JP2006337466A - 光源装置及び投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源ランプ等の熱源の冷却効率や排熱効率を上げ、光源ランプの発光量が増大しても、排気口から漏れる光源ランプからの光による眩しさといった不快感や装置外部へ放射される騒音を低減することができる投射型表示装置を提供する。
【解決手段】光源ランプ７近傍には、光源ランプ７からの不要光を遮蔽する遮光カップ１２を装着されており、不要光は、排気口９の開口から極力使用者側に達しない。また、遮光カップ１２は排気用ファン８近傍に存在しないために、通風抵抗が低く、排気用ファン８や、排気口９等から発生する風切音を低減することができる。さらに、通風抵抗が低いことにより、通風するエアーの移動量を多くすることができ、冷却効率や排熱効率が上がり、排気用ファン８等の回転数を下げることを可能とし、ファン騒音を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は光源ランプを用いる投射型表示装置等の電子機器に関するものである。

プロジェクターにおいては、その内部にある光源ランプや光学デバイスを冷却するための冷却ファンや筐体内にこもった熱を外部に排出するための排気用ファンが設けられている。

近年、投射型表示装置等は投影画面の明るい高輝度化が促進されている。そのため、高輝度化にともなって光源ランプの発光量、光源ランプの定格入力電力が大きくなり、光源ランプの発熱量は大きくなっており、光源ランプや光学デバイスの冷却性能や筐体内に発生した熱の排気性能が重要課題となっている。前記光源ランプの発熱に対し筐体外部へ熱を排出する手段として、筐体の光源ランプ近傍に排気口を設けエア−の排出による冷却を必要としている。

図９は、従来の投射型表示装置等における断面図であり構成を示す。投射型表示装置は直方体状の形状を有する中空の筐体１に収容される光学ブロック部２と、電源部３と、電気回路部４と光源ランプ７を有し、これらの部位を冷却し、筐体内にこもった熱を外部に排出する排気部６からなり、矢印のごとくエアーは流れる。

図１０は、図９における光源ランプ７周辺及び排気部６の断面図であり、エアーによる冷却構造を示す。排気部６には、光源ランプ７からの不要光を筐体１の外部へ漏れるのを軽減する遮蔽物１０が設けられている。この遮蔽物１０は平板形状をしており、光源ランプ７の後方左右の２か所並びに前記左右２か所の遮蔽物１０間に生じた隙間を隠すように光源ランプ７の後方中央部にも１か所取り付けられている。光源ランプ７により加熱されたエア−は、排気用ファン８により、矢印のごとく遮蔽物１０の空間を経て、排気口９を通過後、筐体１外部に排出される。光源ランプ７の反射部は耐熱性を要求されるために、通常材料は半透明状であり、不要光が漏れないように光源ランプ７の反射部あるいは背面に着色するのは、光源ランプ７の耐熱上極めて困難である。

また、冷却効率や排熱効率を上げるために、排気用ファン８の回転速度を高めてエアーの移動量を多くすることがあるが、排気用ファン８や、排気口９や、遮蔽物１０から発生する風切音も大きくなり、騒音が増大するため、単純に排気用ファン８の回転数をむやみに上げることはできない。

図１１は、特許文献１に記載されている投射型表示装置の光源ランプ周辺と排気部の断面図である。特許文献１に記載の投射型表示装置は、上記図１０に示す従来の投射型表示装置の遮蔽物１０の変形例であり、従来の投射型表示装置における不要光の漏れを改善するものである。この遮蔽物１０も図１０と同様に平板形状をしており、光源ランプ７の後部に接する位置に１か所、光源ランプ７中央部の左右に２か所並びに光源ランプ７と排気ファン８の間の左右２か所に設けられている。

また、図１２は、筐体の小型化を図るために、排気口９と排気用ファン８の位置を変えた従来の投射型表示装置の断面図である。光源ランプ７からの不要光を、筐体１の外部へ漏れるのを軽減するために、平板形状をした遮蔽物１０が排気用ファン８近傍に設けられている。光源ランプ７により加熱されたエア−は、排気用ファン８により、矢印のごとく排気口９から排出されるが、遮蔽物１０と排気用ファン８が近接する部分では、エアーの流れは少なく乱流が発生し、風切り音は大きくなる。
特開平１０−１７１３６２号公報

しかしながら、前記従来の投射型表示装置や特許文献１に記載の投射型表示装置では、光源ランプの発光量増大に伴い、光源ランプからの不要光も増大して開口側（排気口側）に位置する装置使用者に達し、眩しいといった不快感を与えたり、あるいは不要光をより多く遮蔽する必要により遮蔽物を追加すると通風抵抗が悪くなり、エアーの移動量が少なくなるので、エアーの移動量を多くするためにファン回転数を上げると騒音が増大し、装置使用者に不快感を与えたり、さらに、不要光を遮蔽する構造物と排気用ファンが近接するために乱流が発生し、風切り音により騒音を増大し、装置使用者に不快感を与えたりするという課題を有していた。

本発明は上記課題を解決するために、光源ランプの発光量が増大しても開口から漏れる光が極力使用者側に達しないようにさせ、かつ冷却効率や排熱効率を上げて装置外部へ放射される騒音を増大させないことを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の投射型表示装置は、光源ランプの近傍に外形形状に覆う形で、光源ランプからの光を遮蔽する構造物を装着することにより、前記排気口からの不要光を極力遮蔽することを可能としたものであり、排気用ファン近傍に光源ランプからの光を遮蔽する構造物を装着する場合と比較して、通風抵抗を低減するという作用を有し、排気用ファンや、排気口や、遮蔽物等から発生する乱流を抑えることにより風切音を低減することができる。また、通風抵抗を低減することにより、通風するエアーの移動量を多くすることができ、冷却効率や排熱効率があがり、排気用ファン等の回転数を下げることを可能とする。

以上のように本発明によれば、通風抵抗を増大させることなく、開口から漏れる光が極力使用者側に達しないようにさせ、かつ風切音を低減することと、排気用ファン等の回転数を下げることによりファン騒音を増大させずに、装置外部へ放射される騒音を増大させないことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図２は本発明の実施の形態における投射型表示装置の断面図であり構成を示す。本発明の投射型表示装置の基本的な構成は従来と同じであり、従来と同じ構成要素については同じ符号を用い説明を省略する。光源ランプ７により放出された光は光学ブロック部２を通過し、投射レンズ１１により画像を拡大投影する。また、光源ランプ７により発熱したエア−は、熱源がセットの内部に広がらないように図２の矢印のごとく排気用ファン８により筐体１の一部を形成する排気口９から強制的に排出される。

図１は本発明の投射型表示装置の光源ランプ７周辺と排気部６の断面図であり、エアーによる冷却構造を示す。一般的に、光源ランプ７の外形形状の一部は、断面が楕円または放物線をなしている略円錐状であり、根元部１３は発光管１４の保持のためにくびれた形状である。

光源ランプ７の背面からは発光管１４からの不要光が漏れており、光源ランプ７の近傍には、光源ランプ７の背面から漏れる不要光が、排気口９の開口から極力使用者側に達しないように光源ランプ７の外形形状に覆う形で、遮光カップ１２が装着されている。

図３は本発明の投射型表示装置の遮光カップ１２の斜視図である。

光源ランプ７の円錐状の底面が直径約６０ｍｍの場合、光源ランプ７の排熱を行うために光源ランプ７の背面の外周部と遮光カップ１２の間隔は２ｍｍ〜５ｍｍ前後確保されている。この間隔は筐体１と光源ランプ７と排気用ファン８と排気口９の大きさと配置に依存する。なお、光源ランプ７の背面の外周部は通常２００℃以上あり、光源ランプ７からの不要光を遮蔽する遮光カップ１２の材料に耐熱温度６００度を有するマイカを用いている。

遮光カップ１２は、排気用ファン８近傍に存在しないために通風抵抗が低く、エアーは矢印のごとく流れ、排気用ファン８や、排気口９等から発生する乱流を抑えられ風切音を低減することができる。

さらに、通風抵抗が低いことにより、通風するエアーの移動量を多くすることができ、冷却効率や排熱効率があがり、排気用ファン８等の回転数を下げることを可能とし、ファン騒音を低減することができる。

遮光カップ１２として、材料に電気的絶縁物を用いることにより、光源ランプ７の電気的高圧のかかるリード線端子部１５に近接する部分まで遮光カップ１２を配置することを可能とし、排気口９からの不要光をより低減することを可能とする。

さらに、遮光カップ１２に光を吸収しやすい材料を用いることにより、光源ランプ７からの不要光が遮光カップ１２に吸収して排気口９の開口から使用者側に達しないようにすることを可能とする。

また、光源ランプ７と遮光カップ１２との間に隙間があることは必須ではないが、光源ランプ７と遮光カップ１２との間に空気層１６があることにより、光源ランプ７により発熱した空気層１６にあるエアーは、図４に矢印で示すごとく、遮光カップ１２の背面の開口より排気用ファン８により筐体１の一部を形成する排気口９から強制的に排出され、効率よく光源ランプ７の排熱をすることができ、いたずらにファン回転数を上げることなく騒音を増大させないことを可能とする。

なお、遮光カップ１２の形状は、必要に応じて図５、図６、図７、図８の様な形状でも良い。

図５は、根元に開口穴がない遮光カップ１２の斜視図である。開口穴のない遮光カップ１２を配置した場合は、遮光カップ１２の外側をエアーが流れることにより、光源ランプ７の排熱をすることができる。

図６（ａ）は形状の一部が円錐状でない遮光カップ１２の斜視図であり、図６（ｂ）は側面図である。

又、遮光カップ１２は、円錐状である必要はなく、図７のように円錐の底面からの垂線方向に曲率をもっても良い。図７（ａ）は円錐の底面からの垂線方向に曲率をもった遮光カップ１２の斜視図であり、図７（ｂ）は側面図である。

図８（ａ）は、筐体の小型化を図るために、排気口９と排気用ファン８の位置を変えた投射型表示装置の一例を示す断面図である。図８（ｂ）は遮光カップ１２の斜視図、図８（ｃ）は側面図である。図８（ａ）及び（ｂ）に示すように光源ランプ７の一側面側に排気用ファン８と排気口９を配置しているため、遮光カップ１２の形状も少なくとも光源ランプ７の排気口９側を覆うような形状で不要光を遮蔽する効果が発生する。具体的には図３の遮光カップをほぼ半分に切断した形で、光源ランプ７の排気口９側の約半分を覆っている。また、光源ランプ７により加熱されたエア−は、排気用ファン８により、遮蔽カップ１２に沿って矢印のごとく、排気口９から排出される。この遮蔽カップ１２の配置では、従来に比べエアーはスムーズに流れ、風切り音は低減する。

遮光カップ１２の形状は光源ランプの外形形状を覆う形状であれば、上述した形状には限るものではない。

本発明にかかる投射型表示装置は、排気口から漏れる光源ランプからの光による眩しさといった不快感を与えることのない投射型表示装置の冷却構造を得ることができる。また、装置外部へ放射される騒音を低減することができる高効率な冷却をする投射型表示装置として有用である。

本発明の実施の形態１における光源ランプ周辺と排気部の断面図 本発明の実施の形態１における投射型表示装置の断面図 本発明の実施の形態１における遮光カップの斜視図 本発明の実施の形態１における光源ランプ周辺と排気部の断面図 本発明の実施の形態１における他の遮光カップの斜視図 本発明の実施の形態１における他の遮光カップの斜視図と側面図 本発明の実施の形態１における他の遮光カップの斜視図と側面図 本発明の実施の形態１における投射型表示装置の断面図と遮光カップの斜視図と側面図 従来の投射型表示装置の断面図 従来の投射型表示装置における光源ランプ周辺と排気部の断面図 特許文献１に記載されている投射型表示装置の光源ランプ周辺と排気部の断面図 従来の投射型表示装置の断面図

符号の説明

１ 筐体
２ 光学ブロック部
３ 電源部
４ 電気回路部
６ 排気部
７ 光源ランプ
８ 排気用ファン
９ 排気口
１０ 遮蔽物
１１ 投射レンズ
１２ 遮光カップ
１３ 根元部
１４ 発光管
１５ リード線端子部
１６ 空気層

Claims (12)

1. 排気口を有する筐体に、光源ランプと、前記光源ランプの外形形状を覆い前記排気口からの漏れ光を遮光する遮光カップと、を備えたことを特徴とする光源装置。
2. 前記遮光カップは、材料に電気的絶縁物を用いたことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記遮光カップは、材料に耐熱物を用いたことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
4. 前記遮光カップに、光を吸収しやすい材料を用いることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
5. 前記光源ランプと前記遮光カップとの間に空気層があることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
6. 前記遮光カップは、前記光源ランプと前記排気口の間に位置し、前記光源ランプからの熱を前記排気口より排出するためのエアーの流れを遮らないことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
7. 光源ランプの光を変調して拡大投射する投射型表示装置であって、排気口を有する筐体と、光源ランプと、前記光源ランプの外形形状を覆い前記排気口からの漏れ光を遮光する遮光カップと、を備えたことを特徴とする投射型表装置示。
8. 前記遮光カップは、材料に電気的絶縁物を用いたことを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。
9. 前記遮光カップは、材料に耐熱物を用いたことを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。
10. 前記遮光カップに、光を吸収しやすい材料を用いることを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。
11. 前記光源ランプと前記遮光カップとの間に空気層があることを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。
12. 前記遮光カップは、前記光源ランプと前記排気口の間に位置し、前記光源ランプからの熱を前記排気口より排出するためのエアーの流れを遮らないことを特徴とする請求項７に記載の投射型表示装置。

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