JP2013143321A - 光源装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように、冷却風の流れ方を制御可能とする光源装置と、この光源装置を備えたプロジェクターを提供する。
【解決手段】光源装置５は、光束を射出する発光部６１と、発光部６１の両端から延出する一対の封止部６２Ａ，６２Ｂとを有する発光管６と、封止部６２Ａが挿通される挿通孔７１１と、光束を反射する反射部７２とを有するリフレクター７と、リフレクター７に固定され、挿通孔７１１を覆うと共に外周部８１に複数の通気孔８１２を有し、挿通孔７１１に挿通された封止部６２Ａを保持する保持部材８と、を備え、通気孔８１２は、選択的に塞がれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光源装置、この光源装置を備えたプロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して投写するプロジェクターが知られている。近年、投写される画像を鮮明に表示させるために、光源装置の高輝度化が要求され、超高圧水銀ランプ等の光源が用いられている。そして、高輝度化に伴って更に発熱する光源装置を効率良く冷却するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のランプユニット（光源装置）は、開口部および首状部を有する凹面反射鏡と、首状部の中心付近に貫通させた封止部と該封止部に接続する発光部とからなる光源と、開口部を覆う透光プレートと、首状部に設けた上部吸気孔および下部吸気孔とを有する光源ユニットと、光源ユニットの首状部を覆って設けられた送風ダクトと、光源ユニットの後方から送風ダクトを介して送風する吸気ファンとを具備している。そして、上部吸気孔は下部吸気孔よりも流路を大きくしている。これにより、発光部を直接的に冷却し、かつ発光部上部を積極的に冷却でき、また、発光部下部も適度に冷却するため、発光部全体の均一な冷却が可能となり、冷却効率が向上するとしている。

特開２００５−２７６７８６号公報

しかし、特許文献１の光源装置は、発光部の上部と下部の冷却バランスは取ることができるが、発光部の前後の冷却バランスは取りづらくなる。すなわち、特許文献１の光源装置のように、光源の後方からの送風による冷却は、発光部の前後で冷却度合いが変化して発光部の後部の根元部分が過冷却となり易い。そして、過冷却が進んだ場合には発光部に黒化現象が生じ易くなるという課題がある。なお、黒化現象が生じると、発光部の発光効率が落ち、光源装置から射出される光束の量が少なくなる。
従って、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように、冷却風の流れ方を制御可能とする光源装置と、この光源装置を備えたプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係る光源装置は、（ａ）光束を射出する発光部と、発光部の両端から延出する一対の封止部とを有する発光管と、（ｂ）一方の封止部が挿通される挿通孔と、光束を反射する反射部とを有するリフレクターと、（ｃ）リフレクターに固定され、挿通孔を覆うと共に外周部に複数の通気孔を有し、挿通孔に挿通された一方の封止部を保持する保持部材と、を備え、通気孔は、選択的に塞がれていることを特徴とする。

このような光源装置によれば、光源装置は、発光管とリフレクターと保持部材とを備え、保持部材は、リフレクターに固定され、挿通孔を覆うと共に外周部に複数の通気孔を有し、また、挿通孔に挿通された一方の封止部を保持する。この保持部材により、例えばリフレクターの上部前方から発光部に冷却風が吹き付けられた場合、冷却風の一部は、発光部および挿通孔を流動して保持部材に有する通気孔から保持部材の外に排気される。ここで、設置された通気孔を選択的に塞ぐことにより、冷却風の流れ方を調整する自由度を向上させることができる。これにより、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように制御することができる。また、光源装置（発光管）が異なる場合にも、共通の保持部材を用いて、選択的に通気孔を塞ぐことでよいため、保持部材の共通化を図ることができる。

［適用例２］上記適用例に係る光源装置において、通気孔は、光軸に対して略垂直方向に開口し、略等間隔で環状に設置されていることが好ましい。

このような光源装置によれば、例えば、光源装置が上下逆転した場合、すなわち、光源装置を収容したプロジェクターが机上に設置（以降、机上設置と称する）される場合と、プロジェクターを上下逆転して天井等に設置（以降、天吊り設置と称する）される場合とにおいて、その両方の設置姿勢に対応させることができる。このような通気孔を設置することにより、机上設置や天吊り設置を含め、異なる設置姿勢に対し、冷却風の流れ方が均一となるように制御することができる。従って、異なる設置姿勢に対し、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように冷却することができる。

［適用例３］上記適用例に係る光源装置において、通気孔は、光軸に沿う方向に複数配置されていることが好ましい。

このような光源装置によれば、冷却風の流れ方を微調整可能とする光源装置を実現することができる。これにより、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように冷却することができる。また、異なる設置姿勢に対し、冷却風の流れ方が更に均一となるように制御することができる。

［適用例４］上記適用例に係る光源装置において、保持部材は、外周部に対して略垂直で、光束の射出方向とは反対側に後端面を有し、通気孔は、後端面に、光軸を中心として略等間隔で環状に複数配置されていることが好ましい。

このような光源装置によれば、通気孔は、後端面に、光軸を中心として略等間隔で環状に配置されていることにより、例えば、光源装置を収容したプロジェクターが、机上設置される場合と天吊り設置される場合とにおいて、その両方の設置姿勢に対応させることができる。また、後端面に通気孔を設置する場合には、冷却風の流動のし易さを向上させることで、冷却風の流動量を増やすことができる。これらにより、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように冷却することができる。また、後端面に通気孔を設置するため、後端面のいずれかの通気孔を塞ぐ場合に、外周部に設置されるいずれかの通気孔を塞ぐ場合に比べて、塞ぎ易くなり、作業効率が向上する。

［適用例５］上記適用例に係る光源装置において、開口する通気孔は、光軸に対して略対称に配置されていることが好ましい。

このような光源装置によれば、異なる設置姿勢に対しても、冷却風の流れ方が均一となるように制御することができ、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように冷却することができる。

［適用例６］本適用例に係るプロジェクターは、上述したいずれかの光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、を備えることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、発光部の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように、冷却風の流れ方を制御できる光源装置を備えることにより、光源装置の発熱を適正に冷却することができるため、光源装置の長寿命化を図ることができると共に、投写画像品質を長期間維持することができる。

第１実施形態に係るプロジェクターの概構成を模式的に示す図。 光源装置の概斜視図。 光源装置の保持部材を右方向から見た概断面図。 光源装置の保持部材を後方から見た概断面図。 第２実施形態に係る光源装置の保持部材の概斜視図。 光源装置の保持部材を右方向から見た概断面図。 光源装置の保持部材を後方から見た概断面図。 第３実施形態に係る光源装置の概斜視図。 光源装置の保持部材を右方向から見た概断面図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）

図１は、実施形態に係るプロジェクター１の概構成を模式的に示す図である。なお、図１は、机上に設置されるプロジェクター１の内部構成を上方から見た図である。図１を参照して、本実施形態のプロジェクター１の概構成を説明する。

図１を含む以降の図面では、説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標系で記載する。ＸＹＺ直交座標系は、光源装置５から射出された光束の進行方向となる照明光軸ＯＡに沿う方向をＸ（＋Ｘ）方向とする。そして、Ｘ方向に直交し、投写レンズ３５から画像光が射出される方向とは逆側の方向をＹ（＋Ｙ）方向とする。更に、Ｘ方向およびＹ方向に直交し、かつ、机上設置での上方向（重力方向に逆らう方向）をＺ方向（＋Ｚ）とする。

なお、＋Ｘ方向を前方、−Ｘ方向を後方とし、光源装置５を後方（−Ｘ方向）から見た場合の−Ｙ方向を右方向、＋Ｙ方向を左方向とし、＋Ｚ方向を上方、−Ｚ方向を下方として、適宜使用する。また、図１を含む以降の図面では、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜異ならせて示している。

本実施形態のプロジェクター１は、光源装置５から射出される光束を画像情報に応じて変調してスクリーン（図示省略）等の投写面に拡大投写する装置である。図１に示すように、プロジェクター１は、光学ユニット３、制御部（図示省略）、制御部等に電力を供給する電源ユニット（図示省略）、およびプロジェクター１内部を冷却する冷却機構等を備え、これらが外装筺体２内部に収容されている。

光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置５、照明光学装置３１、色分離光学装置３２、リレー光学装置３３、電気光学装置３４、およびこれら光学装置５，３１〜３４を内部に収容すると共に、投写レンズ３５を所定位置で支持固定する光学部品用筺体３６を備えて構成されている。

光源装置５は、放電型の発光管６、リフレクター７および保持部材８を備え、光源用筺体５１に収容される。光源装置５は、発光管６から射出された光束をリフレクター７で反射させた後、平行化レンズ３１０に向けて射出する。本実施形態の光源装置５は、超高圧水銀ランプを採用している。なお、光源装置５に関する詳細は後述する。

照明光学装置３１は、平行化レンズ３１０と、第１レンズアレイ３１１と、第２レンズアレイ３１２と、偏光変換素子３１３と、重畳レンズ３１４と、コンデンサーレンズ３１５と、を備えている。なお、平行化レンズ３１０は、本実施形態では、光源装置５の光源用筺体５１に設置されており、光源装置５から射出された光束の射出方向を揃え、照明光軸ＯＡに対して平行化して照明光学装置３１（第１レンズアレイ３１１）に射出する。光軸としての照明光軸ＯＡは、光源装置５から被照明領域側に射出される光束の中心軸である。第１レンズアレイ３１１は、光源装置５から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸ＯＡに沿った方向に射出する。第２レンズアレイ３１２は、第１レンズアレイ３１１から射出された部分光束をそれぞれ重畳レンズ３１４に向けて射出する。

偏光変換素子３１３は、第２レンズアレイ３１２から射出されたランダム偏光光となる各部分光束を液晶パネル３４２で利用可能な１種類の偏光光に略揃える機能を有する。なお、第２レンズアレイ３１２から射出され、偏光変換素子３１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ３１４によって、液晶パネル３４２の表面に略重畳される。なお、重畳レンズ３１４から射出された光束は、コンデンサーレンズ３１５により平行化されて液晶パネル３４２に重畳される。コンデンサーレンズ３１５は、詳細には、後述する３色の色光毎に設けられている。

色分離光学装置３２は、第１ダイクロイックミラー３２１と、第２ダイクロイックミラー３２２と、反射ミラー３２３と、を備えている。色分離光学装置３２は、照明光学装置３１から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する。

リレー光学装置３３は、入射側レンズ３３１と、リレーレンズ３３３と、反射ミラー３３２，３３４と、を備えている。リレー光学装置３３は、色分離光学装置３２で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネル３４２Ｒまで導く。なお、本実施形態では、リレー光学装置３３がＲ光を導く構成としているが、これに限定されず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

電気光学装置３４は、３つの入射側偏光板３４１と、光変調装置としての３つの液晶パネル３４２（Ｒ光用の液晶パネルを３４２Ｒ、Ｇ光用の液晶パネルを３４２Ｇ、Ｂ光用の液晶パネルを３４２Ｂとする）と、３つの射出側偏光板３４３と、１つのクロスダイクロイックプリズム３４５と、を備えている。

液晶パネル３４２（３４２Ｒ，３４２Ｇ，３４２Ｂ）は、色分離光学装置３２で色光毎に分離された光束を画像情報に応じて変調する。クロスダイクロイックプリズム３４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状を有し、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３４５は、液晶パネル３４２Ｒ，３４２Ｇ，３４２Ｂで変調された各色光を合成し、投写レンズ３５に射出する。

投写レンズ３５は、複数のレンズを組み合わせた組レンズで構成され、電気光学装置３４で変調され合成された光束をスクリーン等の投写面上に拡大投写する。

図２は、光源装置５の概斜視図である。詳細には、光源装置５を概ね後方から見た概斜視図である。図３は、光源装置５の保持部材８を右方向から見た概断面図である。詳細には、図３は、保持部材８を照明光軸ＯＡに沿って、ＸＺ平面で切断した状態の概断面図である。図４は、光源装置５の保持部材８を後方から見た概断面図である。詳細には、図４は、保持部材８の環状に形成される通気孔８１２をＹＺ平面で切断した状態の概断面図である。図２〜図４を参照して、光源装置５の構成に関して説明する。

光源装置５は、図２〜図４に示すように、発光管６、リフレクター７および保持部材８を備えている。保持部材８は、リフレクター７の首状部７１の後方に、首状部７１を覆うように設置されている。発光管６は、石英ガラス等によって形成され、図３に示すように、中央に設けられた球状の発光部６１、および、この発光部６１の両側から延出する一対の封止部６２Ａ，６２Ｂを有している。

図３に示すように、発光部６１内には、水銀、希ガス、およびハロゲン等が封入された放電空間が形成されており、互いの先端が近接対向する一対の電極６３Ａ，６３Ｂが配置されている。一対の封止部６２Ａ，６２Ｂの内部には、一端部に電極６３Ａ，６３Ｂが形成されるリード線６４Ａ，６４Ｂと、リード線６４Ａ，６４Ｂの他端部と電気的にそれぞれ一端部が接続されるモリブデン製の金属箔６５Ａ，６５Ｂとが配置されている。

また、一対の封止部６２Ａ，６２Ｂの内部には、これらの金属箔６５Ａ，６５Ｂの他端部に、発光管６の外部まで延出するリード線６６Ａ，６６Ｂの一端部がそれぞれ電気的に接続されている。発光部６１は、リード線６６Ａ，６６Ｂに電力が供給されると、近接対向する電極６３Ａ，６３Ｂの間で放電が発生して光束を射出する。

リフレクター７は、耐熱ガラス製で、図２、図３に示すように、筒状の首状部７１と、回転楕円面を有する反射部７２とを有している。首状部７１には、一方の封止部６２Ａが挿通される挿通孔７１１が設けられている。発光管６は、封止部６２Ａの先端を、この挿通孔７１１から突出させ、後述する保持部材８の固定孔８２１に挿通させた後、接着剤１１で保持部材８に固定される。これにより、発光管６（発光部６１）が反射部７２の内面側に配置される。反射部７２は、内面に金属薄膜が蒸着された反射面７２１を有し、発光部６１から射出された光束を反射する。

保持部材８は、本実施形態では、絶縁性を有する碍子で構成されている。保持部材８は、筒状の外周部８１と、外周部８１に対して略垂直で、光束の射出方向とは反対側に配置される後端面８２とを有し、概ね円筒状の形状を有して構成されている。また、保持部材８は、後端面８２の中央に発光管６の封止部６２Ａを固定する固定孔８２１を有している。

ここで、光源装置５の製造方法に関して、簡略に説明する。
最初に、封止部６２Ａの端部６２１が首状部７１から突出するように、封止部６２Ａを挿通孔７１１に挿通する。そして、首状部７１から突出した封止部６２Ａを保持部材８の固定孔８２１に挿通する。そして、図示しない治具で封止部６２Ａを把持して、固定孔８２１と封止部６２Ａとの隙間に接着剤１１を塗布して乾燥させ、保持部材８に発光管６を固定する。次に、保持部材８を図示しない治具で把持して、リフレクター７に対する発光管６の位置を調整する。調整後、保持部材８の外周部８１の先端部８１１（図３参照）とリフレクター７の背面部７２２とに接着剤１１を塗布して乾燥させ、保持部材８をリフレクター７に固定する。これにより、光源装置５が完成する。

保持部材８の外周部８１には、固定孔８２１の中心軸に対して略垂直方向に開口する通気孔８１２が、略等間隔で複数設置されている。詳細には、図４に示すように、通気孔８１２は、本実施形態では、照明光軸ＯＡに対して略垂直方向に、４５度の等間隔で環状に８個、設置されている。なお、図４に示すように、８個の通気孔８１２に対して、最上部に配置される通気孔８１２から時計回りに８１２ａ，８１２ｂ，８１２ｃ，８１２ｄ，８１２ｅ，８１２ｆ，８１２ｇ，８１２ｈとする。

なお、本実施形態の通気孔８１２は、選択的に塞がれている。詳細には、８個の通気孔８１２のうち、通気孔８１２ｂ，８１２ｄ，８１２ｆ，８１２ｈの４つの通気孔８１２が塞がれている。本実施形態では、それぞれ９０度の等間隔で配置される通気孔８１２を塞いでいる。従って、通気孔８１２は、照明光軸ＯＡを中心に略対称配置となるように塞がれる。結果的に、通気孔８１２は、照明光軸ＯＡを中心に略対称配置となるように開口される。なお、本実施形態の開口される通気孔８１２は、通気孔８１２をＹＺ平面で切断した断面である図４において照明光軸ＯＡを中心に点対称となっている。

なお、通気孔８１２を塞ぐ部材として接着剤１１を用いている。通気孔８１２を塞ぐ場合、塞ぐ通気孔８１２の内部にディスペンサー等により接着剤１１を流し込み、乾燥させることで塞いでいる。

図３、図４を用いて、本実施形態の光源装置５を冷却する冷却機構４の構成に関して簡略に説明する。
本実施形態の光源装置５は、リフレクター７の前方の外周端部７２３を光源用筺体５１に固定される。また、光源用筺体５１には、冷却機構４として、図示省略する冷却ファンからの冷却風Ｗを流動するダクト５１１が設置されている。また、冷却機構４として、外周端部７２３近傍の上下方向（±Ｚ方向）には、ダクト５１１を流動した冷却風Ｗがリフレクター７内に流入する流入口５１２が設置され、外周端部７２３近傍の左右方向（±Ｙ方向）には、リフレクター７内を流動した冷却風Ｗを排気する排気口５１３（図４参照）が設置されている。

なお、光源用筺体５１には、冷却ファンからの冷却風Ｗをダクト５１１内に流動させる際に、重力に従って冷却風Ｗを外周端部７２３の上方向に流動させ、下方向には流動させないように流動方向を切り替える切り替え板（図示省略）が設置されている。この切り替え板により、光源装置５は、机上設置と天吊り設置において、必ず外周端部７２３の上方向の流入口５１２から冷却風Ｗが流入する構成となっている。従って、光源装置５が上下逆転した場合（机上設置を天吊り設置に切替えた場合）には、図３に示す外周端部７２３の下方向の流入口５１２が上になり、この流入口５１２から冷却風Ｗが流入することになる。

次に、図３、図４を参照して、冷却風Ｗの流動の仕方に関して説明する。
上方向の流入口５１２からリフレクター７内に流入した冷却風Ｗは、発光部６１に向けて吹き付けるように流入する。そして、冷却風Ｗは、発光部６１の上部から横部を冷却して保持部材８内に流動する冷却風Ｗ１と、発光部６１の上部から横部および下部を冷却して光源用筺体５１に設置した左右の排気口５１３に流動する冷却風Ｗ２とに分かれて流動する。

詳細には、冷却風Ｗ１は、発光部６１の上部から横部・後部を主に冷却した後、挿通孔７１１を流動して、保持部材８に形成される通気孔８１２から保持部材８外に排気される。なお、冷却風Ｗ１は、塞がれていない４つの通気孔８１２ａ，８１２ｃ，８１２ｅ，８１２ｇを介し、冷却風Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ１４にそれぞれ分岐されて排気される。

冷却風Ｗ２は、発光部６１の上部から前部・横部および下部を冷却した後、リフレクター７の反射面７２１を流動して、光源用筺体５１に設置される左右の排気口５１３から光源用筺体５１外に排気される。なお、冷却風Ｗ２は、左右の排気口５１３を介し、冷却風Ｗ２１，Ｗ２２にそれぞれ分岐されて排気される。

このように、保持部材８を設けて通気孔８１２を形成することにより、冷却風Ｗの流動を制御することができ、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度は、適正な温度範囲となるように冷却される。

開口する通気孔８１２（または、塞ぐ通気孔８１２）を決める場合、概ね、駆動電力が小さい光源装置５は、通気孔８１２の開口する数を少なく（または、塞ぐ数を多く）し、駆動電力が大きい光源装置５は、通気孔８１２の開口する数を多く（または、塞ぐ数を少なく）することでよい。なお、本実施形態では、光源装置５の駆動電力や発光管６の発熱量を考慮して、実験を行い通気孔８１２の開口する数を決めている。

また、本実施形態では、光源装置５を机上設置と天吊り設置とのどちらにも対応できるように、開口する通気孔８１２（または、塞ぐ通気孔８１２）が、ＹＺ平面で切断した断面において照明光軸ＯＡを中心に、対称配置となるように決めている。これらにより、光源装置５（プロジェクター１）の設置姿勢に影響されずに、発光部６１の上部を積極的に冷却でき、下部は冷却し過ぎずに、また、発光部６１の上部・下部・および前部・後部の温度が適正な温度範囲となるように、バランスをとって冷却している。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態の光源装置５は、発光管６とリフレクター７と保持部材８とを備え、保持部材８は、リフレクター７に固定され、挿通孔７１１を覆うと共に外周部８１に複数の通気孔８１２を有し、また、挿通孔７１１に挿通された一方の封止部６２Ａを固定孔８２１で固定している。そして、保持部材８により、リフレクター７の上部前方（流入口５１２）から発光部６１に冷却風Ｗが吹き付けられた場合、冷却風Ｗの一部としての冷却風Ｗ１は、発光部６１および挿通孔７１１を流動して保持部材８に有する通気孔８１２から保持部材８外に排気させることができる。また、残りの冷却風Ｗ２は、発光部６１を流動してリフレクター７の左右前方（排気口５１３）から排気させることができる。この構成により、冷却風Ｗの流れ方を制御可能とする光源装置５を実現できる。従って、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように冷却することができる。

本実施形態の光源装置５は、通気孔８１２が、外周部８１に、照明光軸ＯＡに対して略垂直方向に開口し、等間隔（本実施形態では角度４５度）で環状に設置されている。これにより、光源装置５が上下逆転した場合、すなわち、光源装置５を収容したプロジェクター１が机上に設置される場合と、天吊り設置される場合とにおいて、その両方の設置姿勢に対応させることができる。このような通気孔８１２を形成することにより、異なる設置姿勢に対し、冷却風Ｗの流れ方が均一となるように制御することができる。従って、異なる設置姿勢に対し、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように冷却することができる。

本実施形態の光源装置５は、通気孔８１２が、選択的に塞がれている。これにより、光源装置５における、冷却風Ｗの流れ方を調整する自由度を向上させることができる。また、光源装置５（発光管６）が異なる場合にも、共通の保持部材８を用いて、選択的に通気孔８１２を塞ぐことでよいため、保持部材８の共通化を図ることができる。

本実施形態の光源装置５は、通気孔８１２が、選択的に塞がれ、開口する通気孔８１２が照明光軸ＯＡに対して略対称に配置されることにより、異なる設置姿勢に対しても、冷却風Ｗの流れ方が均一となるように制御することができ、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように冷却することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度が適正温度となるように、冷却風Ｗの流れ方を制御できる光源装置５を備えることにより、光源装置５の発熱を適正に冷却することができるため、光源装置５の長寿命化を図ることができると共に、投写画像品質を長期間維持することができる。
（第２実施形態）

図５は、第２実施形態に係る光源装置５Ａの保持部材８Ａの概斜視図である。図６は、光源装置５Ａの保持部材８Ａを右方向から見た概断面図である。図７は、光源装置５Ａの保持部材８Ａを後方から見た概断面図であり、図７（ａ）は、保持部材８Ａの前側の通気孔８１２の概断面図であり、図７（ｂ）は、保持部材８Ａの後側の通気孔８１３の概断面図である。なお、図６では、光源用筺体５１（冷却機構４）の図示を省略している。また、図７では、保持部材８Ａの通気孔８１２，８１３のみを断面図として図示している。図５〜図７を参照して、光源装置５Ａの保持部材８Ａの構成に関して説明する。

本実施形態の光源装置５Ａは、第１実施形態の光源装置５と比較して、保持部材８Ａの構成が第１実施形態の保持部材８の構成と異なっており、その他の構成は第１実施形態と同様となる。なお、同様の構成には第１実施形態と同様の符号を付記している。

本実施形態の保持部材８Ａは、図５、図６に示すように、外周部８１において、第１実施形態での環状に設置された通気孔８１２の後方に、更に環状に設置される複数の通気孔８１３を有している。言い換えれば、保持部材８Ａは、外周部８１に照明光軸ＯＡに沿う方向に複数設置される通気孔８１２，８１３を有して形成されている。

図７に示すように、前方に配置される通気孔８１２は、第１実施形態の通気孔８１２と同様に形成されている。詳細には、通気孔８１２は、照明光軸ＯＡを中心として略垂直方向に略等間隔（４５度の等間隔）で環状に、複数（８個）設置されている。なお、本実施形態の通気孔８１２は、全て開放されている（塞がれていない）。また、後方に配置される通気孔８１３は、前方の通気孔８１２と同様に設置されている。詳細には、通気孔８１３は、照明光軸ＯＡを中心として略垂直方向に略等間隔（４５度の等間隔）で環状に、複数（８個）設置されている。

なお、図７に示すように、８個の通気孔８１３に対して、最上部に配置される通気孔８１３から時計回りに８１３ａ，８１３ｂ，８１３ｃ，８１３ｄ，８１３ｅ，８１３ｆ，８１３ｇ，８１３ｈとする。通気孔８１３は、選択的に塞がれており、８個の通気孔８１３のうち、通気孔８１３ｂ，８１３ｄ，８１３ｆ，８１３ｈの４つの通気孔８１３が塞がれている。本実施形態では、それぞれ９０度の等間隔で配置される通気孔８１３を塞いでいる。従って、通気孔８１３は、照明光軸ＯＡを中心に略対称配置となるように塞がれる。結果的に、通気孔８１３は、照明光軸ＯＡを中心に略対称配置となるように開口される。なお、本実施形態の開口される通気孔８１３は、照明光軸ＯＡを中心に点対称となっている。

図６、図７を参照して、冷却風Ｗの流動の仕方に関して説明する。
上方向の流入口５１２からリフレクター７内に流入した冷却風Ｗは、第１実施形態と概ね同様に冷却風Ｗ１と冷却風Ｗ２とに分かれて流動する。そして、冷却風Ｗ１は、発光部６１の上部から横部・後部を主に冷却した後、挿通孔７１１を流動して、保持部材８Ａに設置される通気孔８１２，８１３から保持部材８Ａ外に排気される。なお、冷却風Ｗ１は、塞がれている４つの通気孔８１３ｂ，８１３ｄ，８１３ｆ，８１３ｈ以外の、開口している通気孔８１２（８１２ａ〜８１２ｈ）と通気孔８１３（８１３ａ，８１３ｃ，８１３ｅ，８１３ｇ）とを介して、それぞれ分岐されて排気される。

冷却風Ｗ２は、図６に示すように、第１実施形態と概ね同様に、発光部６１の上部から前部・横部および下部を冷却した後、リフレクター７の反射面７２１を流動して、光源用筺体５１に設置される左右の排気口５１３（図４参照）から光源用筺体５１外に排気される。なお、冷却風Ｗ２は、左右の排気口５１３を介して、それぞれ分岐されて排気される。

このように、保持部材８Ａを設けて複数の環状に設置される通気孔８１２，８１３を形成することにより、冷却風Ｗの流動を、第１実施形態の通気孔８１２に比べて微調整も可能に制御している。これにより、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度は、更に適正な温度範囲となるように冷却される。

なお、開口する通気孔８１２，８１３（または、塞ぐ通気孔８１２，８１３）を決める場合、本実施形態でも第１実施形態と同様に、光源装置５Ａの駆動電力や発光管６の発熱量を考慮して、実験を行い通気孔８１２，８１３の開口する数を決めている。また、本実施形態でも、光源装置５Ａを机上設置と天吊り設置とのどちらにも対応できるように、開口する通気孔８１２，８１３（または、塞ぐ通気孔８１２，８１３）が、照明光軸ＯＡを中心に、対称配置となるように決めている。

上述した実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の光源装置５Ａは、外周部８１に、照明光軸ＯＡを中心として略垂直方向に略等間隔で、また、照明光軸ＯＡに沿う方向に複数配置される通気孔８１２，８１３を有することにより、冷却風Ｗの流れ方を微調整可能とする光源装置５Ａを実現することができる。これにより、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように冷却することができる。また、異なる設置姿勢に対し、冷却風Ｗの流れ方が更に均一となるように制御することができる。

本実施形態の光源装置５Ａのように、外周部８１に、光軸に沿う方向に複数配置される通気孔８１２，８１３を有することにより、例えば、発光管６の長さが長くなる場合等には、冷却風Ｗの流れ方を調整するための通気孔の好適な形成の仕方となる。
（第３実施形態）

図８は、第３実施形態に係る光源装置５Ｂの保持部材８Ｂの概斜視図である。図９は、光源装置５Ｂの保持部材８Ｂを右方向から見た概断面図である。なお、図９では、光源用筺体５１（冷却機構４）の図示を省略している。図８、図９を参照して、光源装置５Ｂの保持部材８Ｂの構成に関して説明する。

本実施形態の光源装置５Ｂは、第１実施形態の光源装置５と比較して、保持部材８Ｂの構成が第１実施形態の保持部材８の構成と異なっており、その他の構成は第１実施形態と同様となる。なお、同様の構成には第１実施形態と同様の符号を付記している。

本実施形態の保持部材８Ｂは、図８、図９に示すように、外周部８１に第１実施形態と同様の通気孔８１２を有している。そして、保持部材８Ｂは、照明光軸ＯＡに対して略垂直方向に構成される後端面８２に、照明光軸ＯＡを中心として略等間隔で環状に設置される通気孔８２２を更に有している。

通気孔８２２は、本実施形態では、後端面８２に、照明光軸ＯＡを中心として４５度の等間隔で環状に８個、設置されている。なお、図８、図９に示すように、８個の通気孔８２２に対して、最上部に配置される通気孔８２２から時計回りに８２２ａ，８２２ｂ，８２２ｃ，８２２ｄ（図示省略），８２２ｅ，８２２ｆ，８２２ｇ，８２２ｈとする。

なお、本実施形態の通気孔８１２は、第１実施形態と同様に形成されているが、全て開放されている（塞がれていない）。そして、本実施形態の通気孔８２２は、選択的に塞がれている。詳細には、８個の通気孔８２２のうち、通気孔８２２ｂ，８２２ｄ，８２２ｆ，８２２ｈの４つの通気孔８２２が塞がれている。本実施形態では、それぞれ９０度の等間隔で配置される通気孔８２２を塞いでいる。従って、通気孔８２２は、照明光軸ＯＡを中心に略対称配置となるように塞がれる。結果的に、通気孔８２２は、照明光軸ＯＡを中心に略対称配置となるように開口される。なお、本実施形態の開口される通気孔８２２は、照明光軸ＯＡを中心に点対称となっている。

図８、図９を参照して、冷却風Ｗの流動の仕方に関して説明する。
上方向の流入口５１２からリフレクター７内に流入した冷却風Ｗは、第１実施形態と概ね同様に冷却風Ｗ１と冷却風Ｗ２とに分かれて流動する。そして、冷却風Ｗ１は、発光部６１の上部から横部・後部を主に冷却した後、挿通孔７１１を流動して、保持部材８Ｂに形成される通気孔８１２，８２２から保持部材８Ｂ外に排気される。なお、冷却風Ｗ１は、塞がれている４つの通気孔８２２ｂ，８２２ｄ，８２２ｆ，８２２ｈ以外の、開口している通気孔８１２（８１２ａ〜８１２ｈ）と通気孔８２２（８２２ａ，８２２ｃ，８２２ｅ，８２２ｇ）とを介して、それぞれ分岐されて排気される。

冷却風Ｗ２は、図９に示すように、第１実施形態と概ね同様に、発光部６１の上部から前部・横部および下部を冷却した後、リフレクター７の反射面７２１を流動して、光源用筺体５１に設置される左右の排気口５１３（図４参照）から光源用筺体５１外に排気される。なお、冷却風Ｗ２は、左右の排気口５１３を介して、それぞれ分岐されて排気される。

このように、保持部材８Ｂにおいて、外周部８１に通気孔８１２を設置し、後端面８２に通気孔８２２を設置することにより、第１実施形態に比べて、冷却風Ｗが流動し易くなり、流動量が増える。

なお、開口する通気孔８１２，８２２（または、塞ぐ通気孔８１２，８２２）を決める場合、本実施形態でも第１実施形態と同様に、光源装置５Ｂの駆動電力や発光管６の発熱量を考慮して、実験を行い決めている。また、本実施形態でも、光源装置５Ｂを机上設置と天吊り設置とのどちらにも対応できるように、開口する通気孔８１２，８２２（または、塞ぐ通気孔８１２，８２２）が、照明光軸ＯＡを中心に、対称配置となるように決めている。

上述した実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する他、以下の効果が得られる。
本実施形態の光源装置５Ｂは、外周部８１に、照明光軸ＯＡを中心として略垂直方向に略等間隔で環状に通気孔８１２が形成され、後端面８２に、照明光軸ＯＡを中心として略等間隔で環状に通気孔８２２が形成される。また、通気孔８２２は、選択的に塞ぐことにより、開口する通気孔８２２を、照明光軸ＯＡを中心に、対称配置となるように構成されている。これらにより、冷却風Ｗの流動量が増え、発光部６１の上部・下部、および前部・後部の温度が更に適正温度となるように冷却することができる。また、平面状に構成される後端面８２に通気孔８２２を設置するため、いずれかの通気孔８２２を塞ぐ場合に、外周部８１に設置されるいずれかの通気孔８１２を塞ぐ場合に比べて、塞ぎ易くなり、作業効率が向上する。

なお、上述した第１〜第３実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記第１実施形態の光源装置５において、保持部材８に形成する通気孔８１２は、８個の通気孔８１２で構成しているが、これに限られず、複数備えていればよい。これは、前記第２実施形態の通気孔８１２，８１３、および第３実施形態の通気孔８１２，８２２においても同様である。

前記第１実施形態の光源装置５において、保持部材８に形成する通気孔８１２のうち、４つの通気孔８１２ｂ，８１２ｄ，８１２ｆ，８１２ｈが塞がれ、４つの通気孔８１２ａ，８１２ｃ，８１２ｅ，８１２ｇが開口している。しかし、これとは逆に、４つの通気孔８１２ａ，８１２ｃ，８１２ｅ，８１２ｇが塞がれ、４つの通気孔８１２ｂ，８１２ｄ，８１２ｆ，８１２ｈが開口していることでもよい。これは、前記第２実施形態の通気孔８１３、および第３実施形態の通気孔８２２においても同様である。

前記第１実施形態の光源装置５において、保持部材８に形成する通気孔８１２の塞ぎ方（開口のさせ方）は、本実施形態に限られることはなく、用いられる発光管６の駆動電力や、発光管６の発熱量等により、実験を行い適宜決定することができる。なお、実験により、通気孔８１２を塞がずに全て開口させる場合も有り得る。これらは、前記第２実施形態の通気孔８１２，８１３および第３実施形態の通気孔８１２，８２２においても同様である。

前記第１実施形態の光源装置５は、プロジェクター１の机上設置および天吊り設置の設置姿勢に対応させて、保持部材８に形成される通気孔８１２の数や塞ぐ孔（開口させる孔）を決めている。しかし、これ以外に、プロジェクター１の横置き設置に対応させて、通気孔８１２の数や塞ぎ方（開口のさせ方）を決定してもよい。これは、前記第２実施形態の通気孔８１２，８１３、および第３実施形態の通気孔８１２，８２２においても同様である。

前記第３実施形態の光源装置５Ｂは、外周部８１に通気孔８１２を有し、また、後端面８２に通気孔８２２を有した構成となっている。しかし、これに限られず、外周部８１には通気孔８１２を有さず、後端面８２にのみ通気孔８２２を有する構成としてもよい。

前記第３実施形態の光源装置５Ｂは、後端面８２に通気孔８２２を有する構成としている。そして、この通気孔８２２は、照明光軸ＯＡからの中心距離が同一で１つの環状に設置されている。しかし、これに限られず、後端面８２に、照明光軸ＯＡからの中心距離が異なる複数の環状に通気孔８２２が設置されることでもよい。

前記第１実施形態の光源装置５は、外周部８１に、照明光軸ＯＡを中心として略垂直方向に略等間隔で環状に通気孔８１２が設置されている。しかし、これに限られず、通気孔８１２は、外周部８１に、照明光軸ＯＡを中心として略垂直方向に設置されていればよく、等間隔に設置されていなくてもよい、また環状でなくてもよい。これは、前記第２実施形態の通気孔８１２，８１３、および第３実施形態の通気孔８１２，８２２においても同様である。

前記第１実施形態の光源装置５は、プロジェクター１の机上設置および天吊り設置の両方の設置姿勢に対応できるように、保持部材８に設置される通気孔８１２の数や塞ぐ孔（開口させる孔）を決めている。しかし、これに限られず、プロジェクター１の設置が、机上設置、天吊り設置、横置き設置等のいずれか１つに決まる場合には、その設置姿勢に特化させて通気孔８１２の数や塞ぐ孔（開口させる孔）を決めることでよい。こうすることにより、設置姿勢に応じた冷却風Ｗの流し方を最適に制御することができる。

前記第１実施形態の光源装置５は、リフレクター７に首状部７１が形成されているが、これに限られず、首状部７１は有さずに、反射部７２に挿通孔７１１のみを有する構成であってもよい。これは、前記第２実施形態および前記第３実施形態においても同様である。

前記実施形態のプロジェクター１は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に対応する３つの液晶パネル３４２を用いる、いわゆる３板方式を採用している。しかし、これに限られず、単板方式の液晶パネルを採用してもよい。また、コントラストを向上させるための液晶パネルを追加して採用してもよい。

前記実施形態の光源装置５，５Ａ，５Ｂは、断面が略楕円面状の反射部７２を有するリフレクター７を備えている。しかし、これに限られず、断面が略放物面状の反射部を有するリフレクターを備えていてもよい。このようなリフレクターを備えた場合、平行化レンズ３１０を省略することができる。

前記実施形態の光源装置５，５Ａ，５Ｂは、超高圧水銀ランプを採用しているが、これに限られず、高輝度発光する種々の放電型のランプを採用することができ、例えば、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等を採用することができる。

１…プロジェクター、５，５Ａ，５Ｂ…光源装置、６…発光管、７…リフレクター、８，８Ａ，８Ｂ…保持部材、６１…発光部、６２Ａ，６２Ｂ…封止部、７２…反射部、８１…外周部、８２…後端面、３４２…液晶パネル、７１１…挿通孔、８１２，８１３，８２２…通気孔、ＯＡ…照明光軸。

Claims (6)

1. 光束を射出する発光部と、当該発光部の両端から延出する一対の封止部とを有する発光管と、
   一方の前記封止部が挿通される挿通孔と、前記光束を反射する反射部とを有するリフレクターと、
   前記リフレクターに固定され、前記挿通孔を覆うと共に外周部に複数の通気孔を有し、前記挿通孔に挿通された前記一方の封止部を保持する保持部材と、を備え、
   前記通気孔は、選択的に塞がれていることを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記通気孔は、前記光軸に対して略垂直方向に開口し、略等間隔で環状に設置されていることを特徴とする光源装置。
3. 請求項２に記載の光源装置であって、
   前記通気孔は、前記光軸に沿う方向に複数配置されていることを特徴とする光源装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   前記保持部材は、前記外周部に対して略垂直で、前記光束の射出方向とは反対側に後端面を有し、
   前記通気孔は、前記後端面に、前記光軸を中心として略等間隔で環状に複数配置されていることを特徴とする光源装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光源装置であって、
   開口する前記通気孔は、前記光軸に対して略対称に配置されていることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光源装置と、
   前記光源装置から射出された前記光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   を備えることを特徴とするプロジェクター。

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