JP2010066367A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源の発光体を冷却する冷却装置を備えたプロジェクタ等の投写型表示装置に関し、詳しくは様々な姿勢で設置される投写型表示装置であっても、常に光源ランプの高温部分を冷却できる投写型表示装置に係るものである。 The present invention relates to a projection display device such as a projector provided with a cooling device for cooling a light emitter of a light source. Specifically, even in a projection display device installed in various postures, a high temperature portion of a light source lamp is always provided. The present invention relates to a projection display device that can be cooled.
従来、プロジェクタ等の投写型表示装置は、液晶パネル等の表示デバイスに表示された映像を投射表示するための光を出射する光源ランプを備えており、この光源ランプ内には、水銀、希ガス、ハロゲン化金属等が封入されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a projection display device such as a projector includes a light source lamp that emits light for projecting and displaying an image displayed on a display device such as a liquid crystal panel. In addition, a metal halide or the like is enclosed.
このような投写型表示装置では、光源ランプの電極に所定の電圧を印加すると、放電アークが発生し、内部に封入されているガスが対流し始める。 In such a projection display device, when a predetermined voltage is applied to the electrode of the light source lamp, a discharge arc is generated and the gas enclosed inside starts to convect.
この対流に流されて放電アークは、山なりのアーチ状になり、光源ランプ上部に近づき、光源ランプ上部の温度が高くなる。 The discharge arc caused by this convection becomes a mountain arch, approaches the upper part of the light source lamp, and the temperature of the upper part of the light source lamp increases.
光源ランプの温度が上昇しすぎると、白化、寿命の低下や破裂等の問題が発生する。また、逆に光源ランプの温度が低すぎると、黒化や光源の輝度低下等の問題が発生する。 If the temperature of the light source lamp rises too much, problems such as whitening, a decrease in service life and explosion may occur. On the other hand, if the temperature of the light source lamp is too low, problems such as blackening and a decrease in luminance of the light source occur.
そのため、光源ランプの上部をより効率的に冷却する方法が様々考えられており、通常、光源ランプの上部付近に向けて冷却風を吹き付けるようにしている。 For this reason, various methods for more efficiently cooling the upper part of the light source lamp have been considered. Usually, cooling air is blown toward the upper part of the light source lamp.
しかしながら、投写型表示装置を床置きで使用する場合と、天井に取り付けて使用する場合では、光源ランプの上下方向が逆になる。 However, the vertical direction of the light source lamp is reversed between when the projection display device is used on the floor and when the projection display device is attached to the ceiling.
したがって、光源ランプの上部を効率よく冷却する構造を備えていても、設置姿勢により投写型表示装置の上下方向が反転した場合に、光源ランプの下側を重点的に冷却することになってしまい、光源ランプの温度が低下しすぎてしまう。 Therefore, even if a structure that efficiently cools the upper part of the light source lamp is provided, if the vertical direction of the projection display device is reversed depending on the installation posture, the lower side of the light source lamp is preferentially cooled. The temperature of the light source lamp is too low.
さらに、垂直上方向や下方向に投射する姿勢、または、それらの中間の姿勢で使用する場合、同様に、光源ランプの上部以外の所を冷やしすぎてしまい、黒化や光源の輝度低下を引き起こしてしまう。 Furthermore, when the projector is used in a posture that projects vertically upward or downward, or in an intermediate position between them, similarly, the portion other than the upper portion of the light source lamp is cooled too much, resulting in blackening and a decrease in luminance of the light source. End up.
このような場合、冷却を必要とする上部に対しては、逆に冷却不足になり、冷却を強化することになるため、さらに上記現象が悪化することになる。 In such a case, the upper part that requires cooling is conversely insufficiently cooled, and the cooling is strengthened, so that the above phenomenon is further deteriorated.
この問題を解決するために、特許文献1〜3に開示されるように、装置の設置姿勢に合わせて導風板の角度を変えることにより、光源ランプの上部を効率的に冷却したり、複数の冷却風流路を備え、設置姿勢に合わせて流路を選択するなどの方法が考えられている。
上記特許文献1の光源装置では、凹面鏡前面開口部側面付近に、光源の上部または下部へより多くの外気を送る風向制御板を設け、投写型表示装置が上下反転しても、光源上部を冷却できるようにしている。
In the light source device of
しかしながら、側面方向から風を送っているために、光源ランプの上下の温度は最適になったとしても、左右の温度が上下の温度を上回ったり、下回ったりしてしまう。 However, since the wind is sent from the side direction, even if the upper and lower temperatures of the light source lamp are optimized, the left and right temperatures may be higher or lower than the upper and lower temperatures.
また、特許文献2の光源装置では、凹面鏡の上下面に冷却風導入用開口部を設け、各冷却風導入開口部に冷却風通路を接続し、冷却通風路の入り口には自重により上下動するシャッタが設けられている。
Further, in the light source device of
しかしながら、凹面鏡の上下2ヶ所に光源の冷却用の流路を形成する必要があり、装置が大型化してしまう。 However, it is necessary to form flow paths for cooling the light source at two locations above and below the concave mirror, which increases the size of the apparatus.
また、特許文献1、2とも投写型表示装置を上下反転した場合に、光源ランプの上部の温度が最適になったとしても、投写型表示装置が垂直上方または、垂直下方に投写される場合には、光源ランプの上部を冷却することができない。
In both
また、特許文献3のプロジェクタ装置では、光源ランプへ向けて冷却空気を導入する2つの空気導入口が、光源ランプの中心軸を含み、かつ凹面鏡側壁と直交する平面を挟んで両側に開設されている。
In the projector device of
しかしながら、一方向から冷却風が吹き付けられているため、光源ランプの左右の温度が上下の温度を上回ったり、下回ったりし、さらに、ある設置姿勢では、光源ランプの下部が冷えすぎるという課題を有している。 However, since the cooling air is blown from one direction, the left and right temperatures of the light source lamp may be higher or lower than the upper and lower temperatures, and the lower part of the light source lamp may be too cold in certain installation postures. is doing.
そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、設置姿勢に関係なく光源ランプの上部を効率的に冷却することができると共に、光源ランプの下側の過冷却を防止し、さらには、光源ランプの左右の温度も最適に冷却することができる投写型表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and with a simple configuration, the upper part of the light source lamp can be efficiently cooled regardless of the installation posture, and the lower part of the light source lamp can be cooled. An object of the present invention is to provide a projection display device that can prevent overcooling of the light source lamp and can optimally cool the left and right temperatures of the light source lamp.
上記課題を解決するために本発明の投写型表示装置は、光源から出射された光で表示デバイスに表示された映像を投写する投写型表示装置において、光を出射する光源ランプと、前記光源ランプの光軸を中心軸とし、前記光源ランプから出射された光を反射する略円筒状の凹面鏡と、前記凹面鏡の開口部を覆う透明部材と、前記凹面鏡または前記凹面鏡と前記透明部材との間に設けられた送風口と、前記送風口に設けられ、前記光源ランプの光軸と略直角の回転軸を有し、前記回転軸を中心に回動可能な導風板とを備えている。 In order to solve the above problems, a projection display apparatus according to the present invention includes a light source lamp that emits light in the projection display apparatus that projects an image displayed on a display device with light emitted from a light source, and the light source lamp. A substantially cylindrical concave mirror that reflects the light emitted from the light source lamp, a transparent member that covers the opening of the concave mirror, and the concave mirror or between the concave mirror and the transparent member. And a wind guide plate provided at the blower opening and having a rotation axis substantially perpendicular to the optical axis of the light source lamp and rotatable about the rotation axis.
また、前記送風口が、少なくとも2ヶ所に配置され、前記光源ランプの光軸を中心に略直角方向に配置されている。 Moreover, the said ventilation port is arrange | positioned at at least 2 places, and is arrange | positioned in the substantially right angle direction centering | focusing on the optical axis of the said light source lamp.
また、前記送風口と略対向する位置に1ヶ所以上の排気口が設けられている。各導風板部には冷却風を導く流路が接続され、その流路内に、投写型表示装置の設置姿勢により回動し、前記送風口への流路を切り替える弁が設けられている。 Further, at least one exhaust port is provided at a position substantially opposite to the blower port. Each air guide plate section is connected to a flow path for guiding cooling air, and a valve that rotates according to the installation posture of the projection display device and switches the flow path to the air blowing port is provided in the flow path. .
本発明は、流路に設けられた回動可能な弁と、2ヶ所の送風口に設けられた回動可能な導風板という簡単な構成により、投写型表示装置の設置姿勢に関係なく、光源ランプの上部を効率的に冷却することができると共に、光源ランプの下側の過冷却を防止し、さらには、光源ランプの左右の温度も最適に冷却することができるため、白化、寿命の低下や破裂を防止すると共に、黒化や光源の輝度低下を防止することができる等の優れた効果が得られる。 The present invention has a simple configuration of a rotatable valve provided in the flow path and a rotatable air guide plate provided at two air outlets, regardless of the installation posture of the projection display device. The upper part of the light source lamp can be efficiently cooled, the under-cooling of the lower side of the light source lamp can be prevented, and the left and right temperatures of the light source lamp can be optimally cooled. It is possible to obtain excellent effects such as prevention of lowering and rupture, and prevention of blackening and luminance reduction of the light source.
また、一つのファンで、設置姿勢に関係なく冷却できるため、投写型表示装置の小型化が可能で、コストも安くでき、さらに、効率よく冷却できるため、低騒音化をはかることができるという優れた効果が得られる。 In addition, since it can be cooled with a single fan regardless of the installation posture, the projection display device can be downsized, the cost can be reduced, and moreover, it can be cooled efficiently, so that noise can be reduced. Effect.
以下、本発明の実施の形態について、図1から図5を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における投写型表示装置に内蔵される光源部の概略構成を示すもので、図1(a)は断面斜視図、図1(b)は導風部の断面、図1(c)は導風板の動作説明図である。また、図2から図5は投写型表示装置の設置姿勢と冷却風の流れの関係を示す図で、それぞれ、(a)は投写型表示装置の設置姿勢、(b)は各設置姿勢における弁の開閉状態、(c)は各設置姿勢におけるランプ内の冷却風の流れを示している。
(Embodiment 1)
1A and 1B show a schematic configuration of a light source unit incorporated in a projection display apparatus according to
光源部1は、光源ランプ2と、光源ランプ2を収納すると共に光源ランプ2から出射された光を反射する略円筒状の凹面鏡3と、凹面鏡3の前面開口部を閉塞する透明のガラス部材4と、凹面鏡3とガラス部材4の間に配置された凹面鏡保持部材5とから構成される。
The
凹面鏡保持部材5には、送風口6a、6b、排気口7が形成され、送風口6a、6b部に、光源ランプ2の光軸2aと略直角のでかつ凹面鏡開口の投影空間内に回転軸を有する回動可能な導風板8a、8bが取り付けられている。
The concave
送風口6a、6bは、光源ランプ2の光軸2aを中心に略直角の方向に配置されている。排気口7は送風口6a、6bの中間点の対向する位置に開口している。つまり、送風口6a、6bから等距離の位置であり、排気口7は、送風口6a、6bの対向する位置にそれぞれ設けるようにしてもよい。
The
導風板8a、8bは重量部8cを有し、回転軸8dを中心に、常に重量部8cが下になるように回動する。
The
各送風口6a、6bには冷却風を導く流路9が接続され、その流路9内に、投写型表示装置の設置姿勢により、流路、流量を切り替える弁10が、そして流路9の入り口9aにはファン(図示せず)が配置されている。
A
弁10も導風板8a、8bと同様に、重量部10aを有し、重力方向と垂直な軸を持つ支点10bを中心に、常に重量部10aが下になるように回動する。
Similarly to the
なお、冷却風の流れは矢印で示される。 The flow of cooling air is indicated by arrows.
また、11は各設置姿勢における投射レンズ位置で、11aは投射レンズの光軸である。図2から図5の(a)と(b)は同じ方向から見た図であり、図から分るように、投射レンズの光軸11aは、光源ランプ2の光軸2aと直交している。
つまり、図2から図5のように投写型表示装置の設置姿勢が変っても、光源ランプ2の光軸2aの方向は変らず、光軸2aを中心に送風口6a、6bの位置が移動することになる。
That is, even if the installation position of the projection display device changes as shown in FIGS. 2 to 5, the direction of the
以下、図2から図5を用いて、投写型表示装置の設置姿勢と冷却風の流れの関係について説明する。 Hereinafter, the relationship between the installation posture of the projection display device and the flow of cooling air will be described with reference to FIGS.
投射レンズ位置11が図2(a)になるような姿勢で投写型表示装置が設置された場合、図2(b)に示すように、流路9内に設けられている弁10は自重により回転し、送風口6b方向の流路9を塞ぐため、ファンの風を流路9から送風口6aの方向にのみ送るようになる。
When the projection display apparatus is installed in such a posture that the
そして、図2(c)に示すように、送風口6aに取り付けられている、回転軸8dを中心に回動可能な導風板8aが、自重により回動し垂直下方向に垂れ下がった状態になるため、流路9を通ってきた風は凹面鏡3に流入し、ガラス部材4に沿って垂直上方向に導かれる。
And as shown in FIG.2 (c), the
そして凹面鏡3の内面上部に当たった風は、凹面鏡3の形状に沿って、光源ランプ2の上部方向に向かって流れ、光源ランプ2を冷却した後、排気口7を通って排出される。
The wind hitting the upper part of the inner surface of the
次に、投射レンズ位置11が図3(a)になるような姿勢で投写型表示装置が設置された場合、図3(b)に示すように、流路9内に設けられている弁10は自重により回転し、送風口6a方向の流路9を塞ぐため、ファンの風を流路9から送風口6bの方向にのみ送るようになる。
Next, when the projection display device is installed with the
そして、図3(c)に示すように、送風口6bに取り付けられている、回転軸8dを中心に回動可能な導風板8bが、自重により回動し垂直下方向に垂れ下がった状態になるため、流路9を通ってきた風は凹面鏡3に流入し、ガラス部材4に沿って垂直上方向に導かれる。
And as shown in FIG.3 (c), the
そして凹面鏡3の内面上部に当たった風は、凹面鏡3の形状に沿って、光源ランプ2の上部方向に向かって流れ、光源ランプ2を冷却した後、排気口7を通って排出される。
The wind hitting the upper part of the inner surface of the
次に、投射レンズ位置11が図4(a)になるような姿勢で投写型表示装置が設置された場合、図4(b)に示すように、流路9内に設けられている弁10は自重により回転し、送風口6b方向の流路9を塞ぐため、ファンの風を送風口6aの方向にのみ送るようになる。
Next, when the projection display device is installed in such a posture that the
そして、図4(c)に示すように、送風口6aに取り付けられている、回転軸8dを中心に回動可能な導風板8aが、自重により回動するが、図4(c)に示すように、回転軸8dが重量部8cよりも下方になるため、傾斜した状態になる。このため、流路9を通ってきた風は斜め方向に凹面鏡3に流入し、光源ランプ2の上部方向に向かって吹き付けられ、光源ランプ2を冷却した後、排気口7を通って排出される。
And as shown in FIG.4 (c), although the
次に、投射レンズ位置11が図5(a)になるような姿勢で投写型表示装置が設置された場合、図5(b)に示すように、流路9内に設けられている弁10は自重により回転し、送風口6a方向の流路9を塞ぐため、ファンの風を流路9から送風口6bの方向にのみ送るようになる。
Next, when the projection display apparatus is installed in such a posture that the
そして、図5(c)に示すように、送風口6bに取り付けられている、回転軸8dを中心に回動可能な導風板8bが、自重により回動するが、図5(c)に示すように、回転軸8dが重量部8cよりも下方になるため、傾斜した状態になる。このため、流路9を通ってきた風は斜め方向に凹面鏡3に流入し、光源ランプ2の上部方向に向かって吹き付けられ、光源ランプ2を冷却した後、排気口7を通って排出される。
And as shown in FIG.5 (c), although the
このように、投写型表示装置の設置姿勢によって弁10および導風板8a、8bの方向が変り、常に冷却風が光源ランプ2の上部を冷却するように流れる。
In this manner, the direction of the
また、弁10は、自重により回動するようにしたが、投写型表示装置に設置した角度センサーにより、設置姿勢を検知し、その動作を制御する構造としても良い。
Further, although the
(実施の形態2)
図6は本発明の実施の形態2における投写型表示装置に内蔵される回転弁部の構成図である。光源ランプを冷却する構造、動作については実施の形態1と同様のため、省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a configuration diagram of a rotary valve unit built in the projection display apparatus according to
図において、流路12内に設けられている弁13は、流路12及び重力方向と垂直な軸13aと、流量を切り替える役目をする壁面13bと、軸13aから離れた位置に重心13cを持っており、軸13aを中心に自重で回転するようになっている。
In the figure, a
このようにすることで、実施の形態1では、流路9の入り口9aから送風口6a、6bまでの距離が違うため、ファンの通風抵抗が異なり、冷却性能も異なってしまうが、弁13の構造にすることで、流路12の入り口12aから送風口6a、6bまでの距離が等しく、冷却性能も同等とすることができ、投写型表示装置の姿勢により、ファンの電圧を変えることなく光源ランプを最適に冷却することが可能となる。
By doing in this way, in
このように軸13aから離れた位置に重心を置くことで、弁13の回転動作を安定させることができる。
Thus, by placing the center of gravity at a position away from the
また、弁13は、自重により回動するのではなく、投写型表示装置に設置した角度センサーにより、設置姿勢を検知し、その動作を制御する構造としても良い。
Further, the
(実施の形態3)
図7は本発明の実施の形態3における投写型表示装置の設置姿勢と、内蔵される回転弁部の構成図を示し、図7(a)と(b)、図7(c)と(d)が対応する。光源ランプを冷却する構造、動作については実施の形態1と同様のため、省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows the installation posture of the projection display device according to the third embodiment of the present invention and the configuration diagram of the built-in rotary valve unit. FIGS. 7 (a) and 7 (b), FIGS. 7 (c) and (d). ) Corresponds. Since the structure and operation for cooling the light source lamp are the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
図において、流路14内に、流路14及び重力方向と垂直な軸15a、16aを持つ2つの弁15、16が設けられており、各弁はそれぞれ重量部15b、16bを備えている。
In the figure, two
投射レンズ位置11が図7(a)に示す姿勢で投写型表示装置が設置された場合、図7(b)のように、弁15、16は軸15a、16aを中心に重量部15b、16bが下になるように回転し、弁15は流路14を塞ぐことはなく、弁16は流路14を塞ぎ、ファンの風を送風口6aの方向にのみ送るようになる。
When the
投射レンズ位置11が図7(c)に示す姿勢で投写型表示装置が設置された場合、図7(d)のように、弁15、16は軸15a、16aを中心に重量部15b、16bが下になるように回転し、弁15は流路14を塞ぎ、弁16は流路14を塞ぐことなく、ファンの風を送風口6bの方向にのみ送るようになる。
When the
本実施の形態では、設置姿勢により、各送風口のみに風を送るようにしたが、2つの弁の形状を変えるなどすれば、両方の送風口に必要な割合で風を送ることも可能である。 In the present embodiment, the wind is sent only to each air blowing port depending on the installation posture. However, if the shape of the two valves is changed, it is possible to send the air to both the air blowing ports at a necessary ratio. is there.
このように各送風口毎に弁を設けることで、各送風口への風量割合を調節することが容易にでき、光源ランプを最適に冷却することが可能となる。 By providing a valve for each air outlet in this manner, it is possible to easily adjust the air volume ratio to each air outlet, and to cool the light source lamp optimally.
また、弁15、16は、重量部15b、16bにより回動するのではなく、投写型表示装置に設置した角度センサーにより、設置姿勢を検知し、その動作を制御する構造としても良い。
In addition, the
本発明にかかる投写型表示装置は、投写型表示装置がいかなる姿勢で設置されても、光源ランプの上部を効率的に冷却することができると共に、光源ランプの下側の過冷却を防止し、さらには、光源ランプの左右の温度も最適に冷却することができるため、白化、寿命の低下や破裂を防止すると共に、黒化や光源の輝度低下を防止することが可能であり、投写型表示装置の信頼性を高めることに非常に有用である。また、一つのファンで、設置姿勢に関係なく冷却できるため、投写型表示装置の小型化が可能で、コストも安くでき、さらに、効率よく冷却できるため、投写型表示装置の低騒音化をはかることも可能である。 The projection display device according to the present invention can efficiently cool the upper part of the light source lamp, and prevent overcooling of the lower side of the light source lamp, regardless of the orientation of the projection display device. In addition, the right and left temperatures of the light source lamp can be optimally cooled, so that it is possible to prevent whitening, a decrease in service life, and explosion, as well as blackening and a decrease in luminance of the light source. It is very useful for increasing the reliability of the device. In addition, since a single fan can be cooled regardless of the installation posture, the projection display device can be downsized, the cost can be reduced, and the projector can be efficiently cooled, so that the projection display device can be reduced in noise. It is also possible.
1 光源部
2 光源ランプ
3 凹面鏡
4 ガラス部材
5 凹面鏡保持部材
6a、6b 送風口
7 排気口
8a、8b 導風板
8c、10a、15b、16b 重量部
9、12、14 流路
9a、12a 流路の入り口
10、13、15、16 弁
10b 支点
11 投射レンズ位置
13a、15a、16a 軸
13b 壁面
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