射鏡の移動によって形成される切欠部
を利用し、かつ、ランプ挿入に際し反射鏡５０は干渉し
ない位置まで移動させるので、スム−ズなランプの交換
が達成される。この移動する反射鏡５０の全周囲は、ダ
イアフラムスプリング５３によって支持されているの
で、正確に平行に投影本体方向に移動し、電磁石の通電
がなくなると元の位置に戻すことができるので、光学的
な支障をきたすことがない。

【００２３】

【発明の効果】本発明によって、投影装置のランプの自
動交換は、小型で軽量な構成により容易に達成できる。
また、この装置はモ−タ等の駆動機構を必要とせず、簡
単で軽量な装置を経済的に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】投影装置のランプ交換器の構成説明図。

【図２】投影装置のランプ交換器の被覆反射鏡を削除し
た構成説明図。

【図３】投影装置のランプ交換器の作動状態の説明図。

【図４】反射鏡の斜視図。

【図５】ランプ交換器の駆動部分を削除した説明図。

【図６】ランプ交換器の従来例の説明図。

【図７】ランプ交換器の従来例の説明図。

【図８】ランプ交換器の従来例の説明図。

【符号の説明】

５０ 反射鏡 ５３ ダイヤフラムスプリング ５５ 切欠部 ６０ 第１のランプ ６５ 第２のランプ ７０ 支持装置 ７１ 支持台 ７３ シャフト ７５ ブレ−キ ７６ 回転軸 ７７ コイルスプリング ８０ 反射鏡移動機構 ８１ レバ− ８３ 電磁石 ５００ 第１の被覆反射鏡 ５５０ 第２の被覆反射鏡

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像投影装置の光源であって、光を投影
   機構方向に反射させる反射鏡と、反射鏡内に配設される
   第１のランプと、予備のために配設される第２のランプ
   とを備え、 反射鏡は第１の反射鏡の配設部を含む切欠部を有し、第
   １のランプは反射鏡の切欠部に嵌合する第１の被覆反射
   鏡を備え、第１のランプの第１の被覆反射鏡は、第１の
   ランプが反射鏡内に配設されるとき、反射鏡の切欠部に
   嵌合し、第２のランプは反射鏡の切欠部に嵌合する第２
   の被覆反射鏡を備え、第１のランプに換えて第２のラン
   プを反射鏡内に配設したとき、第２のランプの第２の被
   覆反射鏡は反射鏡の切欠部に嵌合するよう構成されてな
   るランプ交換手段を備える映像投影装置。
2. 【請求項２】 第１のランプ、第２のランプは反射鏡の
   切欠部から出入りすることを特徴とする請求項１記載の
   ランプ交換手段を備える映像投影装置。
3. 【請求項３】 第１の被覆反射鏡を備えた第１のランプ
   と、第２の被覆反射鏡を備えた第２のランプは反射鏡内
   に配設されるランプの光軸に対して４５度の回転軸を有
   する回動可能な支持手段に配設されてなる請求項１記載
   のランプ交換手段を備える映像投影装置。
4. 【請求項４】 第１のランプと第２のランプは支持手段
   の回転軸に対して４５度に配設されてなる請求項３記載
   のランプ交換手段を備える映像投影装置。
5. 【請求項５】 反射鏡はランプの支持手段が回動すると
   き、投影機構方向に移動可能であって、第１のランプ、
   第２のランプの反射鏡からの出入り時における反射鏡と
   の干渉を回避する構成を有する請求項３記載のランプ交
   換手段を備える映像投影装置。
6. 【請求項６】 ランプの支持手段の回動手段はコイルス
   プリングである請求項３記載の映像投影装置。