JP2015096907A - Light source device, projection type display device, and cooling method of light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷却構造を備えた光源装置と、当該光源装置を備えた投写型表示装置と、光源装置の冷却方法に関する。 The present invention relates to a light source device including a cooling structure, a projection display device including the light source device, and a method for cooling the light source device.
プロジェクタのような投写型表示装置は、光を発する発光部を有する光源装置を備えている。発光部は、使用時に鉛直方向(重力方向)の下側の部分よりも鉛直方向の上側の部分の方がより高く発熱することがある。発光部の温度が適切な範囲内に維持されていないと、発光部の寿命が低下したり、発光異常が生じたりすることがある。よって、発光部の鉛直上方の部分と鉛直下方の部分との温度差を小さくすることが望ましい。 A projection display device such as a projector includes a light source device having a light emitting unit that emits light. When the light emitting unit is used, the upper part in the vertical direction may generate heat more than the lower part in the vertical direction (gravity direction). If the temperature of the light emitting part is not maintained within an appropriate range, the life of the light emitting part may be reduced, or light emission abnormality may occur. Therefore, it is desirable to reduce the temperature difference between the vertically upper portion and the vertically lower portion of the light emitting unit.
投写型表示装置は、通常、使用時に床やテーブル等の上に置かれた姿勢(以下、床置き設置姿勢という。)をとる。また、投写型表示装置は、光源装置が鉛直方向に対して逆向きの姿勢になるように、使用時に天井に吊るされることもある(このような姿勢を、以下では天吊り設置姿勢という。)。 A projection display device normally takes a posture (hereinafter referred to as a floor-standing installation posture) placed on a floor, a table or the like during use. Further, the projection display device may be suspended from the ceiling during use so that the light source device is in a posture opposite to the vertical direction (this posture is hereinafter referred to as a ceiling-mounted posture). .
近年では、投写型表示装置は、床置き設置姿勢や天吊り設置姿勢だけでなく、床やテーブル等の設置面から90度傾いた壁面に横向きの姿勢(横向き設置姿勢)で設置されることがある。これらの設置姿勢に応じて発光部の向きが変わるため、発光部の発熱しやすい部分も変わる。 In recent years, a projection display device is not only installed on the floor and installed on the ceiling, but also installed in a horizontal orientation (lateral installation posture) on a wall inclined 90 degrees from the installation surface such as a floor or a table. . Since the direction of the light emitting unit changes according to the installation posture, the portion of the light emitting unit that easily generates heat also changes.
特許文献1〜5のそれぞれは、床置き設置姿勢と天吊り設置姿勢の両方において発光部の鉛直上方の部分と発光部の鉛直下方の部分との温度差を小さくすることができる光源装置の冷却技術を開示している。 In each of Patent Documents 1 to 5, the cooling of the light source device that can reduce the temperature difference between the vertically upper part of the light emitting unit and the vertically lower part of the light emitting unit in both the floor-mounted installation posture and the ceiling-mounted installation posture. The technology is disclosed.
特許文献1に記載された装置は、一方向にスライド移動可能に構成され、その位置により冷却風の流れを制御する冷却風制御部材を有する。この冷却風制御部材は、床置き設置姿勢および天吊り設置姿勢で自重により鉛直下方へ移動する。これにより、いずれの設置姿勢でも、発光部の鉛直上方の部分に向かう冷却風の流量が、発光部の鉛直下方の部分へ向かう冷却風の流量よりも多くなる。 The device described in Patent Document 1 is configured to be slidable in one direction, and has a cooling air control member that controls the flow of cooling air according to the position. The cooling air control member moves vertically downward by its own weight in the floor-mounted installation posture and the ceiling-mounted installation posture. Thereby, in any installation posture, the flow rate of the cooling air toward the vertically upper part of the light emitting unit is larger than the flow rate of the cooling air toward the vertically lower part of the light emitting unit.
特許文献2〜5に記載された装置は、発光部の一部分に向かう冷却風が流れる第1の流路と、発光部の別の一部分に向かう冷却風が流れる第2の流路と、を有する。また、第1の流路と第2の流路に流入する冷却風の風量を調節する切換板(整流板)が設けられている。 The devices described in Patent Documents 2 to 5 include a first flow path through which cooling air toward one part of the light emitting unit flows, and a second flow path through which cooling air toward another part of the light emitting unit flows. . In addition, a switching plate (rectifying plate) that adjusts the amount of cooling air flowing into the first flow path and the second flow path is provided.
切換板は、床置き設置姿勢で水平方向に沿った回転軸まわりに、自重により回転可能に構成されている。なお、特許文献2および3では、切換板は、発光部の光軸に平行な方向に沿った回転軸まわりに回転可能に構成されている。特許文献4および5では、切換板は、発光部の光軸に垂直な方向に沿った回転軸まわりに回転可能に構成されている。
The switching plate is configured to be rotatable by its own weight around a rotation axis along the horizontal direction in a floor-mounted installation posture. In Patent Documents 2 and 3, the switching plate is configured to be rotatable around a rotation axis along a direction parallel to the optical axis of the light emitting unit. In
特許文献6は、床置き設置姿勢、天吊り設置姿勢および横向き設置姿勢において、光源ランプの鉛直方向上側の部分を効率的に冷却することができると共に、光源ランプの鉛直方向下側の部分の過冷却を防止する投写型表示装置を開示している。 In Patent Document 6, in the floor-mounted installation posture, the ceiling-mounted installation posture, and the horizontal installation posture, the upper portion of the light source lamp in the vertical direction can be efficiently cooled, and the excess of the portion in the vertical direction of the light source lamp can be reduced. A projection display device that prevents cooling is disclosed.
特許文献6に記載の投写型表示装置は、送風装置からの冷却風を光源ランプへ導く第1の流路および第2の流路と、自重により回転軸まわりに回動する導風板と、を有する。導風板は、光源ランプの光軸に平行な回転軸を中心に回動可能である。各設置姿勢において、導風板は、第1の流路と第2の流路のうちのいずれか一方に選択的に冷却風を導く。 The projection display device described in Patent Document 6 includes a first flow path and a second flow path that guide the cooling air from the blower to the light source lamp, an air guide plate that rotates around the rotation axis by its own weight, Have The air guide plate is rotatable about a rotation axis parallel to the optical axis of the light source lamp. In each installation posture, the air guide plate selectively guides the cooling air to one of the first flow path and the second flow path.
床置き設置姿勢と一の横向き設置姿勢において、冷却風は、鉛直下方から鉛直上向きに流れ、その後、凹面鏡の形状に沿って折り返されて発光部に向かう(特許文献6の図2および図3参照)。天吊り設置姿勢と他の横向き設置姿勢において、冷却風は、発光部よりも鉛直上方から鉛直下向きに、発光部に向かって流れる(特許文献6の図4および図5参照)。 In the horizontal installation posture, which is the same as the floor-standing installation posture, the cooling air flows vertically downward from the vertical direction, and then folded back along the shape of the concave mirror toward the light emitting unit (see FIGS. 2 and 3 of Patent Document 6). ). In the ceiling-mounted installation posture and other horizontal installation postures, the cooling air flows from the vertically upper side to the vertically lower side than the light emitting unit toward the light emitting unit (see FIGS. 4 and 5 of Patent Document 6).
特許文献1〜5に記載された発明は、横向き設置姿勢で発光部の鉛直上方に位置する部分を効率的に冷却することを考慮していない。 The inventions described in Patent Documents 1 to 5 do not take into account efficient cooling of the portion positioned vertically above the light emitting unit in the sideways installation posture.
特許文献6に記載された装置では、床置き設置姿勢と1つの横向き設置姿勢において、冷却風は、鉛直下側から鉛直上向きに流れ、その後、凹面鏡の形状に沿って折り返されて発光部に向かう。つまり、冷却風は、凹面鏡の内部で直接発光部へ向かうことなく、一旦上方へ流れてから発光部に向かう。そのため、発光部の冷却効率が低下するという課題が生じる。 In the apparatus described in Patent Document 6, in the floor-mounted installation posture and one horizontal installation posture, the cooling air flows vertically upward from the lower side, and then is folded along the shape of the concave mirror toward the light emitting unit. . That is, the cooling air does not go directly to the light emitting part inside the concave mirror, but once flows upward and then goes to the light emitting part. Therefore, the subject that the cooling efficiency of a light emission part falls arises.
本発明の目的は、いずれの設置姿勢においても、発光部の鉛直上方の部分を効率的に冷却することができる光源装置および投写型表示装置ならびに光源装置の冷却方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a light source device, a projection display device, and a light source device cooling method capable of efficiently cooling a vertically upper portion of a light emitting unit in any installation posture.
一実施形態に係る光源装置は、光を発する発光部と、第1の流路と、第2の流路と、導風板と、を備えている。第1の流路は、第1の設置姿勢および第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに90°回転した第2の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第1の出口を有する。第1の流路は、第1の出口から発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す。第2の流路は、第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに180°回転した第3の設置姿勢および第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに270°回転した第4の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第2の出口を有する。第2の流路は、第2の出口から発光部に向けて冷却風を吹き出す。導風板は、設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成されている。導風板は、第1および第2の設置姿勢においては第1の流路からの風量が第2の流路からの風量よりも多くなるように第2の流路を塞ぐ。導風板は、第3および第4の設置姿勢においては第2の流路からの風量が第1の流路からの風量よりも多くなるように第1の流路を塞ぐ。 A light source device according to an embodiment includes a light emitting unit that emits light, a first flow path, a second flow path, and an air guide plate. The first flow path is positioned first above the light emitting unit in the first installation posture and the second installation posture rotated by 90 ° about the axis along the horizontal direction from the first installation posture. Has an exit. The first flow path blows cooling air from the blower toward the light emitting unit from the first outlet. The second flow path includes a third installation posture rotated by 180 ° around an axis along the horizontal direction from the first installation posture, and a second rotation rotated by 270 ° around an axis along the horizontal direction from the first installation posture. 4 has a second outlet located vertically above the light emitting portion in the installation posture. The second flow channel blows cooling air from the second outlet toward the light emitting unit. The air guide plate is configured to be rotatable by its own weight around a rotation shaft inclined obliquely with respect to the vertical direction according to the installation posture. The air guide plate closes the second flow path so that the air volume from the first flow path is larger than the air volume from the second flow path in the first and second installation postures. The wind guide plate closes the first flow path so that the air volume from the second flow path is larger than the air volume from the first flow path in the third and fourth installation postures.
一実施形態に係る投写型表示装置は、上記構成の光源装置と、冷却風を発生させる送風装置と、発光部から発せられた光を画像光に変換する光学エンジンと、画像光を外部へ投写する投写レンズと、を有する。 A projection display device according to an embodiment projects a light source device configured as described above, a blower device that generates cooling air, an optical engine that converts light emitted from a light emitting unit into image light, and image light to the outside. A projection lens.
一実施形態に係る光源装置の冷却方法は、光源装置を用意するステップを有する。この光源装置は、第1の流路と、第2の流路と、導風板と、を備えている。第1の流路は、第1の設置姿勢および第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに90°回転した第2の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第1の出口を有する。第1の流路は、第1の出口から発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す。第2の流路は、第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに180°回転した第3の設置姿勢および第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに270°回転した第4の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第2の出口を有する。第2の流路は、第2の出口から発光部に向けて冷却風を吹き出す。導風板は、設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに回動可能に構成されている。この光源装置の冷却方法は、光源装置が第1および第2の設置姿勢をとったときに、第1の流路からの風量が第2の流路からの風量よりも多くなるように導風板が第2の流路を塞ぐステップと、光源装置が第3および第4の設置姿勢をとったときに、第2の流路からの風量が第1の流路からの風量よりも多くなるように導風板が第2の流路を塞ぐステップと、をさらに有する。 A light source device cooling method according to an embodiment includes a step of preparing a light source device. The light source device includes a first flow path, a second flow path, and a wind guide plate. The first flow path is positioned first above the light emitting unit in the first installation posture and the second installation posture rotated by 90 ° about the axis along the horizontal direction from the first installation posture. Has an exit. The first flow path blows cooling air from the blower toward the light emitting unit from the first outlet. The second flow path includes a third installation posture rotated by 180 ° around an axis along the horizontal direction from the first installation posture, and a second rotation rotated by 270 ° around an axis along the horizontal direction from the first installation posture. 4 has a second outlet located vertically above the light emitting portion in the installation posture. The second flow channel blows cooling air from the second outlet toward the light emitting unit. The wind guide plate is configured to be rotatable around a rotation axis that is inclined with respect to the vertical direction according to the installation posture. In this light source device cooling method, when the light source device takes the first and second installation postures, the air flow from the first flow path is larger than the air flow from the second flow path. When the plate closes the second flow path and the light source device takes the third and fourth installation postures, the air volume from the second flow path is larger than the air volume from the first flow path. The air guide plate further includes a step of closing the second flow path.
本発明によれば、いずれの設置姿勢においても発光部の鉛直上方の部分を効率的に冷却することができる。 According to the present invention, the vertically upper portion of the light emitting unit can be efficiently cooled in any installation posture.
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態おける光源装置を備えた投写型表示装置の外観斜視図である。図2は、投写型表示装置の内部に設置された主要構成部品を示す斜視図である。 FIG. 1 is an external perspective view of a projection display device including a light source device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing main components installed inside the projection display apparatus.
投写型表示装置10は、各構成部品を収容する筐体12と、光源装置20と、光学エンジン16と、投写レンズ14と、を備えている。光学エンジン16および光源装置20は筐体12内に収容されている。
The
光源装置20は白色光を出射するものであってよい。光源装置20から出射した光は、光学エンジン16内の光学部品によって光学処理される。具体的には、光学エンジン16は、光源装置20から出射した光を、所定の画像を表示するための画像光に変換する。投写レンズ14は、光学エンジン16を経由した画像光を外部のスクリーン等に投写する。
The light source device 20 may emit white light. The light emitted from the light source device 20 is optically processed by the optical components in the
光源装置20から出射した光は、光学エンジン16で90度曲げられた後に、投写レンズ14に入射する。すなわち、投写レンズ14の光軸は、光源装置20から出射した光の進行方向から90°の角度を成している。これにより、投写レンズ14は、光源装置20から出射した光の進行方向から90°の角度を成す方向へ画像光を投写する。
The light emitted from the light source device 20 is incident on the
図3および図4は、互いに異なる方向から見た光源装置20の斜視図である。光源装置20は、ランプユニット40、ランプホルダ42、ダクト構造体30および送風装置18を有している。図5は、ランプユニット40、ランプホルダ42およびダクト構造体30の分解斜視図である。
3 and 4 are perspective views of the light source device 20 viewed from different directions. The light source device 20 includes a
ランプホルダ42はランプユニット40を保持している。送風装置18は、ランプユニット40を冷却する冷却風を発生させる。ダクト構造体30は送風装置18と連結されている。ダクト構造体30は、冷却風が流れる複数の流路を有し、ランプユニット40およびランプホルダ42に隣接している。送風装置18から発せられた冷却風は、ダクト構造体30に形成された流路を通ってランプユニット40に達する。
The
図6はランプユニット40の斜視図である。ランプユニット40は、発光管48およびリフレクタ50を有する。発光管48は、リフレクタベースを介してリフレクタ50に保持される。発光管48は、耐熱性の接着剤によりリフレクタベースに接着されていることが好ましい。耐熱性の接着剤としては、例えば無機材料を主成分とした接着剤がある。
FIG. 6 is a perspective view of the
発光管48は、一例として、超高圧水銀ランプであってよい。本実施形態における発光管48は、放電により発光する略球状の発光部(バルブ)44と、発光部44から両側に延びた円筒状の気密封止部45と、を有する。発光部44は、放電により光を発する一対の電極を収容している。気密封止部45は、発光部44内の一対の電極に電力を供給する導電部材を気密に封止している。気密封止部45内の導電部材は、箔状の金属から形成されていてよい。
For example, the arc tube 48 may be an ultra-high pressure mercury lamp. The arc tube 48 in the present embodiment includes a substantially spherical light emitting part (bulb) 44 that emits light by discharge, and a cylindrical hermetic sealing
なお、発光部44に収容されている一対の電極は、後述するいずれの設置姿勢(図12参照)においても、水平方向に垂直な面を挟んで互いに対向して配置されていることが好ましい。
In addition, it is preferable that a pair of electrode accommodated in the
リフレクタ50は、凹面形状の反射面を有しており、発光管48を収容する空間を形成する。当該空間は一方向で開放されている。リフレクタ50は、発光管48からの光を反射し、リフレクタ50の開放された一面から外部に向けて一方向へ光を出射する。発光部44は、リフレクタ50の底部近傍に配置されていることが好ましい。
The
一方の気密封止部45は、発光部44から、リフレクタ50によって形成された空間の開放された一面に向かう方へ延びていることが好ましい。他方の気密封止部(不図示)は、発光部44から、リフレクタ50の底部を貫通してリフレクタ50の後方へ延びていて良い。この場合、発光管48は、光源装置20から出射した光の進行方向に沿った方向に延在する。
One
リフレクタ50の裏側にはケーブル接続用端子49が設けられていてよい。また、ランプユニット40は、気密封止部45内の導電部材に電流を供給する不図示の電気ワイヤを有していてよい。この電気ワイヤは、発光管48の最先端の位置46で、例えば溶接により発光管と接続されている。
A
上記構成の発光管48では、一対の電極からの放電により形成された電弧(アーク)が重力と逆方向に凸状の弧を描く。また、発光部44内の高温気体は浮力により上昇する。そのため、特に、発光部44の鉛直上側の部分の温度が発光部44の鉛直下側の部分の温度より高くなる。発光部44の温度が所定の範囲より高くなると、白濁が発生し、発光管48の寿命が短くなる。発光部44の温度が所定の範囲より低くなると、黒化が生じて発光管48の寿命が短くなったり、輝度低下やフリッカなどの発光異常が生じたりする。したがって、発光部44の鉛直上方の部分と発光部44の鉛直下方の部分との温度差をなるべく小さくすることが必要である。そのために、発光部44の鉛直上方の部分を発光部44の鉛直下方の部分よりも効率的に冷却することが必要となる。
In the arc tube 48 configured as described above, an electric arc (arc) formed by discharge from the pair of electrodes draws a convex arc in a direction opposite to gravity. Moreover, the high temperature gas in the
次に、図4,図5および図7〜図11を参照し、ダクト構造体30の詳細な一例について説明する。ここで、図7は、送風装置18およびダクト構造体30の斜視図を示している。図8は、ダクト構造体30の斜視図を示している。図9は、図8とは異なる方向から見たダクト構造体30の斜視図を示している。図10は、ダクト構造体30の平面図を示している。図11は、図8と反対の方向から見たダクト構造体30の平面図を示している。
Next, a detailed example of the
本実施形態では、ダクト構造体30は、図5に示す第1部材31、第2部材32、第3部材33および導風板37から構成されている。ダクト構造体30は、冷却風が流れる第1の流路60と、冷却風が流れる第2の流路64と、冷却風が流れる第3の流路68と、を有する。第1の流路60および第2の流路64は、第1部材31と第2部材32との組合せにより形成されている。第3の流路68は第3部材33に形成されている。
In the present embodiment, the
第1の流路60の第1の入口61と第2の流路64の第2の入口65とは互いに隣接して配置されている。第3の流路68の第3の入口69は、第1の流路60の第1の入口61および第2の流路64の第2の入口65と隣接している。これらの流路60,64,68の入口61,65,69は送風装置18の方へ向いている。
The
第1の流路60の第1の出口62、第2の流路64の第2の出口66および第3の流路68の第3の出口70は、リフレクタ50の内部側に向けられている。
The
ダクト構造体30は、入口61,65,69の位置から一方向に延び、第1の流路60を構成する第1の腕部34と、入口61,65,69の位置から別の方向に延び、第2の流路64を構成する第2の腕部35と、を有する。第1の腕部34は、第2の腕部35に対して実質的に90°の角度を成す方向に延びていることが好ましい。また、第1の流路60の長さが第2の流路64の長さと実質的に同じであることがより好ましい。
The
第1の流路60の第1の出口62は、発光部44の一部分である第1の半球部に向けられている。これにより、第1の流路60の第1の出口62から吹き出された冷却風は、リフレクタ50の反射面に沿って、直接発光部44の第1の半球部に向かって流れる。
The
第2の流路64の第2の出口66は、発光部44の別の一部分、すなわち第1の半球部とは反対側の半球部である第2の半球部に向けられている。これにより、第2の流路64の第2の出口66から吹き出された冷却風は、リフレクタ50の反射面に沿って、直接発光部44の第2の半球部に向かって流れる。
The
第1の流路60の第1の出口62は、発光管48の先端部を挟んで第2の流路64の第2の出口66と実質的に対称な位置にあることが好ましい。
The
第3の流路68の第3の出口70は、発光管48の先端部、すなわち気密封止部45や電気ワイヤの接続部46の方に向いている。第3の流路68の第3の出口70から吹き出した冷却風は、直接、発光管48の先端部45,46に向かって流れる。
The
図3に示すように、ランプユニット40は、リフレクタ50内の空間に流入した冷却風を光源装置20の外部へ排出する排気口80を有する。本実施形態では、排気口80は、ランプユニット40を保持するランプホルダ42に形成されている。これに代えて、排気口80は、ランプホルダ42に隣接するように別部品で構成されていてもよい。排気口80は、リフレクタ50内の空間に流入した冷却風を排出することができれば、どこに形成されていてもよい。
As shown in FIG. 3, the
ダクト構造体30は、第1の流路60の第1の入口61と第2の流路64の第2の入口65との境界部分に、導風板37を有している。導風板37は、回動軸38を有しており、回動軸38まわりに自重により回動可能に構成されている。具体的には、導風板37は、回転軸38を挟んで一方の側に展開した形状を有する。これにより、ダクト構造体30の向きに応じて、導風板37は自重により回転する。
The
図10に示す状態では、導風板37は、第2の流路64の第2の入口65を塞いでおり、第1の流路60の第1の入口61を開放している。導風板37が図10に示す状態から回動軸38まわりに180°回転すると、導風板37は、第1の流路60の第1の入口61を塞ぎ、第2の流路64の第2の入口65を開放する。これにより、本実施形態における導風板37は、第1の流路60と第2の流路64のうちのいずれか一方を選択的に開放し、開放された流路へ冷却風を導く。
In the state shown in FIG. 10, the
本実施形態では、導風板37は、第1の入口61および第2の入口65のところに配置されている。しかしながら、導風板37は、第1の流路60と第2の流路64に流れる冷却風の流量を制御することができれば、第1の流路60と第2の流路64の途中に配置されていてもよい。
In the present embodiment, the
図12は投写型表示装置の設置姿勢を説明する図である。図12(a)は、床置き設置姿勢(第1の設置姿勢)における投写型表示装置10を示している。図12(b)は、床置き設置姿勢から水平方向に沿った軸(図12中の紙面に直交する軸)まわりに90°回転した第1の横向き設置姿勢(第2の設置姿勢)における投写型表示装置10を示している。図12(c)は、床置き設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに180°回転した天吊り設置姿勢(第3の設置姿勢)における投写型表示装置10を示している。図12(d)は、床置き設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに270°回転した第2の横向き設置姿勢(第4の設置姿勢)における投写型表示装置10を示している。第2の横向き設置姿勢は、第1の横向き設置姿勢に対して上下反転している。なお、図12における矢印Gは、重力の方向を示している。
FIG. 12 is a diagram illustrating the installation posture of the projection display device. FIG. 12A shows the
水平方向に沿った軸(図12中の紙面に直交する軸)は、発光管48の延在方向に延びた軸であることが好ましい。言い換えると、投写型表示装置10または光源装置20は、発光管48の延在方向に関して0°,90°,180°,270°回転した姿勢で、設置可能であることが好ましい。この場合、いずれの設置姿勢においても、ランプユニット40の発光管48は、水平方向に沿った軸に沿って延びている。また、いずれの設置姿勢においても、光源装置20は、水平方向に沿って光を出射することになる。
The axis along the horizontal direction (axis orthogonal to the paper surface in FIG. 12) is preferably an axis extending in the direction in which the arc tube 48 extends. In other words, it is preferable that the
さらに、上述したように、投写レンズ14は、リフレクタ50により反射した光の進行方向から90°の角度を成す方向へ画像光を投写することが好ましい。これにより、投写レンズ14は、各設置姿勢において互いに異なる方向に画像光を投写することができる。
Furthermore, as described above, the
すなわち、図12(a)に示す床置き設置姿勢では、投写レンズ14は、略水平方向へ画像光Lを投写する。図12(b)に示す第1の横向き設置姿勢では、投写レンズ14は、略鉛直下向きに画像光Lを投写する。これにより、投写レンズ14は例えば床面に画像を表示することができる。図12(c)に示す天吊り設置姿勢では、投写レンズ14は、略水平方向へ画像光Lを投写する。図12(d)に示す第2の横向き設置姿勢では、投写レンズ14は、略鉛直上向きに画像光Lを投写する。これにより、投写レンズ14は例えば天井面に画像を表示することができる。
That is, in the floor-mounted installation posture shown in FIG. 12A, the
次に、各設置姿勢における導風板37のポジションおよび冷却風の流れについて図13〜図16を参照して説明する。図13〜図16は、各設置姿勢におけるダクト構造体30およびランプユニット40を、発光管48の延在方向に沿って水平方向から見た図である。
Next, the position of the
図13は、床置き設置姿勢における冷却風の流れを示している。図14は、第1の横向き設置姿勢における冷却風の流れを示している。図15は、天吊り設置姿勢における冷却風の流れを示している。図16は、第2の横向き設置姿勢における冷却風の流れを示している。図13〜図16に示すように、本実施形態では、光源装置20および投写型表示装置10は、発光管48の延在方向(図の紙面に垂直な方向)に関して時計まわりに0°,90°,180°および270°回転した姿勢で設置可能である。
FIG. 13 shows the flow of cooling air in the floor-mounted installation posture. FIG. 14 shows the flow of cooling air in the first lateral installation posture. FIG. 15 shows the flow of the cooling air in the ceiling installation posture. FIG. 16 shows the flow of cooling air in the second lateral installation posture. As shown in FIGS. 13 to 16, in the present embodiment, the light source device 20 and the
床置き設置姿勢および第1の横向き設置姿勢では、第1の流路60の第1の出口62は、発光部44よりも鉛直方向Gの上方に位置している。天吊り設置姿勢および第2の横向き設置姿勢では、第2の流路64の第2の出口66は、発光部44よりも鉛直方向Gの上方に位置する。このような構成を実現するための好ましい一例として、第1の流路60の第1の出口62は、発光部44に関して第2の流路64の第2の出口66と対称な位置に配置されている。
In the floor-mounted installation posture and the first lateral installation posture, the
導風板37は、各々の設置姿勢で鉛直方向Gに対して斜めに傾いた回動軸38のまわりに自重により回動可能に構成されている。これにより、導風板37は、床置き設置姿勢および第1の横向き設置姿勢で、第1の流路60の第1の入口61を開放し、第2の流路64の第2の入口65を遮断することができる。また、導風板37は、天吊り設置姿勢および第2の横向き設置姿勢で、第2の流路64の第2の入口66を開放し、第1の流路60の第1の入口62を遮断することができる。
The
好ましくは、導風板37の回動軸38は、各々の設置姿勢において、水平方向に沿った軸に直交する面内で鉛直方向Gに関して実質的に45°傾いている。このとき、導風板37の回動軸38が投写レンズ14の光軸に対して斜めに傾いていることがより好ましい。
Preferably, the
床置き設置姿勢および第1の横向き設置姿勢では、送風装置18から発せられた冷却風は、第1の流路60および第3の流路68に流入する(図13および図14参照)。第1の流路60に流入した冷却風W1は、第1の出口62からリフレクタ50内の空間に流入し、主にリフレクタ50に沿って発光部44に向かう。発光部44を経由した冷却風W1は、排出口80を通って光源装置20の外部へ排出される。このように、第1の流路60から流出した冷却風W1は、鉛直方向Gの上方から下方に向けて斜めに流れる。
In the floor-standing installation posture and the first horizontal installation posture, the cooling air emitted from the blower 18 flows into the
天吊り設置姿勢および第1の横向き設置姿勢では、送風装置18から発せられた冷却風は、第2の流路64および第3の流路68に流入する(図15および図16参照)。第2の流路64に流入した冷却風W2は、第2の出口66からリフレクタ50内の空間に流入し、主にリフレクタ50に沿って発光部44に向かう。発光部44を経由した冷却風W2は、排出口80を通って光源装置20の外部へ排出される。このように、第2の流路64から流出した冷却風W2は、鉛直方向Gの上方から下方に向けて斜めに流れる。
In the ceiling-mounted installation posture and the first lateral installation posture, the cooling air emitted from the blower 18 flows into the
上記のように、いずれの設置姿勢においても、リフレクタ50内の空間で、冷却風W1,W2は鉛直方向Gの上方から下方に向けて流れる。よって、発光管44の鉛直方向Gの上側の部分をより効率的に冷却することができる。これにより、発光管44の鉛直方向Gの上側の部分と発光管44の鉛直方向Gの下側の部分との温度差を低減することができる。その結果、発光管の寿命低下や発光異常を抑制することができる。
As described above, in any installation posture, the cooling winds W1 and W2 flow from the upper side to the lower side in the vertical direction G in the space in the
また、いずれの設置姿勢においても、1つの送風装置18だけで、発光部44の鉛直方向Gの上方の部分を効率的に冷却することができるという利点がある。発光管48の各部を冷却する送風装置18を個別に複数設ける必要がないので、光源装置20または投写型表示装置10のコストと重量の増大を抑制することができる。
Moreover, in any installation posture, there exists an advantage that the part above the perpendicular direction G of the
床置き設置姿勢、第1の横向き設置姿勢、天吊り設置姿勢および第2の横向き設置姿勢のいずれの場合でも、第3の流路68に流入した冷却風W3は、第3の出口70からリフレクタ50内の空間に流入する。第3の流路68の第3の出口70から流出した冷却風W3は、主に発光管48の先端部、つまり気密封止部45および電極ワイヤの接続部46を通って、それから排出口80から排出される。これにより、いずれの設置姿勢においても、一定の風量の冷却風W3が発光管48の先端部を冷却する。その結果、発光管48の発光異常や、気密封止部45および電極ワイヤの接続部46の破損を防ぐことができる。
The cooling air W3 flowing into the
発光管48を冷却するために設置姿勢に応じて可動する部材は、導風板37だけであることが好ましい。これにより、比較的簡易な構成の光源装置または投写型表示装置を提供することができる。
It is preferable that the
以下、ダクト構造体30の構成のより好ましい一例について図7および図10を参照して説明する。第1の流路60の第1の入口61は、導風板37の回動軸38に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されている。第2の流路64の第2の入口65は、導風板37の回動軸38に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されている。第1の入口61と第2の入口65は、上記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成している。
Hereinafter, a more preferable example of the configuration of the
導風板37は、回動軸38を挟んで一方に展開した略三角形状になっている。つまり、導風板37は、第1の入口61および第2の入口65に対応した形状となっている。
The
一般に、送風装置18は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口19を有することが多い。送風装置の噴出口19は、第1の入口61と第2の入口65とで一緒に形成された正方形状または長方形状の上記入口に対して傾斜することなく配置されていることが好ましい。さらに、送風装置の噴出口19は、第1の入口61、第2の入口65および第3の入口69とで一緒に形成された正方形状または長方形状の入口部分36と実質的に同形状であることが好ましい。これにより冷却風の流れがスムーズになり、冷却風による冷却効率の低下を抑制することができる。
In general, the blower 18 often has a cooling
また、送風装置18の噴出口19は、いずれの設置姿勢においても、重力方向Gから傾くことなく配置されることが好ましい。もし、送風装置18の噴出口19が重力方向Gから傾いていると、送風装置18を他の構成部品に対して傾けて設置する必要がある。その結果、各構成部品の設置スペースに無駄が生じ、光源装置20が大型化してしまう。
Moreover, it is preferable that the
図17〜図20は、各設置姿勢における変形例のランプユニットおよびダクト構造体を示している。本変形例のランプユニットおよびダクト構造体は、図13に示すランプユニットおよびダクト構造体に対し、鉛直方向に沿った軸に関して左右反転させた形状となっている。それ以外の構成については、図13にランプユニットおよびダクト構造体と同様である。 FIGS. 17-20 has shown the lamp unit and duct structure of the modification in each installation attitude | position. The lamp unit and duct structure of this modification have a shape that is horizontally reversed with respect to the axis along the vertical direction with respect to the lamp unit and duct structure shown in FIG. Other configurations are the same as those of the lamp unit and the duct structure in FIG.
当該変形例では、光源装置および投写型表示装置は、発光管48の延在方向(図の紙面に垂直な方向)に関して反時計まわりに0°,90°,180°および270°回転した姿勢で設置可能である。具体的には、図17は、床置き設置姿勢(第1の設置姿勢)を示している。図18は、床置き設置姿勢に対して反時計まわりに90°回転した第2の設置姿勢を示している。図19は、床置き設置姿勢に対して反時計まわりに180°回転した天吊り設置姿勢(第3の設置姿勢)を示している。図20は、床置き設置姿勢に対して反時計まわりに270°回転した第4の設置姿勢を示している。すなわち、変形例の第2の設置姿勢は、図12(c)に示す第2の横向き設置姿勢に対応し、変形例の第4の設置姿勢は、図12(c)に示す第1の横向き設置姿勢に対応する。 In this modification, the light source device and the projection display device are rotated at 0 °, 90 °, 180 °, and 270 ° counterclockwise with respect to the extending direction of the arc tube 48 (direction perpendicular to the drawing sheet). It can be installed. Specifically, FIG. 17 shows a floor-standing installation posture (first installation posture). FIG. 18 shows a second installation posture rotated 90 ° counterclockwise with respect to the floor placement installation posture. FIG. 19 shows a ceiling installation posture (third installation posture) rotated 180 ° counterclockwise with respect to the floor placement installation posture. FIG. 20 shows a fourth installation posture rotated by 270 ° counterclockwise with respect to the floor placement installation posture. That is, the second installation posture of the modification corresponds to the second lateral installation posture shown in FIG. 12C, and the fourth installation posture of the modification is the first lateral orientation shown in FIG. Corresponds to the installation posture.
この場合、導風板37は、第1の設置姿勢および第2の設置姿勢においては第1の流路60からの風量が第2の流路64からの風量よりも多くなるように第2の流路64を塞ぐ。また、導風板37は、第3の設置姿勢および第4の設置姿勢においては第2の流路64からの風量が第1の流路60からの風量よりも多くなるように第1の流路60を塞ぐ。
In this case, the
以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。 While preferred embodiments of the invention have been presented and described in detail above, it will be appreciated that various changes and modifications can be made without departing from the spirit or scope of the appended claims.
例えば、上記実施形態では、光源装置20は、主に発光管48の先端部を冷却するための第3の流路68を有している。しかしながら、発光管48の先端部の発熱量が小さい場合には、光源装置20は、第3の流路を有していなくてもよい。
For example, in the above embodiment, the light source device 20 has the
また、上記実施形態では、導風板37は、各設置姿勢において第1の流路と第2の流路のいずれか一方を完全に塞いでいる。しかしながら、導風板37は、第1の流路と第2の流路のいずれか一方を部分的に遮断するように構成されていてもよい。この場合、導風板37は、第1の流路60を流れる冷却風の風量と第2の流路64を流れる冷却風の風量との比を調節する。すなわち、導風板37は、床置き設置姿勢および第1の横向き設置姿勢においては第1の流路60からの風量が第2の流路64からの風量よりも多くなるように第2の流路64を塞ぎ、天吊り設置姿勢および第2の横向き設置姿勢においては第2の流路64からの風量が第1の流路60からの風量よりも多くなるように第1の流路60を塞ぐ。その結果、発光部44の鉛直方向Gの上側の部分をより効率的に冷却することができる。
Moreover, in the said embodiment, the
上記実施形態では、投写型表示装置を例に挙げて本発明を詳細に説明した。しかしながら、本発明は、投写型表示装置だけでなく、光源装置自体または光源装置を含む任意の装置を含む。 In the above embodiment, the present invention has been described in detail by taking a projection display device as an example. However, the present invention includes not only the projection display device but also any device including the light source device itself or the light source device.
10 投写型表示装置
12 筐体
14 投写レンズ
16 光学エンジン
18 送風装置
20 光源装置
30 ダクト構造体
37 導風板
38 回動軸
40 ランプユニット
42 ランプホルダ
44 発光部
48 発光管
50 リフレクタ
60 第1の流路
61 第1の入口
62 第1の出口
64 第2の流路
65 第2の入口
66 第2の出口
68 第3の流路
69 第3の入口
70 第3の出口
80 排気口
DESCRIPTION OF
Claims (10)
第1の設置姿勢および前記第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに90°回転した第2の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第1の出口を有し、前記第1の出口から前記発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す第1の流路と、
前記第1の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに180°回転した第3の設置姿勢および前記第1の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに270°回転した第4の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第2の出口を有し、前記第2の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第2の流路と、
前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成された導風板と、を備え、
前記導風板は、前記第1および第2の設置姿勢においては前記第1の流路からの風量が前記第2の流路からの風量よりも多くなるように前記第2の流路を塞ぎ、前記第3および第4の設置姿勢においては前記第2の流路からの風量が前記第1の流路からの風量よりも多くなるように前記第1の流路を塞ぐ、光源装置。 A light emitting unit that emits light;
The first installation posture and a first outlet located vertically above the light emitting unit in a second installation posture rotated by 90 ° about an axis along the horizontal direction from the first installation posture, A first flow path for blowing cooling air from a blower toward the light emitting unit from the first outlet;
A third installation posture rotated by 180 ° around the axis along the horizontal direction from the first installation posture and a fourth installation rotated by 270 ° around the axis along the horizontal direction from the first installation posture A second flow path having a second outlet positioned vertically above the light emitting unit in the posture, and blowing out the cooling air from the second outlet toward the light emitting unit;
A wind guide plate configured to be rotatable by its own weight around a rotation axis inclined obliquely with respect to the vertical direction according to the installation posture,
The air guide plate closes the second flow path so that the air volume from the first flow path is larger than the air volume from the second flow path in the first and second installation postures. In the third and fourth installation postures, the light source device closes the first flow path so that the air volume from the second flow path is larger than the air volume from the first flow path.
前記導風板の前記回動軸は、各々の前記設置姿勢において前記水平方向に沿った前記軸に直交する面内で前記鉛直方向に関して45°傾いている、光源装置。 The light source device according to claim 1,
The rotation axis of the air guide plate is inclined at 45 ° with respect to the vertical direction in a plane perpendicular to the axis along the horizontal direction in each installation posture.
前記発光部から発せられた光を前記水平方向に沿った前記軸の方向に反射するリフレクタをさらに有する光源装置。 The light source device according to claim 1 or 2,
The light source device which further has a reflector which reflects the light emitted from the said light emission part in the direction of the said axis along the said horizontal direction.
前記第1の出口は前記発光部を挟んで前記第2の出口と対称な位置に配置されている、光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 3,
The light source device, wherein the first outlet is disposed at a position symmetrical to the second outlet across the light emitting unit.
前記第1の流路の第1の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
前記第2の流路の第2の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
前記第1の入口と前記第2の入口は、前記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成し、
前記送風装置は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口を有し、
前記送風装置の前記噴出口は、前記第1の入口と前記第2の入口とで一緒に形成された正方形状または長方形状の前記入口に対して傾斜することなく配置されている、光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 4,
The first inlet of the first flow path is formed in a right triangle shape with a line along the rotation axis of the air guide plate as a hypotenuse,
The second inlet of the second flow path is formed in a right triangle shape having a line along the rotation axis of the air guide plate as a hypotenuse,
The first inlet and the second inlet are opposed to each other at the hypotenuse and together form a square or rectangular inlet,
The blower device has a substantially square or rectangular cooling air outlet,
The light source device, wherein the blower outlet of the blower is disposed without being inclined with respect to the square or rectangular inlet formed together at the first inlet and the second inlet.
前記発光部から一方向に延在した位置に配置され、前記発光部に電力を供給する導電部材を封止する封止部と、
前記送風装置から発せられた前記冷却風の一部を前記封止部へ導く第3の流路と、をさらに有する光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 5,
A sealing portion that is disposed at a position extending in one direction from the light emitting portion and seals a conductive member that supplies power to the light emitting portion;
A light source device further comprising: a third flow path for guiding a part of the cooling air emitted from the blower to the sealing portion.
前記発光部から発せられた光を画像光に変換する光学エンジンと、
前記画像光を外部へ投写する投写レンズと、
冷却風を発生させる送風装置と、
第1の設置姿勢および前記第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに90°回転した第2の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第1の出口を有し、前記第1の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第1の流路と、
前記第1の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに180°回転した第3の設置姿勢および前記第1の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに270°回転した第4の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第2の出口を有し、前記第2の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第2の流路と、
前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成された導風板と、を備え、
前記導風板は、前記第1および第2の設置姿勢においては前記第1の流路からの風量が前記第2の流路からの風量よりも多くなるように前記第2の流路を塞ぎ、前記第3および第4の設置姿勢においては前記第2の流路からの風量が前記第1の流路からの風量よりも多くなるように前記第1の流路を塞ぐ、投写型表示装置。 A light emitting unit that emits light;
An optical engine that converts light emitted from the light emitting unit into image light;
A projection lens that projects the image light to the outside;
A blower for generating cooling air;
The first installation posture and a first outlet located vertically above the light emitting unit in a second installation posture rotated by 90 ° about an axis along the horizontal direction from the first installation posture, A first flow path for blowing out the cooling air from the first outlet toward the light emitting unit;
A third installation posture rotated by 180 ° around the axis along the horizontal direction from the first installation posture and a fourth installation rotated by 270 ° around the axis along the horizontal direction from the first installation posture A second flow path having a second outlet positioned vertically above the light emitting unit in the posture, and blowing out the cooling air from the second outlet toward the light emitting unit;
A wind guide plate configured to be rotatable by its own weight around a rotation axis inclined obliquely with respect to the vertical direction according to the installation posture,
The air guide plate closes the second flow path so that the air volume from the first flow path is larger than the air volume from the second flow path in the first and second installation postures. In the third and fourth installation postures, the projection display device closes the first flow path so that the air volume from the second flow path is larger than the air volume from the first flow path. .
前記発光部から発せられた光を前記水平方向に沿った前記軸の方向に反射するリフレクタをさらに有する投写型表示装置。 The projection display device according to claim 7,
The projection display apparatus further comprising a reflector that reflects the light emitted from the light emitting unit in the direction of the axis along the horizontal direction.
前記投写レンズは、前記リフレクタにより反射した光の進行方向から90°の角度を成す方向へ前記画像光を投写し、
前記導風板の前記回動軸は前記投写レンズの光軸に対して斜めに傾いている、投写型表示装置。 The projection display device according to claim 8,
The projection lens projects the image light in a direction that forms an angle of 90 ° from the traveling direction of the light reflected by the reflector;
The projection display device, wherein the rotation axis of the air guide plate is inclined with respect to the optical axis of the projection lens.
第1の設置姿勢および前記第1の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに90°回転した第2の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第1の出口を有し、前記第1の出口から前記発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す第1の流路と、
前記第1の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに180°回転した第3の設置姿勢および前記第1の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに270°回転した第4の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第2の出口を有し、前記第2の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第2の流路と、
前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに回動可能に構成された導風板と、を備えた光源装置を用意するステップと、
前記光源装置が前記第1および第2の設置姿勢をとったときに、前記第1の流路からの風量が前記第2の流路からの風量よりも多くなるように前記導風板が前記第2の流路を塞ぐステップと、
前記光源装置が前記第3および第4の設置姿勢をとったときに、前記第2の流路からの風量が前記第1の流路からの風量よりも多くなるように前記導風板が前記第1の流路を塞ぐステップと、を有する光源装置の冷却方法。 A light emitting unit that emits light;
The first installation posture and a first outlet located vertically above the light emitting unit in a second installation posture rotated by 90 ° about an axis along the horizontal direction from the first installation posture, A first flow path for blowing cooling air from a blower toward the light emitting unit from the first outlet;
A third installation posture rotated by 180 ° around the axis along the horizontal direction from the first installation posture and a fourth installation rotated by 270 ° around the axis along the horizontal direction from the first installation posture A second flow path having a second outlet positioned vertically above the light emitting unit in the posture, and blowing out the cooling air from the second outlet toward the light emitting unit;
Providing a light source device comprising: a wind guide plate configured to be rotatable about a rotation axis inclined obliquely with respect to a vertical direction according to the installation posture;
When the light source device takes the first and second installation postures, the air guide plate is configured so that the air volume from the first flow path is larger than the air volume from the second flow path. Clogging the second flow path;
When the light source device takes the third and fourth installation postures, the air guide plate is configured so that the air volume from the second channel is larger than the air volume from the first channel. A step of closing the first flow path.
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