JP2002107823A

JP2002107823A - 光源装置およびプロジェクタ

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Publication number: JP2002107823A
Application number: JP2000299639A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Yamada; 晴良山田; Nobuo Watanabe; 信男渡辺
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: US20020039174A1; US6902275B2; TW562913B; CN1344968A; US6698899B2; JP3664065B2; EP1195640B1; CN1174284C; KR20020025787A; US20040114113A1; KR100445038B1; EP1195640A1; DE60108030D1; DE60108030T2

Abstract

(57)【要約】【課題】光源ランプが万が一破裂しても、破片が外部
に零れ落ちることがなく、かつ効率的に冷却して光源ラ
ンプの長寿命化を図ることのできる、光源装置を提供す
ること。【解決手段】透明板３０１およびリフレクタ４１２の
当接面に、当該リフレクタ４１２の光軸を中心として対
称配置される一対の開口部３０２を形成し、筐体３００
に、一対の開口部３０２を通して光源ランプ４１１に冷
却空気を導入する冷却流路３４０と、プロジェクタ１か
ら取り外した際に冷却流路３４０を塞ぐ第１、２冷却流
路開閉部３５０、３６０とを備える。光源ランプ４１１
を効率的に冷却でき、当該光源ランプ４１１の長寿命化
を図ることができる。プロジェクタ１の使用中に光源ラ
ンプ４１１の発光管が破裂しても、光源装置４１３の交
換に際して発光管の破片が外部に零れ落ちず、光源ラン
プ４１１の冷却効率が損なわれない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源ランプから射
出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形
成し、該光学像を拡大投写するプロジェクタに使用さ
れ、光源ランプと、この光源ランプから放射される光線
を揃えて射出するリフレクタと、前記光源ランプおよび
前記リフレクタを収納する筐体とを備えた光源装置、お
よびこの光源装置を備えたプロジェクタに関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、光源ランプから射出された光束
を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、該光学
像を拡大投写するプロジェクタが利用されている。この
ようなプロジェクタは、会議、学会、展示会等でのマル
チメディアプレゼンテーションに広く利用される。この
ため、プロジェクタによる投写画像の鮮明化を可能とす
るため、光源ランプの高輝度化が促進されている。

【０００３】ここで、光源ランプとしては、高圧水銀ラ
ンプやメタルハライドランプが使用され、寿命になる
と、石英ガラスで作られた発光管が破裂し、破片が飛び
散るおそれがある。このため、この光源ランプを含む光
源装置は、リフレクタの光線射出面を透明ガラス板等で
覆い、光源ランプが破裂しても破片が飛び散らないよう
な工夫を施していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光源装置は、光源ランプがリフレクタおよび透明ガラ
ス板で構成される空間内部に密閉されてしまうため、光
源ランプが高温になり易く、却って光源ランプの寿命を
縮めてしまうという問題がある。一方、リフレクタおよ
び透明ガラス板の一部に冷却空気導入用の開口部を形成
し、発光管を冷却する構造が考えられるが、開口部を形
成すれば、光源ランプの破裂時、破片を完全に零れ落と
さない構造とすることが困難となる。

【０００５】本発明の目的は、光源ランプが万が一破裂
しても、破片が外部に零れ落ちることがなく、かつ効率
的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることのでき
る、光源装置、およびプロジェクタを提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の光源装置は、光源ランプから射出された光
束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、該光
学像を拡大投写するプロジェクタに使用され、光源ラン
プと、この光源ランプから放射される光線を揃えて射出
するリフレクタと、前記光源ランプおよび前記リフレク
タを収納する筐体とを備えた光源装置であって、前記リ
フレクタの光線射出面は透明板に覆われ、この透明板お
よびリフレクタの当接面には、前記リフレクタの光軸を
中心として対称配置される一対の開口部が形成され、前
記筐体は、前記一対の開口部を通して前記光源ランプに
冷却空気を導入する冷却流路と、前記プロジェクタから
取り外した際には、この冷却流路を塞ぎ、前記プロジェ
クタに装着した際には、この冷却流路を開放させる冷却
流路開閉部とを備えていることを特徴とする。

【０００７】ここで、上述した一対の開口部は、透明板
の一部を切り欠いて形成することもできるが、リフレク
タの光線射出方向先端縁の一部を切り欠いて形成される
凹部として構成するのが好ましい。リフレクタの光軸に
直行する方向に、さらに、発熱源である光源ランプ近傍
に冷却空気を流すことができ、光源ランプを効率的に冷
却することができるからである。この際、一対の開口部
は、プロジェクタから取り外した際、水平方向に配置さ
れることが望ましい。また、光源ランプおよびリフレク
タを収納する筐体は、射出される光束の光軸方向、およ
びこの光軸に直交する方向に、光源ランプおよびリフレ
クタを位置決めする位置決め面を有する筐体をいい、例
えば、射出成形等によるプラスチック製の成形品として
構成することができる。

【０００８】このような本発明によれば、筐体に一対の
開口部を通して光源ランプに冷却空気を導入する冷却流
路が形成されているため、光源ランプを効率的に冷却し
て光源ランプの長寿命化を図ることができる。また、プ
ロジェクタから取り外した際に冷却流路を塞ぐ冷却流路
開閉部を備えているため、プロジェクタの使用中に光源
ランプの発光管が破裂しても、光源装置の交換に際して
発光管の破片が外部に零れ落ちることがなく、プロジェ
クタの装着時には、この冷却流路開閉部が冷却流路を開
放するように構成されているため、光源ランプの冷却効
率が損なわれることもない。さらに、プロジェクタから
取り外した際、一対の開口部が水平方向に配置するよう
に光源装置を装着しておけば、当該光源装置の交換に際
して発光管の破片が外部に零れ落ちるのをより一層確実
に防止することができる。

【０００９】以上において、上述した冷却流路開閉部と
しては、筐体に回動自在に軸支され、該筐体に形成され
た開口を塞ぐ蓋部材と、この蓋部材を回動方向に付勢す
る付勢部材とを備えたものや、筐体に摺動自在に支持さ
れ、該筐体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、この蓋部
材を摺動方向に付勢する付勢部材とを備えたものが考え
られ、筐体に形成される冷却流路の空気導入用開口、空
気排出用開口いずれか一方、または、両者を併用して冷
却流路開閉部としてもよい。このように、冷却流路開閉
部が蓋部材および付勢部材から構成することにより、簡
素な構造で筐体に冷却流路開閉部を設けることができる
ため、光源装置の製造の容易化を図ることができる。

【００１０】また、上述した筐体には、筐体外から冷却
流路に、および／または冷却流路からの空気を筐体外
に、案内するダクトが形成されているのが好ましい。こ
のように筐体にダクトが形成されていることにより、筐
体外からの冷却空気の導入、筐体外への冷却後の空気の
排出を、プロジェクタ内の冷却流路に応じた位置で行う
ことができるため、光源装置の冷却効率を一層向上させ
ることができる。

【００１１】さらに、上述した一対の開口部には、防塵
用フィルタが設けられているのが好ましい。ここで、防
塵用フィルタは、一対の開口部のうち、空気導入用の開
口部のみ、空気排出用の開口部のみ、および両方に設け
ることができる。このように、防塵用フィルタが設けら
れていることにより、万が一光源ランプの発光管が破裂
しても、破片が筐体外に零れ落ちることを確実に防止す
ることができる。また、空気導入用の開口部に防塵フィ
ルタを設ければ、冷却空気の導入に伴って、光源装置内
に塵埃が侵入することを防止することができるため、発
光管の汚れに伴う輝度の低下を防止することができる。

【００１２】そして、本発明のプロジェクタは、上述し
た光源装置のいずれかを備えたことを特徴とし、このよ
うなプロジェクタによれば、前記と同様の作用および効
果を享受することができる。

【００１３】上記プロジェクタにおいて、光源装置の装
着時、先端が冷却流路開閉部に挿入され、冷却空気を当
該光源装置内に導くダクトを備えているのが好ましい。
このようなダクトを備えていることにより、プロジェク
タ内の冷却空気を光源装置内に確実に導くことができる
ため、光源装置の冷却効率が一層向上し、光源装置の寿
命を一層長くすることができる。

【００１４】また、上述したダクトには、その基端側に
冷却空気を送り込むファンが設けられているか、プロジ
ェクタが装置内部を冷却した空気を装置外部に排出する
排気ダクトを有している場合、上述したダクトは、その
基端側が排気ダクトと接続されているのが好ましい。こ
のように、ダクトにファンが設けられていたり、排気ダ
クトと接続されることにより、ダクトから冷却流路に強
制的に冷却空気を送り込むことができるため、冷却空気
の循環を促進して、光源装置の冷却効率を一層向上する
ことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。〔１．プロジェクタの主な構成〕図１は、本実施形態に
係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２、
３は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図４
は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。プロジ
ェクタ１は、光源としての光源装置から射出された光束
を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、こ
れらの各色光束を、電気光学装置を構成する光変調装置
である液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調
し、変調した後の各色の変調光束をクロスダイクロイッ
クプリズム４５により合成して、投写レンズ４６を介し
て投写面上に拡大表示する形式のものである。各構成部
品は外装ケース２の内部に収納されているが、投写レン
ズ４６はそのズーム機構により、必要に応じて外装ケー
ス２から突出可能に設けられている。

【００１６】図１ないし図４において、プロジェクタ１
は、筐体である外装ケース２と、外装ケース２内に収容
された電源ユニット３と、同じく外装ケース２内に配置
された平面Ｌ字形の光学ユニット４とを備え、全体略直
方体形状となっている。

【００１７】外装ケース２は、基本的には、装置上面を
覆う板金製のアッパーケース２１と、装置底面を構成す
るマグネシウム等のダイキャスト製のロアーケース２３
と、アッパーケース２１およびロアーケース２３間に介
装配置され、装置側面を覆うアルミニウムあるいは鉄板
等を曲げ加工したミドルケース２２とから構成されてい
る。これらのケース２１、２２、２３は、互いにネジで
固定されている。

【００１８】アッパーケース２１は、上面部２１１およ
びその周囲に設けられた側面部２１２で形成され、例え
ば金型を用いてプレス等で成形加工される。また、側面
部２１２のフロント部２１１Ａ側には、投写レンズ４６
を取付けるレンズ取付け枠２４に対応する丸孔開口２１
１Ｄが設けられ、丸孔開口２１１Ｄの周辺は絞り加工に
よって内部側に湾曲している。さらに、側面部２１２の
フロント部２１１Ａと直交する一側面には、切欠き部２
１１Ｃ（図３参照）が形成されている。また、アッパー
ケース２１の上面部２１１の投写レンズ４６側には、プ
ロジェクタ１の画質等を調整するための操作スイッチ２
Ｂが設けられている。この操作スイッチ２Ｂの両側方に
は、スピーカ用の多数の孔２Ｃが穿設されている。

【００１９】ミドルケース２２は、前述のようにアルミ
ニウム板等を曲げ加工して成形されたものであり、投写
レンズ４６を挟んで左右に配置される第１ケース部材２
２Ａ、および第２ケース部材２２Ｂと、第１ケース部材
２２Ａの背面側の第３ケース部材２２Ｃとを含んで形成
され、第１ケース部材２２Ａと第３ケース部材２２Ｃと
の間には、内部に配置されたインターフェース基板９２
に設けられたインターフェース用の種々のコネクタが露
出されるインターフェース露出部材２２Ｄが配置・接続
され、第２ケース部材２２Ｂと第３ケース部材２２Ｃと
の間には、ランプカバー２２Ｅが開閉可能に設けられて
いる。

【００２０】各ケース部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、
プレスやマシニングセンタ等で打ち抜かれた所定形状の
アルミニウム板等を適宜曲げ加工することで、前記アッ
パーケース２１およびロアーケース２３と組合わされる
形状とされている。

【００２１】第１ケース部材２２Ａの前面側に形成され
るフロント２２１Ａと、第２ケース部材２２Ｂとの間に
は、前記レンズ取付け枠２４に対応する開口（図略）が
形成されている。また、第２ケース部材２２Ｂのフロン
ト２２１Ａ側には、図示しない開口部が形成されてお
り、この開口部は、レンズ取付け枠２４に形成されてい
る排気口２４Ａと対向している。

【００２２】そして、このレンズ取付け枠２４は、ミド
ルケース２２に取り付けられることにより、当該ミドル
ケース２２を構成している。なお、排気口２４Ａの周囲
には、例えばプラスチック製のカバー２４０が貼り付け
られている。また、第２ケース部材２２Ｂには、ロアー
ケース２３側からアッパーケース２１側に向かって所定
寸法延び、かつ、互いが所定寸法離れたハンドル用開口
２２１Ｂが設けられ、これらの開口２２１Ｂには、プロ
ジェクタ１を持ち運ぶ際に使用するハンドル８０が取り
付けられている。

【００２３】ランプカバー２２Ｅは、図３に示されるよ
うに、例えば、第２ケース部材２２Ｂ側にねじ等のつま
み部材８１を有するとともに、第３ケース部材２２Ｃの
端縁に係合されている。このつまみ部材８１は、Ｅリン
グを介して第２ケース部材２２Ｂに形成されている図示
しないナットに螺合されている。つまみ部材８１回して
ナットとの螺合を解除すると、螺合していた分だけ、つ
まみ部材８１がランプカバー２２Ｅより外に飛び出す。
そして、このつまみ部材８１を掴んで、ランプカバー２
２Ｅを、プロジェクタ１の側面に沿ってスライドさせる
と、当該ランプカバー２２Ｅを外すことができるように
なっている。なお、つまみ部材８１は、Ｅリングで支持
されているため、ナットとの螺合を解除しても、ランプ
カバー２２Ｅからは外れない構造となっている。

【００２４】ロアーケース２３は、前述のように、マグ
ネシウム等のダイキャスト製とされ、略長方形状の底面
部２３１およびその周囲の側面部２３２が一体形成され
ている。内部には、所定箇所に適宜補強リブ等が設けら
れ、ロアーケース２３全体の強度が確保されている。

【００２５】このようなロアーケース２３において底面
部２３１の前方の両隅部分には、プロジェクタ１全体の
傾きを調整して投写画像の位置合わせを行う高さ位置調
整機構７が設けられている。これに対して底面部２３１
の後方側中央部には、樹脂製のフット部材６（図３）が
嵌合している。なお、高さ位置調整機構７は、ダイヤル
部分を回転させたり、レバーを操作することで突出方向
に進退する構成であり、その進退量を調整することによ
って表示画面の高さや傾きを変更することが可能であ
る。また、ロアーケース２３の底面部２３１には、ファ
ンカバー２３５が取り付けられている。さらに、ロアー
ケース２３のフロント部２３２Ａには、レンズ取付け枠
２４に対応して丸孔開口２３２Ｄが設けられている。

【００２６】このような外装ケース２には、内部に冷却
空気を取り入れるための吸気孔２Ａ、冷却後の空気を排
出するための排気口２４Ａ、操作スイッチ２Ｂ、スピー
カの位置に対応した多数の孔２Ｃ、ハンドル用開口２２
１Ｂ等が設けられている。なお、図２に示されるよう
に、ハンドル用開口２２１Ｂからも、内部に冷却空気が
取り入れられるように、吸気孔２２１Ｆが形成されてい
る。

【００２７】電源ユニット３は、図４に示されるよう
に、外装ケース２内の下面側に配置された図示しない電
源、および電源の上方に配置されたランプ駆動回路１０
１で構成されている。電源は、電源ケーブルを通して供
給された電力をランプ駆動回路１０１や図示しないドラ
イバーボード等に供給するものであり、前記電源ケーブ
ルが差し込まれるインレットコネクタ３３（図４）を備
えている。

【００２８】ランプ駆動回路１０１は、電力を光学ユニ
ット４の光源である光源ランプ４１１（図５）に供給す
るものである。また、このランプ駆動回路１０１の装置
前面側には、後述するプロジェクタ１内部に空気を取り
入れる冷却ファンである軸流吸気ファン７０が設けられ
ている。光学ユニット４は、図５に示すように、光源ラ
ンプ４１１から射出された光束を、光学的に処理して画
像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、イ
ンテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレ
ー光学系４３、電気光学装置４４、色合成光学系として
のクロスダイクロイックプリズム４５、および投写光学
系としての投写レンズ４６を備えている。

【００２９】〔２．光学系の詳細な構成〕図５におい
て、インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４
４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の各
色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４
１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するため
の光学系であり、光源装置４１３と、ＵＶフィルタ４１
８と、光束分割素子としての第１レンズアレイ４１４
と、第２レンズアレイ４１６と、偏光変換素子４１５
と、重畳レンズ４１９と、反射ミラー４２４とを備えて
いる。

【００３０】インテグレータ照明光学系４１を構成する
光源装置４１３は、放射状の光線を射出する放射光源と
しての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から
射出された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有す
る。光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタ
ルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられる
ことが多い。リフレクタ４１２としては、放物面鏡を用
いるが、楕円面鏡と平行化レンズ（凹レンズ）とを用い
てもよい。

【００３１】第１レンズアレイ４１４は、光軸方向から
見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａがマト
リクス状に配列された構成を有している。各小レンズ４
１４Ａは、光源ランプ４１１から射出されてＵＶフィル
タ４１８を通る光束を、複数の部分光束に分割してい
る。各小レンズ４１４Ａの輪郭形状は、液晶パネル４４
１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定
されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領
域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であ
るならば、各小レンズ４１４Ａのアスペクト比も４：３
に設定する。

【００３２】第２レンズアレイ４１６は、第１レンズア
レイ４１４とほぼ同様な構成を有しており、小レンズ４
１６Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。
この第２レンズアレイ４１６は、重畳レンズ４１９とと
もに、第１レンズアレイ４１４の各小レンズ４１４Ａの
像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有してい
る。

【００３３】偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ
４１６と重畳レンズ４１９との間に配置されるととも
に、第２レンズアレイ４１６からの光を１種類の偏光光
に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４
での光の利用効率が高められている。

【００３４】具体的に、偏光変換素子４１５によって１
種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１
９によって電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４
４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調す
るタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロ
ジェクタ１（電気光学装置４４）では、１種類の偏光光
しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発
する光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されな
い。

【００３５】そこで、偏光変換素子４１５を用いること
により、光源ランプ４１１からの射出光を全て１種類の
偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を
高めている。なお、このような偏光変換素子４１５は、
たとえば特開平８−３０４７３９号公報等に紹介されて
いる。

【００３６】色分離光学系４２は、２枚のダイクロイッ
クミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備
え、ミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光
学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の
３色の色光に分離する機能を有している。

【００３７】リレー光学系４３は、入射側レンズ４３
１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４
３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光のう
ち、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有して
いる。

【００３８】この際、色分離光学系４２のダイクロイッ
クミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１か
ら射出された光束の青色光成分と緑色光成分とが反射す
るとともに、赤色光成分が透過する。ダイクロイックミ
ラー４２１によって透過した赤色光は、反射ミラー４２
３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色用の
液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４
１７は、第２レンズアレイ４１６から射出された各部分
光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換
する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの前に設けら
れたフィールドレンズ４１７も同様である。ダイクロイ
ックミラー４２１で反射した青色光と緑色光のうちで、
緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、
フィールドレンズ４１７を通って緑色用の液晶パネル４
４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー
４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィ
ールドレンズ４１７を通って青色光用の液晶パネル４４
１Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系４３が用い
られているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路
長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の
低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４
３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ
４１７に伝えるためである。

【００３９】電気光学装置４４は、３枚の光変調装置と
なる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、
これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング
素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離
された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４
４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調され
て光学像を形成する。

【００４０】クロスダイクロイックプリズム４５は、３
枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出
された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画
像を形成するものである。なお、プリズム４５には、赤
色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体
多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字
状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色
光が合成される。そして、プリズム４５で合成されたカ
ラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン
上に拡大投写される。

【００４１】以上説明した各光学系４１〜４５は、図４
および図６に示すように、シールド板９１が被せられた
メインボード９０の下方に配置されており、かつ、合成
樹脂製の光学部品用筐体としてのライトガイド４７内
（図６）に収容されている。すなわち、このライトガイ
ド４７には、光源装置４１３を覆う光源保護部４７１の
他、前述の各光学部品４１４〜４１９，４２１〜４２
４，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝
部がそれぞれ設けられている。

【００４２】また、ライトガイド４７の光射出側にはヘ
ッド部４９が形成されている。ヘッド部４９の一端側に
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが取り付けら
れたプリズム４５が固定され、他端側の半円筒状部分に
沿ったフランジ上に投写レンズ４６が固定されている。

【００４３】〔３．光源装置の構造〕前述の光源装置４
１３は、図７および図８に示されるように、ランプ本体
４１０と、このランプ本体４１０を収納する筐体３００
とを備え、プロジェクタ１の光源保護部４７１に着脱可
能に構成されている。

【００４４】ランプ本体４１０は、光源ランプ４１１
と、この光源ランプ４１１から放射される光線を揃えて
射出するリフレクタ４１２とを備えて構成されている。
リフレクタ４１２の光線射出面は、ガラス板等の透明板
３０１で覆われ、この透明板３０１およびリフレクタ４
１２の当接面には、当該リフレクタ４１２の光軸を中心
として対称配置される一対の開口部３０２が形成されて
いる。この一対の開口部３０２は、それぞれリフレクタ
４１２の光線射出方向先端部分に形成された凹部３０３
で構成されている。また、一対の開口部３０２には、そ
れぞれ防塵用フィルタが設けられている（図示略）。こ
れにより、ランプ本体４１０内に冷却流路３４０が形成
され、光源ランプ４１１を冷却することが可能となって
いる。

【００４５】筐体３００は、射出される光束の光軸方
向、およびこの光軸に直交する方向に、光源ランプ４１
１およびリフレクタ４１２を位置決めする位置決め面を
有するものであり、一部が開口された筐体本体３１０
と、この筐体本体３１０の開口を塞ぐ第１蓋部材３２０
および第２蓋部材３３０と、一対の開口部３０２を通し
て光源ランプ４１１に冷却空気を導入する冷却流路３４
０と、プロジェクタ１から取り外した際には、この冷却
流路３４０を塞ぎ、プロジェクタ１に装着した際には、
この冷却流路３４０を開放する第１冷却流路開閉部３５
０および第２冷却流路開閉部３６０とを備えて構成され
ている。

【００４６】筐体本体３１０は、ランプ本体４１０を収
納するものであり、当該ランプ本体４１０が載置される
底面部３１１と、この底面部３１１の周縁から垂直に立
ち上がって形成された側面部３１３とを備え、断面略コ
字形状に形成されている。側面部３１３の一部には、前
述の透明板３０１が露出する開口３１４が形成されてい
る。この筐体本体３１０にランプ本体４１０を収納した
際、リフレクタ４１２の周縁を、開口３１４が形成され
た側面部３１３に当接し、当該リフレクタ４１２の周縁
と側面部３１３とを外側からクリップ３７０で挟持する
ことにより、ランプ本体４１０が、筐体本体３１０に固
定されるようになっている。底面部３１１の後述する第
１冷却流路開閉部３５０が取り付けられる位置に応じた
位置には、筐体本体３１０内外を連通する開口３１２が
形成されている。

【００４７】第１蓋部材３２０は、筐体本体３１０の開
口を直接塞ぐものであり、底面部３１１と対向する側に
取り付けられる蓋部本体３２１と、この蓋部本体３２１
の端部から筐体本体３１０に向かって延出する延出部３
２６とを備え、断面略コ字形状に構成されている。蓋部
本体３２１は、平面略台形状に形成されており、その上
面には、冷却空気を案内するための角柱状の案内板３２
２が立設されている。また、蓋部本体３２１の図８中手
前側の一側縁近傍には、四角形状の開口３２３が形成さ
れている。そして、蓋部本体３２１の裏面には、この開
口３２３に応じた位置に、当該開口３２３と略同じ大き
さの開口を有する枠部材３２４が設けられている。この
枠部材３２４と蓋部本体３２１との間には、メッシュ状
のフィルタ３２５が介装されている。２つの延出部３２
６のうち、図８中右側の延出部３２６の側面中央部分に
は、上方に向かって開口を有する凹部３２７が形成され
ている。

【００４８】第２蓋部材３３０は、第１蓋部材３２０を
覆うものであり、当該第１蓋部材３２０の蓋部本体３２
１を覆う被覆部３３１と、蓋部本体３２１に向かって延
出する延出部３３６とを備えて構成され、第１蓋部材３
２０にねじ３０４で固定されている。また、第２蓋部材
３３０の凹部３２７に対向する側面部分は、コ字形状に
形成され、下方に向かって凹んだ凹部３３２となってお
り、この内周面の対向する側面には、溝３３３が形成さ
れている。ここで、凹部３３２は、第２蓋部材３３０を
第１蓋部材３２０に重ねた際、開口となるように設定さ
れている。この第２蓋部材３３０は、第１蓋部材３２０
に取り付けた際、案内板３２２の高さ寸法分だけ、上方
に浮いた状態で固定される。つまり、第１蓋部材３２０
と第２蓋部材３３０との間には、隙間が形成される。こ
れにより、隙間によって筐体３００内の冷却流路３４０
の空気と、筐体３００外の空気との入れ替えを行うこと
が可能となっている。従って、この隙間は、筐体３００
外から冷却流路３４０に、および／または冷却流路３４
０からの空気を筐体３００外に、案内するダクトとなっ
ている。

【００４９】第１冷却流路開閉部３５０は、筐体本体３
１０に回動自在に軸支され、当該筐体本体３１０に形成
された開口３１２を塞ぐ蓋部材３５１と、この蓋部材３
５１を回動方向に付勢する付勢部材であるコイルばね３
５６とを備えている。蓋部材３５１は、箱状に形成され
ているとともに、その両側縁近傍には、筐体本体３１０
側に突出した一対の爪部３５２が形成されている。そし
て、この爪部３５２と側面との間には、後述する第１突
起部４７５が挿入される凹部３５３が形成されている。
従って、図９に示されるように、例えば、凹部３５３を
筐体本体３１０と離間する方向に押すと、蓋部材３５１
が開いて開口３１２に冷却空気が導入または排出され
る。一方、押していた凹部３５３から手を離すと、コイ
ルばね３５６の付勢力で蓋部材３５１が自動的に開口３
１２を塞ぐようになっている。

【００５０】第２冷却流路開閉部３６０は、筐体本体３
１０に摺動自在に支持され、第２蓋部材３３０の凹部３
３２で形成された開口を塞ぐ蓋部材３６１と、この蓋部
材３６１を摺動方向に付勢する付勢部材であるコイルば
ね３６６とを備えている。蓋部材３６１は、前記凹部３
３２の水平部分に当接する板状の当接部３６２と、前記
溝３３３に嵌合される縁を有し、当接部３６２の裏面に
直交して設けられて筐体本体３１０に沿って摺動する摺
動部３６３と、延出部３３６の先端に当接する爪部３６
４とを備えて、断面略Ｔ字形状、かつ、正面略四角形状
に形成されている。コイルばね３６６は、一端が蓋部材
３６１に取り付けられ、他端が第１蓋部材３２０の延出
部３２６に形成されている凹部３２７に挿入固定され
る。従って、図９に示されるように、例えば、爪部３６
４を筐体本体３１０側に向かって押すと、蓋部材３６１
が開いて第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０との間の
開口が現れ、冷却空気が排出または導入される。一方、
押していた爪部３６４から手を離すと、コイルばね３６
６の付勢力で蓋部材３６１が自動的に開口を塞ぐように
なっている。

【００５１】このような光源装置４１３は、図１０に示
されるように、光源保護部４７１に着脱可能となってい
る。この光源保護部４７１は、内部に光源装置４１３と
略同形状の収納部４７２を有し、投写レンズ４６側とは
反対側の面が開口された箱状に形成されている。ここ
で、図１０において、光源装置４１３は、筐体本体３１
０の開口３１４を右側面に配置した状態で、第２蓋部材
３３０から、収納部４７２に収納されるようになってい
る。つまり、筐体本体３１０の底面部３１１は、外部に
露出する面となる。また、光源装置４１３を、筐体本体
３１０の開口３１４を右側面に配置した状態で収納し、
この状態で取り外すことにより、ランプ本体４１０に形
成された一対の開口部３０２が水平方向に配置されるよ
うになっている。

【００５２】ライトガイド４７の開口周縁には、光源装
置４１３を収納部４７２に嵌め込んだ際、第１冷却流路
開閉部３５０の凹部３５３に挿入され、かつ、当該凹部
３５３を押し上げる一対の第１突起部４７５が形成され
ている。また、収納部４７２の底面４７３には、光源装
置４１３を収納部４７２に嵌め込んだ際、第２冷却流路
開閉部３６０の爪部３６４に当接し、かつ、当該爪部３
６４を押し上げる一対の第２突起部４７６と、底面４７
３の下方に配置される図示しない遠心力ファンであるシ
ロッコファンの吸入口に通じる開口４７７とが形成され
ている。開口４７７は、光源装置４１３を収納部４７２
に収納した際、第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０と
の間の開口に対向している。また、この開口４７７の手
前側に形成されている開口４７４は、光源装置４１３の
外周の空気が流入する開口であり、リフレクタ４１２の
内部の温度と比較してかなり低い温度の空気を取り込む
ことができる。

【００５３】従って、第１冷却流路開閉部３５０は、光
源装置４１３を収納部４７２に収納する（プロジェクタ
１に装着した）際には、図１１（Ａ）に示されるよう
に、第１突起部４７５によって自動的に開き、筐体３０
０内の冷却流路３４０を開放し、逆に、光源装置４１３
を収納部４７２から取り外す（プロジェクタ１から取り
外した）際には、図１１（Ｂ）に示されるように、コイ
ルばね３５６の付勢力によって冷却流路３４０を自動的
に塞ぐようになっている。同様に、第２冷却流路開閉部
３６０は、光源装置４１３を収納部４７２に収納する
（プロジェクタ１に装着した）際には、図１２（Ａ）に
示されるように、第２突起部４７６によって自動的に開
き、筐体３００内の冷却流路３４０を開放し、逆に、光
源装置４１３を収納部４７２から取り外す（プロジェク
タ１から取り外した）際には、図１２（Ｂ）に示される
ように、コイルばね３６６の付勢力によって冷却流路３
４０を自動的に塞ぐようになっている。

【００５４】一方、図１３に示されるように、プロジェ
クタ１は、収納部４７２に装着された光源装置４１３
に、先端が第１冷却流路開閉部３５０に挿入され、冷却
空気を当該光源装置４１３内に導く角筒状のダクト３８
１を備えている。また、このダクト３８１の基端側（第
１冷却流路開閉部３５０側とは反対側）には、冷却空気
を送り込む遠心力ファンである冷却ファン３８２が設け
られている。従って、本実施形態における、冷却ファン
３８２およびダクト３８１が設けられた光源装置４１３
内の冷却空気は、冷却流路３４０を、第１冷却流路開閉
部３５０から第２冷却流路開閉部３６０に向かう方向に
流れるようになっている。つまり、筐体本体３１０の開
口３１２は、空気導入用開口となり、第２冷却流路開閉
部３６０で開閉される開口は空気排出用開口となってい
る。これにより、例えば、前述の吸気孔２Ａやハンドル
用開口２２１Ｂ等からプロジェクタ１内に取り入れられ
た冷却空気を、光源装置４１３内の光源ランプ４１１に
確実に導くことが可能となっている。そして、光源装置
４１３内を冷却した空気は、収納部４７２の底面４７３
に形成された開口４７４を通り、シロッコファンによっ
て吸気され、当該シロッコファンに接続されている排気
ダクト３９０を通ってプロジェクタ１の外に排出される
ようになっている。

【００５５】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果が得られる。すなわち、一対の開口部３０２を、
リフレクタ４１２の光線射出方向先端縁の一部を切り欠
いて形成する凹部３０３で構成したので、リフレクタ４
１２の光軸に直行する方向に、さらに、発熱源である光
源ランプ４１１近傍に冷却空気を流すことができ、これ
により、光源ランプ４１１を効率的に冷却することがで
きる。

【００５６】また、筐体３００に一対の開口部３０２を
通して光源ランプ４１１に冷却空気を導入する冷却流路
３４０を形成したので、光源ランプ４１１を効率的に冷
却し、当該光源ランプ４１１の長寿命化を図ることがで
きる。さらに、プロジェクタ１から取り外した際に冷却
流路３４０を塞ぐ第１、２冷却流路開閉部３５０、３６
０を備えているため、プロジェクタ１の使用中に光源ラ
ンプ４１１の発光管が破裂しても、光源装置４１３の交
換に際して発光管の破片が外部に零れ落ちることがな
く、プロジェクタ１の装着時には、これら第１、２冷却
流路開閉部３５０、３６０が冷却流路３４０を開放する
ように構成されているため、光源ランプ４１１の冷却効
率が損なわれることもない。さらに、プロジェクタ１か
ら取り外した際、一対の開口部３０２が水平方向に配置
するように光源装置４１３を装着しておいたので、当該
光源装置４１３の交換に際して光源乱費４１１の発光管
の破片が外部に零れ落ちるのをより一層確実に防止する
ことができる。

【００５７】また、第１、２冷却流路開閉部３５０、３
６０を、それぞれ蓋部材３５１、３６１およびコイルば
ね３５６、３６６から構成したので、簡素な構造で筐体
３００に冷却流路３４０開閉部を設けることができ、こ
れにより、光源装置４１３の製造の容易化を図ることが
できる。

【００５８】さらに、第１蓋部材３２０と第２蓋部材３
３０との間にダクトを形成したので、筐体３００外から
の冷却空気の導入、筐体３００外への冷却後の空気の排
出を、プロジェクタ１内の冷却流路３４０に応じた位置
で行うことができ、光源装置４１３の冷却効率を一層向
上させることができる。

【００５９】また、一対の開口部３０２にそれぞれ防塵
用フィルタを設けたので、万が一光源ランプ４１１の発
光管が破裂しても、破片が筐体３００外に零れ落ちるこ
とを確実に防止することができる。また、空気導入用の
開口部３０２に防塵フィルタを設けたので、冷却空気の
導入に伴って、光源装置４１３内に塵埃が侵入すること
を防止することができ、発光管の汚れに伴う輝度の低下
を防止することができる。

【００６０】さらに、光源装置４１３が装着されたプロ
ジェクタ１において、当該光源装置４１３に冷却空気を
導くダクト３８１を備えたので、プロジェクタ１内の冷
却空気を光源装置４１３内に確実に導くことができ、光
源装置４１３の冷却効率が一層向上し、光源装置４１３
の寿命を一層長くすることができる。

【００６１】また、ダクト３８１に冷却ファン３８２を
設けたので、当該ダクト３８１から冷却流路３４０に強
制的に冷却空気を送り込むことができ、冷却空気の循環
を促進して、光源装置４１３の冷却効率を一層向上する
ことができる。

【００６２】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等
を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、冷却ファンを設けていた
が、これに限らず、例えば、図１４に示されるように、
排気ダクト３９０の一部に孔を開け、この孔に装置内部
を冷却した空気を装置外部に排出する排気ダクト３８３
を接続してもよい。この場合、排気ダクト３９０内の空
気は、リフレクタ内部の空気と、かなり低い温度のリフ
レクタ外部の空気とが混合されたものであり、リフレク
タ内部の温度より低いため、十分な冷却効果を得ること
ができる。

【００６３】また、前記実施形態では、冷却ファンで吸
気した空気をダクトから冷却流路３４０に強制的に冷却
空気を送り込み、シロッコファンでプロジェクタ外部に
排出していたが、これに限らず、例えば、シロッコファ
ンで吸気した空気を冷却流路３４０に強制的に冷却空気
を送り込み、冷却ファンでプロジェクタ外部に排出する
ようにしてもよい。このようにすれば、冷却空気は、冷
却流路３４０を、第２冷却流路開閉部３５０から第１冷
却流路開閉部３６０に向かう方向に流れるように設定さ
れる。

【００６４】さらに、前記実施形態では、ダクトを備え
ていたが、これに限らず、例えば、第１冷却流路開閉部
３５０で開閉される開口で冷却空気を十分光源装置内に
導くことが可能であれば、なくてもよい。

【００６５】また、前記実施形態では、防塵用フィルタ
は、一対の開口部のそれぞれに設けられていたが、これ
に限らず、例えば、一対の開口部のうち、空気導入用の
開口部のみ、空気排出用の開口部のみに設けてもよい。

【００６６】さらに、前記実施形態では、第１蓋部材３
２０と第２蓋部材３３０との間にダクトを形成していた
が、これに限らず、例えば、筐体３００外からの冷却空
気の導入、筐体３００外への冷却後の空気の排出を効率
的に行うことができればなくてもよい。

【００６７】また、前記実施形態では、第１、２冷却流
路開閉部は、蓋部材とコイルばねとを備えていたが、こ
れに限らず、例えば、蓋部材の開閉を光源保護部側で行
えるようにしておけば、コイルばねはなくてもよく、そ
の形状、構成は、実施に当たって適宜決めればよい。

【００６８】さらに、前記実施形態では、２種類の冷却
流路開閉部を用いたが、これに限らず、例えば、第１冷
却流路開閉部３５０のみ用いてもよいし、第２冷却流路
開閉部３６０のみ用いてもよく、光源保護部の形状、構
成によって適宜選択すればよい。

【００６９】また、前記実施形態では、プロジェクタか
ら取り外した際、一対の開口部が水平方向に配置するよ
うになっていたが、これに限らず、例えば、垂直方向に
配置するようにしてもよい。

【００７０】さらに、前記実施形態では、一対の開口部
をリフレクタ４１２の光線射出方向先端縁の一部を切り
欠いて形成する凹部３０３で構成したが、これに限ら
ず、例えば、透明板の一部を切り欠いて形成してもよ
い。

【００７１】本発明のプロジェクタとしては、光変調装
置として液晶パネルを用いたものに限らず、例えば、プ
ラズマ素子や、マイクロミラーを用いた光変調装置を備
えたものや、入射した光を反射しつつ変調して出射する
反射型の光変調装置を備えたものや、単板式、二枚式、
リアタイプのものが採用できる。要するに、光源ランプ
から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学
像を形成し、該光学像を拡大投写するプロジェクタであ
れば、この構成等は、実施に当たって適宜決めればよ
い。

【００７２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の光源装置
およびプロジェクタによれば、光源ランプが万が一破裂
しても、破片が外部に零れ落ちることがなく、かつ効率
的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることのできる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタを上方
から見た全体斜視図である。

【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から
見た全体斜視図である。

【図３】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から
見た全体斜視図である。

【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示
す全体斜視図である。

【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの各光学系
を模式的に示す平面図である。

【図６】前記実施形態におけるプロジェクタの光学ユニ
ットの構成部品を示す斜視図である。

【図７】前記実施形態における光源装置を示す斜視図で
ある。

【図８】前記実施形態における光源装置を示す分解斜視
図である。

【図９】前記実施形態における光源装置を示す斜視図で
ある。

【図１０】前記実施形態における光源保護部を示す図で
ある。

【図１１】前記実施形態における第１冷却流路開閉部の
開閉を示す概略図である。

【図１２】前記実施形態における第２冷却流路開閉部の
開閉を示す概略図である。

【図１３】前記実施形態における光源装置の冷却構造を
示す斜視図である。

【図１４】本発明の変形例であって、光源装置の冷却構
造を示す斜視図である。

【符号の説明】

３００筐体３０１透明板３０２開口部３０３凹部３４０冷却流路３５０第１冷却流路開閉部３５１蓋部材３５６付勢手段であるコイルばね３６０第２冷却流路開閉部３６１蓋部材３６６付勢手段であるコイルばね３８１ダクト３８２冷却ファン３８３排気ダクト４１１光源ランプ４１２リフレクタ４１３光源装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源ランプから射出された光束を、画像情
報に応じて変調して光学像を形成し、該光学像を拡大投
写するプロジェクタに使用され、光源ランプと、この光
源ランプから放射される光線を揃えて射出するリフレク
タと、前記光源ランプおよび前記リフレクタを収納する
筐体とを備えた光源装置であって、前記リフレクタの光線射出面は透明板に覆われ、この透
明板および前記リフレクタの当接面には、前記リフレク
タの光軸を中心として対称配置される一対の開口部が形
成され、前記筐体は、前記一対の開口部を通して前記光源ランプ
に冷却空気を導入する冷却流路と、前記プロジェクタか
ら取り外した際には、この冷却流路を塞ぎ、前記プロジ
ェクタに装着した際には、この冷却流路を開放する冷却
流路開閉部とを備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】請求項１に記載の光源装置において、前記一対の開口部は、前記リフレクタの光線射出方向先
端部分に形成された凹部であることを特徴とする光源装
置。
【請求項３】請求項１および請求項２に記載の光源装置
において、前記一対の開口部は、前記プロジェクタから取り外した
際、水平方向に配置されることを特徴とする光源装置。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光
源装置において、前記冷却流路開閉部は、前記筐体に回動自在に軸支さ
れ、該筐体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、この蓋部
材を回動方向に付勢する付勢部材とを備えていることを
特徴とする光源装置。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光
源装置において、前記冷却流路開閉部は、前記筐体に摺動自在に支持さ
れ、該筐体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、この蓋部
材を摺動方向に付勢する付勢部材とを備えていることを
特徴とする光源装置。
【請求項６】請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光
源装置において、前記筐体には、筐体外から前記冷却流路に、および／ま
たは前記冷却流路からの空気を筐体外に、案内するダク
トが形成されていることを特徴とする光源装置。
【請求項７】請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光
源装置において、前記一対の開口部には、防塵用フィルタが設けられてい
ることを特徴とする光源装置。
【請求項８】請求項１〜請求項７のいずれかに記載の光
源装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】請求項８に記載のプロジェクタにおいて、前記光源装置の装着時、先端が前記冷却流路開閉部に挿
入され、冷却空気を該光源装置内に導くダクトを備えて
いることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】請求項９に記載のプロジェクタにおい
て、前記ダクトには、その基端側に冷却空気を送り込むファ
ンが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１１】請求項９に記載のプロジェクタにおい
て、前記装置内部を冷却した空気を装置外部に排出する排気
ダクトを有し、前記ダクトは、その基端側がこの排気ダクトと接続され
ていることを特徴とするプロジェクタ。