JP2006086086A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プロジェクタ装置に用いられる光源である放電灯の上面及び下面を適切に冷却し、放電灯の輝度特性の劣化及び製品寿命の劣化を防止することで、プロジェクタ装置の使用可能期間を延長させ、かつそのメンテナンス費用の低減を図る。
【解決手段】ランプハウジングと、放電灯と、前記放電灯が挿入されたリフレクタからなる前記ランプハウジングに収納された光源用ランプと、前記光源用ランプの周辺に気流を生成する前記光源用ランプの背面側に配置された軸流ファンと、を備えるプロジェクタ装置であって、前記光源用ランプと前記軸流ファンの間に複数の通風孔が備えられ、かつその一端が上下方向に回動自在に設けられていることを特徴とする風量調整板と、前記風量調整板を前記リフレクタ側又は前記軸流ファン側のいずれか一方の方向への回動を規制する係止部と、を備えることを特徴とするプロジェクタ装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクタ装置に係り、光源を適切に冷却するために冷却風の量を調整するプロジェクタ装置に関する。

プロジェクタ装置は、光源が発する光をリフレクタ等の反射鏡を用いて集光し、プリズム、反射鏡および光変調素子としての映像表示パネルで光学処理を行った後、投射レンズで映像を拡大し、スクリーンに投射して表示するものである。

ここで、光源としては、例えばメタルハイドランプ等の放電灯が用いられるが、これらは一般に発光の際に高熱を発し、その高熱により放電灯自体が大きな負荷を受け、その負荷により製品寿命が短くなることが知られている。そのため、従来においては、メタルハイドランプ等を備えたランプハウジングに軸流ファンにより冷却風を吹き付け冷却したり（特許文献１参照）、これに加えてリフレクタ中にシロッコファンにより直接冷却風を吹き入れて冷却したりすることを行っている。

図７はその一例を表したものであり、プロジェクタ装置を図示しない床面に設置（以下「据え置き接地」という）した場合におけるランプハウジング７内の概略側面断面図である。

ランプハウジング７内には、半球状の内面が鏡面加工されるとともに光を照射するための光照射用開口１２が形成されたリフレクタ１１と、リフレクタ１１の基部に設けられた放電灯収納用開口１３から発光部がリフレクタ１１内に位置するように挿入された放電灯１４からなる光源用ランプ３が収納されている。

光照射用開口１２の縁部には、ランプハウジング７内に光源用ランプ３を保持するランプ保持部材１５が備えられている。ランプ保持部材１５のリフレクタ側の開口１６には板状の防爆ガラス２０がリフレクタ１１側の開口１６を閉塞するように配設されている。

また、ランプ保持部材１５の下端部には、リフレクタ１１内に冷却風を送り込むためのダクト２１がランプ保持部材１５と一体に形成されている。

ダクト２１の上面にはリフレクタ１１内に冷却風を送り込むための冷却風流入口２２が設けられている。また、ダクト２１にはリフレクタ１１内に送る冷却風を発生させるシロッコファン６が接続されている。さらに、リフレクタ１１の背面にはリフレクタ１１を冷却することによりリフレクタ１１内部に収納されている放電灯１４を冷却するための軸流ファン１０が備えられている。

このようなプロジェクタ装置について図７に示すような据え置き設置の状態においてプロジェクタ装置の駆動を開始すると、放電灯１４が点灯し、併せてシロッコファン６及び軸流ファン１０も駆動を開始する。シロッコファン６はダクト２１を通してリフレクタ１１内に冷却風を送り込んで加熱した放電灯１４を冷却する。これに対して、軸流ファン１０はリフレクタ１１の周辺部において光照射用開口１２から軸流ファン１０の方向に流れる気流を生成して、その気流によりリフレクタ１１を冷却し、さらにその熱を排気することによりリフレクタ１１内の放電灯１４を冷却する。

図８に示すようにプロジェクタ装置を据え置き設置の場合と天地方向で逆にして図示しない天井面に設置（以下「天吊り設置」という）した場合においても、軸流ファン１０は光照射用開口１２から軸流ファン１０の方向に流れる気流を生成してその気流によりリフレクタ１１を冷却し、さらにその熱を排気することによりリフレクタ１１内の放電灯１４を冷却する。
特開平１０−１０６３０７号公報

放電灯１４の点灯により発生する熱は空気の対流により上方に移動するため、放電灯１４の上面が下面に比較して高温になる。ここで、放電灯１４はその使用状態が据え置き設置又は天吊り設置のいずれの状態かに関わらず、放電灯１４の上面及び下面の温度には過度の加熱及び冷却による劣化を防ぐため、点灯時の温度について規格値が設定されている。

そして、点灯により過度に加熱された放電灯１４は冷却する必要がある。ここで、上面の温度を規格値の温度の範囲内の温度に下げるための風量を軸流ファンにより吹き付けると、下面は過度に冷却されて一般に規格値の温度を下回ることが多く、放電灯を劣化させる原因となる。このことは、軸流ファンにより冷却する場合において特に顕著に生ずる問題である。

そのため、図７及び図８に示すように軸流ファン１０によりリフレクタ１１の下面に対して上面を必要な程度冷却する風量と同量の風量を吹き付けると放電灯１４の下面は過度に冷却されることとなる。

そこでは本発明は、プロジェクタ装置に用いられる光源である放電灯の上面及び下面を適切に冷却し、放電灯の輝度特性の劣化及び製品寿命の劣化を防止することで、プロジェクタ装置の使用可能期間を延長させ、かつそのメンテナンス費用の低減を図ることにある。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ランプハウジングと、光源である放電灯と内面が鏡面加工され光照射用開口が形成された前記放電灯が収納されたリフレクタを備える前記ランプハウジングに収納された光源用ランプと、前記光源用ランプの周辺に気流を生成する前記光源用ランプの背面側に配置された軸流ファンと、を備えるプロジェクタ装置であって、前記光源用ランプと前記軸流ファンの間に複数の通風孔が備えられ、かつその一端が上下方向に回動自在に設けられている風量調整板と、前記風量調整板を前記リフレクタ側又は前記軸流ファン側のいずれか一方の方向への回動を規制する係止部と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、風量制限板により放電灯の下面に生じる気流の量は、上面に生じる気流の量に比較して少なくすることができる。

また、請求項１に記載の発明によれば、風量調整板が上下方向に回動自在となっているため、据え置き設置と天吊り設置のいずれの場合においても放電灯の下面に生じる気流の量は上面に生じる気流の量より少なくすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプロジェクタ装置であって、前記軸流ファンが吸引用の軸流ファンであり、前記係止部は前記風量調整板の軸流ファン側への回動を規制する位置に設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、吸引用の軸流ファンにより生じた気流のうち、放電灯の下面に生じる気流の量を風量制限板により制限して上面に生じる気流の量に比較して少なくすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のプロジェクタ装置であって、前記軸流ファンが送風用の軸流ファンであり、前記係止部は前記風量調整板の光源用ランプ側への回動を規制する位置に設けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、送風用の軸流ファンにより生じた気流のうち、放電灯の下面に生じる気流の量を風量制限板により制限して上面に生じる気流の量に比較して少なくすることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置であって、リフレクタ内に冷却風を送り込み前記放電灯を冷却するための冷却ファンを備えることを特徴とする
請求項４に記載の発明によれば、リフレクタ内にも冷却風を送り込むことができる。

請求項１に記載の発明によれば、風量調整板によりリフレクタの下部付近に生じる気流の量を上部付近に生じる気流の量より少なくすることで、放電灯の下面が過度に冷却されることを防止し、かつ放電灯の上面及び下面の温度を規格値の温度の範囲内とすることができるので、放電灯の輝度特性の劣化及び製品寿命の劣化を防ぎつつ、放電灯の製品寿命を延ばし、プロジェクタ装置の使用可能期間を延長させ、かつメンテナンス費用の低減を図ることができる。

また、請求項１に記載の発明よれば、据え置き設置と天吊り設置のいずれの場合においても放電灯の下面が過度に冷却されることを防止し、かつ放電灯の上面及び下面の温度を規格値の温度の範囲内に冷却することができる。

請求項２に記載の発明によれば、吸引により気流を生成する軸流ファンにより冷却を行う場合に放電灯の下面が過度に冷却されることを防止し、かつ放電灯の上面及び下面の温度を規格値の温度の範囲内に冷却することができる。

請求項３に記載の発明によれば、送風により気流を生成する軸流ファンにより冷却を行う場合に放電灯の下面が過度に冷却されることを防止し、かつ放電灯の上面及び下面の温度を規格値の温度の範囲内に冷却することができる。
請求項４に記載の発明によれば、リフレクタ内にも冷却風を送り込むことでさらに放電灯を冷却する効果を高めることができる。

以下に本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。

図１はプロジェクタ装置１の上面断面図であり、図２はプロジェクタ装置１の側面断面図である。

第一の実施形態は、軸流ファン１０が吸引を行うことにより気流を生じさせる場合に関するものである。プロジェクタ装置１の内部には、プロジェクタ装置１全体を制御する電源が取り付けられた電源基板２が備えられている。そして、この電源基板２により制御される光源である光源用ランプ３がプロジェクタ装置１の中央部付近に備えられ、光源用ランプ３から発せられた光の進行方向にはその光をＲＧＢの各色に変換するカラーホイール４が配置されている。カラーホイール４を透過した光の進行方向には画像を投影するためのレンズユニット５が配置されている。また、プロジェクタ装置１には光源用ランプ３を冷却するために光源用ランプ３内に冷却風を流し込むための冷却ファンであるシロッコファン６が備えられている。そして、光源用ランプ３、カラーホイール４及びシロッコファン６はランプハウジング７に収納されている。また光源用ランプ３の背面方向には光源用ランプ３の周辺に気流を発生させる軸流ファン１０が備えられている。

図３は、プロジェクタ装置１を据え置き状態に接地した場合の光源用ランプ３付近の概略側面断面図である。ランプハウジング７内には光源用ランプ３が収納されており、光源用ランプ３にはカラーホイール４側に開口されたリフレクタ１１が備えられている（以下、前述の開口を「光照射用開口１２」という）。リフレクタ１１は半球状で内面に鏡面加工が施されている。また、リフレクタ１１の基部も開口され（以下、リフレクタ１１の基部に形成された開口を「放電灯収納用開口１３」という）、放電灯収納用開口１３から発光部がリフレクタ１１内に位置するように放電灯が収納されている。

光照射用開口１２にはランプハウジング７内に光源用ランプ３を保持するため、光照射用開口１２の縁の外周面を覆うようにランプ保持部材１５が取り付けられている。ランプ保持部材１５のリフレクタ側の開口１６の内周縁には、内方に突出する突出部１９が一体に形成されている。そして、ランプ保持部材１５のリフレクタ側の開口１６には板状の防爆ガラス２０がランプ保持部材１５のリフレクタ側の開口１６を閉塞するように配設されており、防爆ガラス２０は放電灯１４が破裂等して破損した時に発生する爆風や破片が飛散する破片によっても破壊されない程度の強度を有し、かつランプから発射される光を透過させる性質を有する材料により形成されている。

また、ランプ保持部材１５の下端部にはリフレクタ１１内に冷却風を送り込むために両端部が開放され、かつランプ保持部材１５と一体に形成されたダクト２１が設けられている。ダクト２１の上面には冷却風をリフレクタ１１内に送り込むための冷却風流入口２２が設けられている。

そして、ダクト２１のレンズユニット側の端部にはリフレクタ１１内に備えられて放電灯１４を冷却するためのシロッコファン６が連結されており、シロッコファン６には給気を行うための給気口２３が設けられている。

また、リフレクタ１１の背面方向には風量調整板２４が配置されており、風量調整板には複数の通風孔２５が形成されている。風量調整板２４は一端が回動軸２６により上下方向に回動自在に設けられている。

そして、ランプハウジング７の内壁には風量調整板２４の軸流ファン側への回動を規制する係止部２９，３０が設けられている。係止部２９，３０の設けられる位置に制限はなく、風量調整板２４の軸流ファン方向への回動を規制して係止させる位置であればランプハウジング７内のいずれの位置であってもよい。

次に、第一の実施の形態の作用について説明する。

まず、プロジェクタ装置１を据え置き状態にした場合について図３を参照して説明する。

プロジェクタ装置１を駆動すると放電灯１４が点灯され、放電灯１４から発射された光はリフレクタ１１内において集光され、防爆ガラス２０を透過してカラーホイール４に照射される。カラーホイールによりＲＧＢの光に変換された光はレンズユニット５に照射される。そして、レンズユニット５からスクリーン等に映像が照射される。

また、放電灯１４の発光と同時にシロッコファン６も駆動を開始し、給気口２３から吸気した後にダクト２１内に冷却風の送風を開始する。ダクト２１内を通過した冷却風は冷却風流入口２２からリフレクタ１１内部に吹き入れられて放電灯１４を冷却する。

そして、軸流ファン１０も駆動して吸引を開始し、軸流ファン１０は光照射用開口１２から軸流ファン１０の方向に流れる気流を生成する。ここでリフレクタ１１の上面の気流は風量調整板２４を設けない時と同量の気流が生じてリフレクタ１１の上面及びリフレクタ１１内の放電灯１４の上面も冷却される。そして、リフレクタ１１の下面付近を流れる気流も生成され、この気流によりリフレクタ１１の下面及びリフレクタ１１内の放電灯１４の下面が冷却される。

ただし、リフレクタ１１の下部付近を流れる気流は風量調整板２４に設けられた通風孔２５，２５・・・しか通過できないため、リフレクタ１１の下部付近の気流はその量がリフレクタの上部付近を流れる気流の量に比較して少なくなる。この場合の風量調整板２４は係止部２９があるため、軸流ファン１０により生じた気流によっても係止部２９により回動を規制され、係止部２９より軸流ファン１０側に回動することはない。これはプロジェクタ装置１を天吊り設置した場合や後述する第二の実施形態の場合においても同様である。

そして、リフレクタ１１及びリフレクタ１１内の放電灯１４を冷却した気流は軸流ファン１０により吸引された後にプロジェクタ装置１の外部に排気される。

次にプロジェクタ装置１を図４に示すように天吊り設置した場合の作用について説明する。

この場合も、プロジェクタ装置１の駆動により各部位が駆動を開始し、軸流ファン１０も駆動を開始する。駆動を開始した軸流ファン１０は、光照射用開口１２から軸流ファン１０の方向に流れる気流を生成する。ここでリフレクタ１１の上面には風量調整板２４を設けない時と同量の気流が生じてリフレクタ１１の上部及びリフレクタ１１内の放電灯１４の上面も冷却される。そして、リフレクタ１１の下部付近を流れる気流も生成され、この気流によりリフレクタ１１の下部及びリフレクタ１１内の放電灯１４の下面が冷却される。

ただし、この場合においても、図４に示すように風量調整板２４は回動して鉛直下方向に位置している。そのため、風量調整板２４によりリフレクタ１１の下部付近において生成される気流の量はリフレクタ１１の上部付近を流れる気流に比較して少なくなる。

そして、このようにリフレクタ１１及びリフレクタ１１内の放電灯１４を冷却した気流は軸流ファン１０により吸引された後にプロジェクタ装置１の外部に排気される。

以上のように、本発明によれば、放電灯１４の下面が過度に冷却されることを防止し、かつ放電灯１４の上面及び下面の温度を規格値の温度の範囲内とすることができるので、放電灯１４の輝度特性の劣化及び製品寿命の劣化を防ぎつつ、放電灯の製品寿命を延ばし、プロジェクタ装置１の使用可能期間を延長させ、かつメンテナンス費用の低減を図ることができる。
（第二の実施形態）

次に本発明の第二の実施形態について説明する。ただし、本第二の実施形態は第一の実施形態と異なる点のみについて説明を行い、第一の実施形態と同様の構成については説明を省略する。

第二の実施形態は、軸流ファン１０が送風を行うことにより気流を生じさせる場合に関するものである。この場合、リフレクタ１１の背面方向には風量調整板２４が軸流ファン側に回動できる程度に軸流ファン１０と距離をもって配置されている。風量調整板２４は一端が回動軸２６により上下方向に回動自在に設けられている。また、ランプハウジング７には風量調整板２４の光源用ランプ３側への回動を規制するように係止部３１，３２を設けられている。

次に、第二の実施形態の作用について説明する。

まず、図５に示す据え置き設置の場合について説明する。プロジェクタ装置１の駆動を駆動すると放電灯１４が点灯し、放電灯１４から発射された光はリフレクタ１１内において集光され、防爆ガラス２０を透過してカラーホイール４に照射される。カラーホイール４は照射された光をＲＧＢの光に変換した後にレンズユニット５に照射する。そして、レンズユニット５からスクリーン等に映像が照射される。

また、放電灯１４の発光と同時にシロッコファン６も駆動を開始し、給気口２３から吸気した後にダクト２１内に冷却風の送風を開始する。ダクト２１内を通過した冷却風は冷却風流入口２２からリフレクタ１１内部に吹き入れられて放電灯１４を冷却する。

そして、軸流ファン１０も駆動して送風を開始し、軸流ファン１０は軸流ファン１０から光照射用開口１２の方向に流れる気流を生成する。ここでリフレクタ１１の上面の気流は風量調整板２４を設けない時と同量の気流が生じてリフレクタ１１の上面及びリフレクタ１１内の放電灯１４の上面も冷却される。そして、リフレクタ１１の下面付近を流れる気流も生成され、この気流によりリフレクタ１１の下面及びリフレクタ１１内の放電灯１４の下面が冷却される。

ただし、この場合は風量調整板２４により軸流ファン１０から光照射用開口１２までの気流の流れが制限され、通風孔２５，２５・・・を通過した気流のみがリフレクタ１１の下部付近を流れることとなる。そのため、リフレクタ１１の下部付近の気流はその量がリフレクタの上部付近を流れる気流の量に比較して少なくなる。

そして、リフレクタ１１及びリフレクタ１１内の放電灯１４を冷却した気流は図示しない排気口より排気される。

次にプロジェクタ装置を図６に示すように天吊り設置した場合の作用について説明する。この場合も、プロジェクタ装置１の駆動により各部位が駆動を開始し、軸流ファン１０も駆動を開始する。駆動を開始した軸流ファン１０から光照射用開口１２の方向に流れる気流が生成される。ここでリフレクタ１１の上面には風量調整板２４を設けない時と同量の気流が生じてリフレクタ１１の上部及びリフレクタ１１内の放電灯１４の上面も冷却される。これに対して、リフレクタ１１の下部付近を流れる気流は据え置き設置の場合と同様に風量調整板２４によりその流れが制限され、リフレクタ１１の下部付近を流れる気流の量は上部付近を流れる気流の量と比較して少なくなる。

そして、この場合もリフレクタ１１及びリフレクタ１１内の放電灯１４を冷却した気流は図示しない排気口より排気される。

以上のように、第二の実施形態にかかる発明によれば、第一の実施形態と同様に放電灯１４の下面が過度に冷却されることを防止し、かつ放電灯１４の上面及び下面の温度を規格値の温度の範囲内とすることができるので、放電灯１４の輝度特性の劣化及び製品寿命の劣化を防ぎつつ、放電灯の製品寿命を延ばし、プロジェクタ装置１の使用可能期間を延長させ、かつメンテナンス費用の低減を図ることができる。

本発明にかかるプロジェクタ装置の上面断面図である。 本発明にかかるプロジェクタ装置の側面断面図である。 第一の実施形態にかかるプロジェクタ装置を据え置き設置した場合のランプ付近の側面断面図である。 第一の実施形態にかかるプロジェクタ装置を天吊り設置した場合のランプ付近の側面断面図である。 第一の実施形態にかかるプロジェクタ装置の変形例を据え置き設置した場合のランプ付近の側面断面図である。 第一の実施形態にかかるプロジェクタ装置の変形例を天吊り設置した場合のランプ付近の側面断面図である。 従来のプロジェクタ装置を据え置き設置した場合のランプ付近の側面断面図である。 従来のプロジェクタ装置を天吊り設置した場合のランプ付近の側面断面図である。

符号の説明

１ プロジェクタ装置
３ ランプ
７ ランプハウジング
１０ 軸流ファン
１１ リフレクタ
１４ 放電灯
２４ 風量調整板
２５ 通風孔
２６ 回動軸
２９ 係止部
３０ 係止部
３１ 係止部
３２ 係止部

Claims (4)

1. ランプハウジングと、
   光源である放電灯と内面が鏡面加工され光照射用開口が形成された前記放電灯が収納されたリフレクタを備える前記ランプハウジングに収納された光源用ランプと、
   前記光源用ランプの周辺に気流を生成する前記光源用ランプの背面側に配置された軸流ファンと、
   を備えるプロジェクタ装置であって、
   前記光源用ランプと前記軸流ファンの間に複数の通風孔が備えられ、かつその一端が上下方向に回動自在に設けられている風量調整板と、
   前記風量調整板を前記リフレクタ側又は前記軸流ファン側のいずれか一方の方向への回動を規制する係止部と、
   を備えることを特徴とするプロジェクタ装置。
2. 前記軸流ファンが吸引用の軸流ファンであり、前記係止部は前記風量調整板の軸流ファン側への回動を規制する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。
3. 前記軸流ファンが送風用の軸流ファンであり、前記係止部は前記風量調整板の光源用ランプ側への回動を規制する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。
4. リフレクタ内に冷却風を送り込み前記放電灯を冷却するための冷却ファンを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプロジェクタ装置。

Images