JP2005234523A - 光源装置及びこれを用いたプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】
本発明の課題は、上記課題を解決し、光源装置の信頼性の向上を図るプロジェクタを提供することにある。
【解決手段】
光を映像信号に基づいて変調する映像表示素子と、該映像表示素子からの出射光をスクリーン上に投射する投射レンズとを有するプロジェクタであって、光を出射する発光源を有するランプと、該発光源から出射された光を反射するリフレクタと、該リフレクタからの光の出射面を覆うカバーガラスと、該リフレクタの外部に配置される冷却手段と、該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内であって、該リフレクタで反射した光の出射光路の外側に配置され、前記冷却手段からの冷却風の方向を変更する風向変更手段とを有し、前記空間内の冷却風は、前記冷却手段を介して、前記プロジェクタの外部に排気されるように構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶パネルなどのライトバルブ素子を使用して、スクリーン上に映像を投影するプロジェクタに係わり、特に、光源装置の冷却に関するものである。

ランプハウスの上側の流入孔から供給した外気を、風向誘導部材に沿って光源の発光部の方向へと誘導し、熱発生部分を直接空冷して、下側の流出孔からランプ室の外部に流出させる構成が下記特許文献１に開示されている。

また、リフレクターの内部へ向けて冷却空気を送る送風孔を形成し、リフレクターの内部へ向けて吐出される冷却空気の向きを変更する風向変更手段を設ける構成が下記特許文献２に開示されている。

さらに、ダクトからリフレクタ内に空気流を導入して、ランプを空冷する技術が下記特許文献３に開示されている。

特開平０８−２６２５７３号公報 特開２００２−１８９２４７号公報 特開平１０−０２７５１８号公報

最近のプロジェクタにおいては、電球などのランプは、大電力タイプのものが用いられることが多くなっている。高輝度化にともないランプが大電力化する一方で、装置全体の小型化が要求されており、光源装置周辺の冷却条件が厳しくなりつつある。

上記特許文献１に開示されている従来技術においては、風向誘導部材をリフレクタからの反射光の光路上に配置することによる光の利用効率の低下については十分認識されていなかった。上記特許文献２に開示されている従来技術においては、放電ランプを冷却するための排気用のファンを配置することによるシステムの複雑化及び高コスト化を招く恐れがあった。上記特許文献３に開示されている従来技術においては、発光領域を充分に冷却するために光源装置にダクトを構成することによる装置の大型化については十分認識されていなかった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、光源装置の信頼性の向上を図るプロジェクタを提供することにある。

光を映像信号に基づいて変調する映像表示素子と、該映像表示素子からの出射光をスクリーン上に投射する投射レンズとを有するプロジェクタであって、光を出射する発光源を有するランプと、該発光源から出射された光を反射するリフレクタと、該リフレクタからの光の出射面を覆うカバーガラスと、該リフレクタの外部に配置される冷却手段と、該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内であって、該リフレクタで反射した光の出射光路の外側に配置され、前記冷却手段からの冷却風の方向を変更する風向変更手段とを有し、前記空間内の冷却風は、前記冷却手段を介して、前記プロジェクタの外部に排気されるように構成する。

本発明により、プロジェクタないしは光源装置の信頼性の向上を図ることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。なお、全図において、共通な機能を有する構成要素については同一符号を付して示し、また、煩雑さを避けるために、一度述べたものについてはその繰り返した説明を省略する。

図１は、本発明による第１の実施例であるプロジェクタの概観を示す斜視図で、図１（ａ）はプロジェクタ１の正面側、図１（ｂ）はプロジェクタの背面側を示す。

図１において、本発明によるプロジェクタ１は、図１（ａ）のように、排気口２が投射レンズ１０と同じ方向すなわち正面側に面しており、図１（ｂ）に示すように、吸気口３は背面側に設けてある。その他、操作ボタン５、パネル吸気口４などがプロジェクタ１外部に面して配置されている。

プロジェクタ１は、操作ボタン５によりプロジェクタ外部から操作して、動作させる。動作時には、投射レンズ１０より図示していないスクリーンなどに映像を投射して表示する。

図２は、図１に示した本発明による第１の実施例のプロジェクタ１の内部構成を示す斜視図である。

図２において、照明手段であるランプ（図示せず）の冷却手段であるランプ冷却ダクト２００が装置内部に設けてあり、ランプ冷却ダクト２００は冷却ファン２１０を中心において、片側が排気ダクト２１５と排気ダクト２１６により、反対側がランプダクト２１３により構成され、両端にダクト排気口２１１及びダクト吸気口２１２が設けられて構成される。なお、ダクト吸気口２１２は吸気口３を介して、また、ダクト排気口２１１は排気口２を介して筐体外部の外気に面している。

ランプダクト２１３に隠れているが、この下に照明手段である光源装置（後述する）が設けてある。プロジェクタ装置の実際の動作の概略は、照明手段であるランプから発生した光を光学エンジン部６内部で図示していないライトバルブ手段により変調した後に、投射手段である投射レンズ１０を経て装置外部のスクリーン（図示せず）などに投射して映像として表示する。

図３及び図４は、図１に示した本発明による第１の実施例であるプロジェクタ１に使用した光源装置の構成を示す図である。

図３（ａ）は光源装置の構成を示す縦断面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）において点線で囲まれた風向変更板１４６周辺の拡大図である。そして、図４は光源装置の構成を示す正面図である。

図３及び図４において、１１０はランプホルダ、１２０はランプ、１２１は発光管、１２２はリード、１３０はリフレクタ、１３１はセメント部、１３２は光源装置内部の内側、１３３は光源装置内部の外側、１３４はリフレクタの最外周、１４０はキャップ、１４１はレンズを兼用するカバーガラス、１４２は連結筒、１４４は排気穴、１４５は吸気穴、１４６は風向変更板、１５０はメッシュ、１５２はメッシュ端、１５３は羽根部、１６０はメッシュホルダ、２１０は冷却ファン、２１３はランプダクト、７３０、７４０、７５０は冷却風が流れる方向及び冷却風の風量を示す矢印であり、矢印の本数で冷却風の風量を示す。

図３において、光源装置は、ランプホルダ１１０に取り付けられた各部品により構成されている。即ち、ランプ１２０を囲むように、リフレクタ１３０、連結筒１４２、微細な網目を多数並べた構成であるメッシュ１５０及びカバーガラス１４１などが閉空間を構成している。この構成により、ランプ破裂時の破片の飛散を抑制することが可能となる。ランプ周辺には、全体を支える役割のキャップ１４０、連結筒１４２を支えるメッシュホルダ１６０などがある。また、ランプ１２０には、電力を供給するためのリード１２２があり、ランプ１２０に電力を供給する構成となっている。さらに、図４に示すように、風向変更板１４６は、連結筒１４２の金属部分の下部のメッシュ１５０に溶接或いは接着されている。そして、図８は、風向変更板１４６の形状を示す図であり、図８（ａ）は風向変更板１４６の断面を示し、図８（ｂ）は風向変更板１４６の正面側を示す図である。図８に示す風向変更板１４６の構成は、例えば、折り曲げ角度β１７１が５７度、材料板厚ｃ１７２が０．０４ｍｍ、長さＬ１７３が３９ｍｍ、幅ｆ１７４が９ｍｍである。図８に示す風向変更板１４６は、折り曲げ位置から先端部分までが曲板になるように折り曲げられている。このように、風向変更板１４６を折り曲げることにより、冷却風は滑らかに光源装置の内部に取り入れられる。また、本実施例では、風向変更板１４６を折り曲げ位置から先端部分までが曲板になるように折り曲げたが、これに限らず、風向変更板１４６を折り曲げ位置から先端部分までが直板になるように折り曲げてもよい。

図３に示した光源装置の光源装置内部への外気の取り入れ方法について説明する。本実施例では、ダクト吸気口２１２から取り入れ、光源装置を冷却した冷却風を冷却ファン２１０によりダクト排気口２１１から筐体外部に排気する構成である。上記したように、冷却ファン２１２を排気ファンとして用いることにより冷却効率を向上する。即ち、冷却ファン２１２をランプ１２０の発光管１２１に直接冷却風を吹き付ける吸気ファンとして用いた場合に、図５のように風向変更板１４６を配置すれば、冷却効率が極端に低下することはない。しかし、図３及び図６のように、風向変更板１４６を光軸に対して略平行に配置すると、風向変更板１４６が抵抗となり冷却風を効率よく吸入することができない。これに対して、本実施例のように、冷却ファン２１２を排気ファンとして用いる場合には、滑らかに冷却風を吸入することが可能となり冷却効率が向上する。

ダクト吸気口２１２から取り入れた冷却風を連結筒１４２に設けた吸気穴１４５から取り入れ、取り入れられた冷却風は、メッシュ１５０を通り、風向変更板１４６で光源装置内部の内側１３２及び外側１３３に行くように分割され、光源装置内部へ導かれる。このとき、光源装置内部に導かれた冷却風は７３０の矢印で示した方向と風量で流れ、光源装置内部の内側１３２には光源装置内部の外側１３３よりも冷却風は多く導かれる。そして、発光管１２１を重点的に冷却した冷却風は、排気穴１４４からリフレクタ１３０の外側へと排気される。本実施例の構成により、ランプ１２０の発光管１２１を重点的に冷却することができるので、ランプ１２０の発光管１２１の温度を風向変更板１４６がない場合の約１０５０℃に対して、約１０００℃に下げることができる。

図３に示した光源装置のリフレクタ１３０の形状及び風向変更板１４６の配置する場所について説明する。本実施例で使用しているリフレクタ１３０は、放物面形状で構成されている。ランプ１２０の発光管１２１は、リフレクタ１３０から反射された光を光軸に対して略平行に反射するために、放物面の略焦点上に配置されている。本実施例では、図４に示すように、風向変更板１４６はリフレクタ１３０から反射された光に対する影響が少なく、且つプロジェクタの小型化を考慮して、光軸に対して略平行、且つリフレクタの最外周１３４に接する位置に配置している。また、風向変更板１４６は、発光管１２１から出射した光のうち風向変更板１４６に照射される光を反射してカバーガラス１４１から出射するために、反射率が高く、耐熱性の高い材料で構成している。この構成により、光源装置から出射した光の利用効率の劣化を最小限に抑えるので高輝度化が可能となった。

以上の実施例では、発光源として発光管を有するランプの場合に関して説明したが、本発明はこれに限るものではなく発光源として、ＬＥＤ光源を用いた場合においても適用可能である。即ち、リフレクタからの光の利用効率の劣化を最小限に抑える位置に風向変更板１４６を配置することにより、高熱となるＬＥＤ光源を冷却することが可能となる。

また、ランプ１２０は、発光動作時に光源装置内の上下で必要な冷却エネルギー量が異なる。ここで、ランプの高寿命化を考慮した場合には、上下方向での温度をできる限り均一にして、温度の高くなる部分に多めに風を流す必要がある。例えば、上側の所用冷却エネルギー量が多い場合に、上下均一に風を流すと、ランプ１２０の上側の温度が下側より約３０度程度高くなり、ランプ１２０の上下での温度差が大きくなるので、ランプ１２０の寿命が低下する。そこで、本実施例では、メッシュ１５０の構成として、図７（ａ）（横断面側）、（ｂ）（正面側）、（ｃ）（全体の斜視図）に示すように、拡大図で見ると微細な傾斜翼を多数並べた構成となっている。なお、図７（ａ）は図７（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。メッシュ１５０の羽根部１５３の概略構成は、例えば、材料板厚ｔ１５７が０．１ｍｍで幅ｂ１５８が０．２ｍｍ、微細穴の寸法が穴の幅Ｗ１５５が１．２５ｍｍで穴の高さｈ１５６が０．７ｍｍ、板の傾斜角度α１５９が３５度であるような場合の条件で、通過する空気が、空気の粘性のため羽根部１５３により方向を屈曲されて進む。風の流れは流線７４０に対して屈曲後の流線７５０のように、メッシュ１５０を通過することにより、その流線方向を制御することが可能となる。このように、メッシュ１５０により屈曲された風は、ランプ１２０の上側に主に流れることになり、ランプ１２０の上側部分を重点的に冷却することができる。本実施例では、メッシュ１５０として、一般にエキスパンドメタルと呼ばれる種類の金網を用いている。このエキスパンドメタルは、金属の板材に逐次互い違いの点線状の切れ目を入れた後に、金属板の両端を引き延ばして網目状のメッシュとして作成するものである。このようなメッシュ全体に対して、板厚方向に傾斜した構造であるエキスパンドメタル構造は、断面側から見ると傾斜した小翼が多数並んだ構造となっている。傾斜した微小な翼（羽根）が多数並んだメッシュに対して、垂直に風を当てると、風は傾斜した微小翼の間を通るときに微小翼との摩擦及び空気の粘性抵抗を受け、風は微小翼の向いた方向に進行方向を変える。上記した構成により、図４に示すように、ランプ１２０の上側に向けて風を流すことにより、ランプ１２０の上下での温度差を１０度以内程度とすることができた。この冷却効果により、ランプ１２０の高寿命化を図ることが可能となった。また、図４のメッシュ１５０は、吸気穴１４５或いは排気穴１４４を通過する際の冷却風が上側に屈曲されるように、１枚の金網により作成されている。本発明はこれに限らず、２枚の金網を用いて、１枚の金網は吸気穴１４５側を通過する冷却風が上側に屈曲されるように、もう１枚の金網は排気穴１４４側を通過する冷却風が下側に屈曲されるように、上記した方法でメッシュ１５０を作成して、光源装置内部に設置してもよい。このように、メッシュ１５０を２枚配置することにより、冷却風が光源装置内部を滑らかに通過することを可能とする。

さらに、本実施例では、冷却ファン２１０は、図３に示すような軸流ファンで構成されている。この様に、比較的高価格なシロッコファンを使用しておらず、低価格化を図ることができる。また、本実施例は、図４に示すように、冷却ファン２１０によりランプ１２０を冷却した空気を排気穴１４４から排気する構成であって、通常の動作状態においては、偏光板及び映像表示素子等の光学部品の温度はランプ１２０の温度より一桁以上低い。従って、偏光板及び映像表示素子等の光学部品を冷却した後の冷却風を、ダクト等を用いてランプ１２０の冷却に兼用するように構成することも可能である。

図５は、本発明による第２の実施例であるプロジェクタ１に適用した光源装置の構成を示す縦断面図である。そして、図５（ａ）は光源装置の構成を示す縦断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）において点線で囲まれた風向変更板１４６周辺の拡大図である。なお、８３０は冷却風が流れる方向及び冷却風の風量を示す矢印であり、矢印の本数で冷却風の風量を示す。９００は、発光管１２１から出射した光のうちリフレクタの最外周１３４で反射する光を示す矢印である。

第１の実施例と異なる点は、風向変更板１４６を光軸に対して傾斜して配置した点とリフレクタとして楕円面リフレクタを使用した点である。

図５に示した光源装置の光源装置内部への外気の取り入れ方法は、第１の実施例と同様である。しかし、風向変更板１４６の向きを変えたことにより、光源装置内部に導かれた冷却風は８３０の矢印で示した方向と風量で流れ、光源装置内部の内側１３２には光源装置内部の外側１３３よりも冷却風は第１の実施例より多く導かれる。本実施例の構成により、ランプ１２０の発光管１２１の温度を第１の実施例よりも下げることができる。

次に、図５に示した光源装置のリフレクタ１３０の形状及び風向変更板１４６の配置する場所について説明する。本実施例で使用しているリフレクタ１３０は、楕円面形状で構成されており、ランプ１２０の発光管１２１は、楕円面の略第１の焦点上に配置されている。また、本実施例で使用している風向変更板１４６は、リフレクタ１３０から反射された光に対して影響が少なく、且つプロジェクタの小型化を考慮して配置している。即ち、風向変更板１４６の両端の光源装置内部の内側１３２に近い側は矢印９００上に接する位置、他方は第１の実施例と同様にリフレクタの最外周１３４から光軸に対して略平行な直線上に接する位置に配置している。この構成により、第１の実施例と同様に、光源装置から出射した光の利用効率の劣化を最小限に抑えるので高輝度化が可能となった。

また、本実施例では、風向変更板１４６を上記のように配置したが、風向変更板１４６の両端の光源装置内部に近い側を矢印９００に接する位置、且つ光軸に対して略平行に配置することも可能である。この配置により、風向変更板１４６はカバーガラス１４１に近接するので、吸気穴１４５と風向変更板１４６とで形成される空間の面積が拡大する。よって、第１の実施例と比較して、吸気穴１４５から取り入れられた冷却風の利用効率を向上させることが可能となる。

図６は、本発明による第３の実施例であるプロジェクタ１に適用した光源装置の構成を示す縦断面図である。図６（ａ）は光源装置の構成を示す縦断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）において点線で囲まれた風向変更板１４６周辺の拡大図である。なお、９３０は冷却風が流れる方向及び冷却風の風量を示す矢印であり、矢印の本数で冷却風の風量を示す。

第１の実施例及び第２の実施例において、風向変更板１４６は連結筒１４２の金属部分の下部のメッシュ１５０に溶接或いは接着されている。それに対して、本実施例では、風向変更板１４６は、連結筒１４２に直接溶接或いは接着されており、風向変更板１４６を強固に固定することが可能となる。ただし、風向変更板１４６の溶接或いは接着方法は、この方法に限るものではなく、第１の実施例及び第２の実施例のように溶接或いは接着をしてもよい。

また、図９は、本実施例で使用する風向変更板１４６の形状を示す図であり、図９（ａ）は風向変更板１４６の断面を示し、図９（ｂ）は風向変更板１４６の正面側を示す図である。また、図８の風向変更板１４６と異なる構成は、通気穴１４７を設けたことである。本実施例において、この通気穴１４７は、例えば、図９（ｂ）に示すように、直径ｄ１４７が４ｍｍの円形状としている。そして、この通気穴１４７は、円形状に限るものではなく、どのような形状でも良く、この通風穴１４７の大きさを調節することにより、光源装置内部の外側１３３に流れる風量を最適に調節することができる構成となっている。従って、光源装置内部に導かれた冷却風は９３０の矢印で示した方向と風量で流れ、第１の実施例と同様に、光源装置内部の内側１３２には光源装置内部の外側１３３よりも冷却風を多く導くことが可能となる。

図１０は本発明による第４の実施例であるプロジェクタの概略構成図を示している。本実施例では、光源装置の一例として、第１の実施例に用いられた光源装置を用いる。勿論、第２の実施例及び第３の実施例の光源装置を用いてもよいことはいうまでもない。

図１０において、３１６Ｒ，３１６Ｇ，３１６ＢはそれぞれＲＧＢの３原色に対応する映像表示素子である透過型の液晶パネルで、図示しない映像信号駆動回路により光源装置からの光を映像信号に応じた光強度変調を行い、光学像を形成する。３０１は２枚のレンズアレイで構成されるレンズアレイ群、３０２は偏光方向を整えるための偏光変換素子、３０３はミラー、３０４は集光レンズ、３０５，３０８は色分離のためのダイクロイックミラー、３１０は第１リレーレンズ、３１２は第２リレーレンズ、３１４は第３リレーレンズ、３０６，３１１，３１３はミラー、３０７，３０９はコンデンサレンズ、３１５Ｒ，３１５Ｇ，３１５Ｂは入射側偏光板、３１７Ｒ，３１７Ｇ，３１７Ｂは出射側偏光板、３１８は色合成用のクロスプリズム、３１９は投射レンズ、３２０はスクリーン、３３０は冷却ファン、３４０は電源回路、３５０は冷却風が流れる方向を示している。

光源装置から出射した光は、レンズアレイ群３０１により均一化され、液晶パネル３１６Ｒ，３１６Ｇ，３１６Ｂに投影される。このとき、レンズアレイ群３０１のうちの１枚の各セルレンズの投影像を集光レンズ３０４、及びコンデンサレンズ３０７，３０９、第１リレーレンズ３１０、第２リレーレンズ３１２、第３リレーレンズ３１４により赤（Ｒ）用液晶パネル３１６Ｒ，緑（Ｇ）用液晶パネル３１６Ｇ，青（Ｂ）用液晶パネル３１６Ｂ上に重ね合わせる。

その過程で、色分離手段を構成するダイクロイックミラー３０５，３０８とにより、光源装置より出射された光はＲ，Ｇ，Ｂの３原色の色光に分離され、それぞれ対応する液晶パネル３１６Ｒ，３１６Ｇ，３１６Ｂに照射される。なお、ここでは、ダイクロイックミラー３０５は赤透過緑青反射特性であり、ダイクロイックミラー３０８は緑反射青透過特性である。

各液晶パネル３１６Ｒ，３１６Ｇ，３１６Ｂは、入出射偏光板３１５Ｒ，３１５Ｇ，３１５Ｂとともに図示しない映像信号駆動回路により液晶パネルを透過する光量を制御して、画素ごとに濃淡を変える光強度変調を行い、光学像を形成する。

さらに、明るく照射された液晶パネル３１６Ｒ，３１６Ｇ，３１６Ｂ上の各光学像は、クロスプリズム３１８によって色合成され、さらに、投射レンズ３１９によってスクリーン３２０上へと投射され、大画面映像を得ることができる。

次に、図１０におけるプロジェクタ内部の冷却方法について説明する。まず、冷却ファン３３０を回転させることにより、例えば、プロジェクタの筐体の外周に設けた吸気口（図示せず）から冷却風３５０が取り入れられる。この際に、塵が偏光板及び液晶パネル等で構成される光学ユニットに混入すると画質が劣化するので、冷却風を取り入れる吸気口に網目が細かいフィルタが設けられている。そして、吸気口から取り入れられた冷却風３５０は、液晶パネル３１６と入射側偏光板３１５と出射側偏光板３１７、電源回路３４０、光源装置内部の順で風路を構成し、冷却ファン３３０を通過して、プロジェクタの筐体の外周に設けた排気口（図示せず）からプロジェクタ外部に排気される。このように、発熱温度が低いものから高いものを順番に冷却する（例えば、１３０Ｗの光源装置を使用した場合には、液晶パネル３１６と入射側偏光板３１５と出射側偏光板３１７が約６０℃〜約７０℃、電源回路３４０が約１００℃、発光管１２１が約１０５０℃となり、この順で冷却する）ことにより、１個の冷却ファン３３０で光学ユニット内の冷却と光源装置内部の冷却とを行うことが可能となる。また、上記構成において、更に吸気口の近傍に吸気ファンを設けることにより、冷却効率を向上させることもできる。そして、このように冷却することにより、プロジェクタに配置する冷却ファン３３０の個数を減らすことが出来るので、プロジェクタの小型化が可能となる。

また、他の方法として、図示はしないが、電源回路３４０の冷却と光学ユニット内の冷却とを分けて行うために、電源回路３４０と光学ユニットとの間に、例えば、壁等の冷却風を分離する手段を配置する。そして、電源回路３４０を冷却した冷却風と光学ユニット内を冷却した冷却風とを合流させて、光源装置内部を冷却するようにしてもよい。このように冷却することにより、光源装置内部及び光学ユニット内を冷却した冷却風の双方の冷却風を使用することが出来るので、冷却効率を向上することが可能となる。

また、他の方法として、図示はしないが、電源回路３４０を冷却した冷却風のみを光源装置内部に導く冷却構成にして、光学ユニット内の冷却は別の冷却構成にして冷却を行ってもよい。そして、電源回路３４０及び光源装置内部を冷却する際には、塵が混入しても画質に直接影響を与えないので、冷却風を取り入れる吸気口に設けるフィルタは、網目が粗くても良く、更には無くても問題とはならない。従って、この構成により、フィルタによる空気抵抗が小さくなるので、電源回路３４０及び光源装置内部を冷却する冷却風の通気性が良くなり、冷却効率を向上することが可能となる。さらに、光学ユニット内の冷却は、電源回路３４０及び光源装置内部の冷却構成に依存しないので、光学ユニットに適した冷却構成の設計がし易いという利点もある。

また、他の方法として、図示はしないが、光学ユニット内を冷却した冷却風を光源装置内部に導く構成にして、電源回路３４０の冷却は別の冷却構成にして冷却を行ってもよい。このように冷却することにより、約１００℃になる電源回路３４０を冷却した後の冷却風を使用することなく、比較的低い温度の約６０℃〜約７０℃になる光学ユニット内を冷却した後の冷却風を使用するので、冷却効率を向上することが可能となる。

なお、本実施例では映像表示素子として透過型の液晶パネルを適用した場合について説明したが、反射型の液晶パネル、ＤＭＤパネル等の映像表示素子においても本発明は適用可能であることは言うまでもない。

本発明による実施例１のプロジェクタの外観を示す斜視図である。 本発明による実施例１のプロジェクタの内部構成を示す斜視図である。 本発明による実施例１の光源装置の構成を示す縦断面図である。 本発明による実施例１の光源装置の構成を示す正面図である。 本発明による実施例２の光源装置の構成を示す縦断面図である。 本発明による実施例３の光源装置の構成を示す縦断面図である。 本発明で使用するメッシュの構成の一例を示す図である。 本発明で使用する風向変更板の構成の一例を示す図である。 本発明で使用する風向変更板の構成の他の一例を示す図である。 本発明による実施例４のプロジェクタの内部構成を示す図である。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…排気口、３…吸気口、４…パネル吸気口、６…光学エンジン部、１０…投射レンズ、１１０…ランプホルダ、１２０…ランプ、１２１…発光管、１２２…リード、１３０…リフレクタ、１３１…セメント部、１３２…光源装置内部の内側、１３３…光源装置内部の外側、１３４…リフレクタの最外周、１４０…キャップ、１４１…レンズを兼用するカバーガラス、１４２…連結筒、１４４…排気穴、１４５…吸気穴、１４６…風向変更板、１４７…通風穴、１５０…メッシュ、１５１…切り欠き、１５２…メッシュ端、１５３…羽根部、１５９…角度α、１６０…メッシュホルダ、１６１…突起、１７１…角度β、２００…ランプ冷却ダクト、２１０…冷却ファン、２１１…ダクト排気口、２１２…ダクト吸気口、２１３…ランプダクト、３０１…レンズアレイ群、３０２…偏光変換素子、３０３…ミラー、３０４…集光レンズ、３０５，３０８…ダイクロイックミラー、３１０…第１リレーレンズ、３１２…第２リレーレンズ、３１４…第３リレーレンズ、３０６，３１１，３１３…ミラー、３０７，３０９…コンデンサレンズ、３１５Ｒ，３１５Ｇ，３１５Ｂ…入射側偏光板、３１６Ｒ，３１６Ｇ，３１６Ｂ…液晶パネル、３１７Ｒ，３１７Ｇ，３１７Ｂ…出射側偏光板、３１８…クロスプリズム、３１９…投射レンズ、３２０…スクリーン、３３０…冷却ファン、３４０…電源回路、３５０…冷却風が流れる方向を示す矢印、７３０、７４０、７５０、８３０、９３０…冷却風が流れる方向及び風量を示す矢印、９００…発光管１２１から出射した光のうちリフレクタの最外周１３４で反射する光を示す矢印。

Claims (19)

1. 光を映像信号に基づいて変調する映像表示素子と、該映像表示素子からの出射光をスクリーン上に投射する投射レンズとを有するプロジェクタであって、
   光を出射する発光源を有するランプと、
   該発光源から出射された光を反射するリフレクタと、
   該リフレクタからの光の出射面を覆うカバーガラスと、
   該リフレクタの外部に配置される冷却手段と、
   該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内であって、該リフレクタで反射した光の出射光路の外側に配置され、前記冷却手段による冷却風の方向を変更する風向変更手段とを有し、
   前記空間内の冷却風は、前記冷却手段を介して、前記プロジェクタの外部に排気されることを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記リフレクタは略楕円面形状で構成され、
   前記発光源は、該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内に位置する前記略楕円面形状の略焦点上に配置され、
   前記風向変更手段の両端の内の前記発光源に近い一端は、前記リフレクタの最外周から、前記略楕円面形状の略焦点とは異なる略焦点上に向かう直線の外側に配置することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記リフレクタは略楕円面形状で構成され、
   前記発光源は、該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内に位置する前記略楕円面形状の略焦点上に配置され、
   前記風向変更手段の両端の内の前記発光源に近い一端は、前記リフレクタの最外周から、前記略楕円面形状の略焦点とは異なる略焦点上に向かう直線に接するように配置することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
4. 前記風向変更手段は、前記発光源が出射する光の光軸に対して略平行に配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項３の何れか１項に記載のプロジェクタ。
5. 前記風向変更手段は、前記発光源が出射する光の光軸に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項２乃至請求項３の何れか１項に記載のプロジェクタ。
6. 前記リフレクタは略放物面形状で構成され、
   前記発光源は、該略放物面形状の略焦点上に配置され、
   前記風向変更手段は、前記リフレクタの最外周から光軸に対して略平行に引いた直線の外側に配置することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
7. 前記リフレクタは略放物面形状で構成され、
   前記発光源は、前記略放物面形状の略焦点上に配置され、
   前記風向変更手段は、前記リフレクタの最外周から光軸に対して略平行に引いた直線に接するように配置することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
8. 前記風向変更手段は、前記発光源が出射する光の光軸に対して略平行に配置されていることを特徴とする請求項６乃至請求項７の何れか１項に記載のプロジェクタ。
9. 前記プロジェクタは、前記冷却手段からの冷却風を前記リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内に導く導風手段を含んで構成され、
   該導風手段は、前記冷却風を前記空間内の上側に導くように構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のプロジェクタ。
10. 前記導風手段は、所定の角度の微小翼を複数個並べた構造の網で構成されることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
11. 前記導風手段は、エキスパンドメタル構造の網を使用したことを特徴とする請求項１０記載のプロジェクタ。
12. プロジェクタに使用される光源装置であって、
    光を出射する発光源を有するランプと、
    該発光源から出射された光を反射するリフレクタと、
    該リフレクタからの光の出射面を覆うカバーガラスと、
    前記リフレクタと該カバーガラスとで囲まれた空間外に配置される冷却手段と、
    前記冷却手段による冷却風の方向を変更し、且つ前記空間内に配置される風向変更手段とを有し、
    前記空間内の冷却風は、前記冷却手段を介して、前記空間外に排気されるように構成することを特徴とする光源装置。
13. 前記リフレクタは略楕円面形状で構成され、
    前記発光源は、該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内に位置する前記略楕円面形状の略焦点上に配置され、
    前記風向変更手段の両端の内の前記発光源に近い一端は、前記リフレクタの最外周から、前記略楕円面形状の略焦点とは異なる略焦点上に向かう直線の外側に配置することを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
14. 前記リフレクタは略楕円面形状で構成され、
    前記発光源は、該リフレクタと前記カバーガラスとで囲まれた空間内に位置する前記略楕円面形状の略焦点上に配置され、
    前記風向変更手段の両端の内の前記発光源に近い一端は、前記リフレクタの最外周から、前記略楕円面形状の略焦点とは異なる略焦点上に向かう直線に接するように配置することを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
15. 前記風向変更手段は、前記発光源が出射する光の光軸に対して略平行に配置されていることを特徴とする請求項１３乃至請求項１４の何れか１項に記載の光源装置。
16. 前記風向変更手段は、前記発光源が出射する光の光軸に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１３乃至請求項１４の何れか１項に記載の光源装置。
17. 前記リフレクタは略放物面形状で構成され、
    前記発光源は、該略放物面形状の略焦点上に配置され、
    前記風向変更手段は、前記リフレクタの最外周から光軸に対して略平行に引いた直線の外側に配置することを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
18. 前記リフレクタは略放物面形状で構成され、
    前記発光源は、前記略放物面形状の略焦点上に配置され、
    前記風向変更手段は、前記リフレクタの最外周から光軸に対して略平行に引いた直線に接するように配置することを特徴とする請求項１２に記載の光源装置。
19. 前記風向変更手段は、前記発光源が出射する光の光軸に対して略平行に配置されていることを特徴とする請求項１７乃至請求項１８の何れか１項に記載の光源装置。

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