JP2015152833A - Light source device and image projection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源装置および画像投射装置に関するものである。 The present invention relates to a light source device and an image projection device.
光源装置としては、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影するプロジェクタ(画像投射装置)に用いられるものが知られている。 As the light source device, there is known a light source device used for a projector (image projection device) that projects a screen of a personal computer, a video image, an image based on image data stored in a memory card or the like onto a screen.
特許文献1には、光源としての放電ランプと、放電ランプの発光部を囲むように設けられ、発光部から発光した光を反射するリフレクタと、発光部を冷却する冷却装置とを備えた光源装置が記載されている。
図18は、特許文献1に記載の光源装置200を示す断面図である。
図18に示すように、光源としての放電ランプ207が、すり鉢形状のリフレクタ208の底部に設けられている。リフレクタの開口縁には、ダクト部材215が取り付けられている。ダクト部材215は、リフレクタの開口縁に取り付けられる取り付け部215aから、光軸Hと平行に延びる第1壁部215bを有している。また、第1壁部215bの光進行方向下流側端部から光軸Hに向かって延びる第2壁部215cを有している。第2壁部215cの光軸側端部は、リフレクタの開口縁よりも光軸側にある。また、この第2壁部215cの光軸側端部から、第1壁部215bと対向するように、第3壁部215dが設けられている。第3壁部215dの長さは、第1壁部215bよりも短い。
Patent Document 1 discloses a light source device including a discharge lamp as a light source, a reflector that is provided so as to surround a light emitting portion of the discharge lamp, and that reflects light emitted from the light emitting portion, and a cooling device that cools the light emitting portion. Is described.
FIG. 18 is a cross-sectional view showing the
As shown in FIG. 18, a
ダクト部材215には、中央部が開口した円盤状の回転板216が回動自在に保持されている。具体的には、回転板216の開口を、第3壁部215dに遊びをもたせて嵌めこみ、回転板216がダクト部材215に回動自在に保持されている。これにより、回転板216が、ダクト部材215の第2壁部215cと対向し、回転板216と、第1壁部215bと、第2壁部215cと、第3壁部215dとで囲われた空間Sが形成され、その空間Sに後述するように放電ランプ207を冷却するための空気が流れる。
The
図19は、ダクト部材215を取り外した状態の上記光源装置200を示す斜視図である。
図19示すように、回転板216には、切り欠き状の噴出口217が設けられている。また、回転板216には、回転板216の回動方向に180°の間隔を開けて錘218が固定されている。例えば、光源装置の光軸と平行な軸回りにプロジェクタを回転させながプロジェクタの設置角度(水平面に対するプロジェクタの傾斜角度)を変更していくとき、回動部材216は、錘218の重力の作用により、錘218が放電ランプ207よりも下方に位置し続けるように、ダクト部材215に対して相対的に回動する。その結果、プロジェクタの設置角度が変更されても、錘218に対して回転板216の回転方向に180°の間隔を開けて設けられた噴出口217が、放電ランプ207よりも上方の位置となる。これにより、プロジェクタがどのような姿勢で設置されても、噴出口217が放電ランプの発光部207aよりも上方に位置させることができる。
FIG. 19 is a perspective view showing the
As shown in FIG. 19, the
不図示の冷却ファンから取り込まれた空気は、ダクト部材215と、回転板216とで形成された空間Sを流れ、図18の矢印214に示すように、発光部207aよりも上方の噴出口217から流出し、発光部207aの上部に当たる。これにより、リフレクタ内の空気の対流などの関係で、下部よりも温度が高くなる発光部207aの上部を冷却することができる。
Air taken in from a cooling fan (not shown) flows through a space S formed by the
しかしながら、特許文献1に記載の光源装置200においては、回転板216の表面状態や、ダクト部材215の回転板216と接触する接触部である第3壁部215dの表面状態などにより、回転板216と第3壁部215dとの静止摩擦力が大きくなる場合がある。その場合、プロジェクタを傾けた際に、錘218の自重よりも静止摩擦力の方が勝り、回転板216がダクト部材215に対して相対的に回転できず、噴出口217を発光部207aより上方に位置させることができない。その結果、発光部207aの上部に空気を当てることができないおそれがあるという課題があった。
However, in the
本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、良好に回動部材を回転させることができ、装置がどのような姿勢であっても、確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる光源装置および画像投影装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to rotate the rotating member satisfactorily, so that the jet outlet can be reliably connected to the light emitting portion regardless of the posture of the apparatus. It is an object to provide a light source device and an image projection device that can be positioned above.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、光源と、回動自在に保持された回動部材の噴出口から前記光源に空気を送風して冷却する冷却装置とを備え、前記回動部材は、前記噴出口が前記光源よりも上方に位置するように、前記回動部材の回動方向で前記噴出口とは異なる位置に錘を保持する保持部を有する光源装置において、前記保持部は、前記錘を前記回動部材の回動方向に所定範囲移動可能に保持することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a light source and a cooling device that cools the light source by blowing air from an outlet of a rotating member that is rotatably held. In the light source device, the moving member may include the holding portion that holds a weight at a position different from the ejection port in the rotation direction of the rotation member so that the ejection port is positioned above the light source. The portion is characterized in that the weight is held so as to be movable within a predetermined range in the rotating direction of the rotating member.
本発明によれば、プロジェクタがどのような姿勢であっても確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる。 According to the present invention, it is possible to reliably position the ejection port above the light emitting unit regardless of the posture of the projector.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係る受光装置を適用可能な画像投射装置の全体構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像投射装置としてのプロジェクタ1とスクリーンなどの投射面2とを示す外観斜視図である。なお、以下の説明では、図1に示すように投射面2の法線方向をX方向、投射面の短軸方向(上下方向)をY方向、投射面2の長軸方向(水平方向)をZ方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the overall configuration of an image projection apparatus to which the light receiving device according to the present invention is applicable will be described.
FIG. 1 is an external perspective view showing a projector 1 as an image projection apparatus and a
プロジェクタは、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像データに基づいて投射画像を形成し、その投射画像Pをスクリーンなどの投射面2に投射表示する装置である。特に、液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源(ランプ)の高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、微小駆動ミラー装置であるDMD(Digital Micro-mirror Device)を利用した小型軽量なプロジェクタ1が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くプロジェクタ1が利用されるようになってきている。また、フロントタイプのプロジェクタは、携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。このようなプロジェクタでは、大画面の画像を投射できること(投射面の大画面化)とともに、「プロジェクタ外に必要とされる投射空間」をできるだけ小さくできることが要請されている。後述のように、本実施形態のプロジェクタ1は、投射レンズ等の透過光学系を投射面2と平行に設定し、折り返しミラーで光束を折り返した後、自由曲面ミラーで光束を投射面2に対して拡大投射するように構成されている。この構成により、光学エンジン部を縦型で3次元的に小型化を図ることができる。
The projector is a device that forms a projection image based on image data input from a personal computer, a video camera, or the like, and projects and displays the projection image P on a
プロジェクタ1の上面には、投射画像Pの光束が出射する防塵ガラス51が設けられており、防塵ガラス51を通過した光束が投射面2に投射される。また、プロジェクタ1の上面には、ユーザーがプロジェクタ1を操作するための操作部183が設けられている。また、プロジェクタ1の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー33が設けられている。
A dust-
図2はプロジェクタ1の本体カバーを外して内部を見た内部斜視図である。図2(a)は図1の手前側から見たプロジェクタ1の内部の斜視図、図2(b)は図1の奥側から見たプロジェクタ1の内部の斜視図である。また、図3は、プロジェクタ1から投射面2までの光路図である。
プロジェクタ1は、光学エンジン部100と、白色光を発する光源を有する光源部60とを備えている。光学エンジン部100は、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成手段としての画像形成部101と、画像形成部101で形成した画像の光束を投射面2に投射するための投射光学部102とを備えている。
FIG. 2 is an internal perspective view of the inside of the projector 1 with the main body cover removed. 2A is a perspective view of the inside of the projector 1 viewed from the front side of FIG. 1, and FIG. 2B is a perspective view of the inside of the projector 1 viewed from the back side of FIG. FIG. 3 is an optical path diagram from the projector 1 to the
The projector 1 includes an
画像形成部101は、反射面の傾きを変化させるように駆動可能な多数の微小ミラーを有する微小駆動ミラー装置であるDMD12を有する光変調部10と、光源からの光を折り返してDMD12に照射する照明部20とを用いて構成されている。投射光学部102は、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み正のパワーを有する共軸系の光学系70を備えた第1投射光学系30と、折り返しミラー41と正のパワーを有する曲面ミラー42とを有する第2投射光学系40とを用いて構成されている。
The
DMD12は、光源からの光が照明部20によって照射され、この照明部20によって照射された光を変調することで画像を生成する。DMD12によって生成された光像は、第1投射光学系30の光学系70、第2投射光学系40の折り返しミラー41及び曲面ミラー42を介して、投射面2に投射される。
The
図4は、プロジェクタ1の内部に設けられた光学エンジン部100及び光源部60の斜視図である。
図4に示すように、光学エンジン部100を構成している光変調部10と照明部20と第1投射光学系30と第2投射光学系40とが、投射面2および投射画像Pの像面と平行な方向のうち図中Y方向に並べて配置されている。また、照明部20の図中右側には、光源装置としての光源部60が配置されている。なお、図中27は、OFF光板である。
FIG. 4 is a perspective view of the
As shown in FIG. 4, the
光源部60は、光源ブラケット62を有しており、光源ブラケット62の上部に光源としてのハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの放電ランプ61が装着さている。また、光源ブラケット62の上部の放電ランプ61の光出射側(光源部60の長手方向他端側)には、リフレクタ63などが保持された保持部材としての光源ホルダ64がネジ止めされている。また、光源ホルダ64の側面には、放電ランプ61の発光管を冷却するための空気が流入する光源給気口64bが設けられている。
The
図5は、照明部20に収納された光学系部品と、光変調部10とを示す斜視図である。
照明部20は、カラーホイール21、ライトトンネル22、2枚のリレーレンズ23、シリンダミラー24、凹面ミラー25を有している。カラーホイール21は、円盤形状のものであり、カラーモータ21aの回転部に固定されている。カラーホイール21には、回転方向にR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)などのフィルタが設けられている。光源部60からの光Lは、カラーホイール21の周端部に到達する。カラーホイール21の周端部に到達した光は、カラーホイール21の回転により時分割でR、G,Bの光に分離される。
FIG. 5 is a perspective view showing the optical system components housed in the
The
カラーホイール21により分離された光は、ライトトンネル22へ入射する。ライトトンネル22は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル22に入射した光は、ライトトンネル22内周面で複数回反射しながら、均一な面光源にされてリレーレンズ23へ向けて出射する。
ライトトンネル22を抜けた光は、2枚のリレーレンズ23を透過し、シリンダミラー24、凹面ミラー25により反射され、DMD12の画像生成面上に集光して結像される。
The light separated by the
The light passing through the
光変調部10は、DMD12が装着されるDMDボード11を備えている。DMD12は、マイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を上向きにしてDMDボード11に設けられたソケット11aに装着されている。DMDボード11には、DMDミラーを駆動するための駆動回路などが設けられている。DMDボード11の裏面(ソケット11aが設けられた面と反対側の面)には、DMD12を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク13が固定されている。
The
DMD12の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ON」と「OFF」の2つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ON」のときは、図5の矢印L2に示すように、放電ランプ61からの光を第1光学系70(図3参照)に向けて反射する。「OFF」のときは、先の図4に示すOFF光板27に向けて放電ランプ61からの光を反射する(図5の矢印L1参照)。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。不図示のOFF光板27に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。
A plurality of movable micromirrors are arranged in a lattice pattern on the image generation surface of the
図6は、照明部20と第1投射光学系30と光変調部10とを示す斜視図である。
第1投射光学系30は、照明部20の上方に配置されており、複数のレンズで構成された第1光学系70(図3参照)を保持した投射レンズ部31と、この投射レンズ部31を保持するレンズホルダー32とを有している。このレンズホルダー32が、照明部20の上部にネジなどにより固定されている。
FIG. 6 is a perspective view showing the
The first projection
また、投射レンズ部31には、フォーカスギヤ36が設けられており、フォーカスギヤ36には、アイドラギヤ35が噛み合っている。アイドラギヤ35には、レバーギヤ34が噛み合っており、レバーギヤ34の回転軸には、フォーカスレバー33が固定されている。フォーカスレバー33の先端部分は、先の図1に示すように、装置本体から露出している。
The
フォーカスレバー33を動かすと、レバーギヤ34、アイドラギヤ35を介して、フォーカスギヤ36が回動する。フォーカスギヤ36が回動すると、投射レンズ部31内の第1光学系70を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動し、投射画像のピントが調整される。
When the
図7は、第2投射光学系40を、第1投射光学系30、照明部20および光変調部10とともに示す斜視図である。
第2投射光学系40は、第2光学系を構成する折り返しミラー41と、凹面状の曲面ミラー42とを備えている。曲面ミラー42の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる。また、第2投射光学系40は、曲面ミラー42から反射した光像を透過するとともに、装置内の光学系部品を防塵するための防塵ガラス51も備えている。
FIG. 7 is a perspective view showing the second projection
The second projection
第2投射光学系40は、折り返しミラー41と防塵ガラス51とを保持するミラーブラケット43を有している。また、曲面ミラー42を保持する自由ミラーブラケット44と、ミラーブラケット43および自由ミラーブラケット44が取り付けられるミラーホルダー45とを有している。
The second projection
ミラーホルダー45は、箱型の形状をしており、上面、下面および図中X方向奥側が開口しており、上から見たとき、略コの字状の形状をしている。ミラーホルダー45の上部開口のZ方向手前側と奥側とのそれぞれでX方向に延びる縁部は、傾斜部と、平行部で構成されている。傾斜部は、図中X方向手前側端部からX方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜している。平行部は図中X方向と平行である。また、傾斜部が、平行部より図中X方向手前側にある。また、ミラーホルダー45の上部開口の図中X方向手前側のZ方向に延びる縁部は、図中Z方向と平行になっている。
The
ミラーブラケット43は、ミラーホルダー45の上部に取り付けられる。ミラーブラケット43は、ミラーホルダー45の上部開口縁部の傾斜部と当接する図中X方向手前側端部からX方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜した傾斜面43aを有している。また、ミラーホルダー45の上部開口部縁部の平行部と当接するX方向に平行な平行面43bを有している。傾斜面43aと平行面43bとは、それぞれ開口部を有しており、傾斜面43aの開口部を塞ぐように、折り返しミラー41が保持されており、平行面43bの開口部を塞ぐように防塵ガラス51が保持されている。
The
折り返しミラー41は、板バネ状のミラー押さえ部材46によりZ方向両端が、ミラーブラケット43の傾斜面43aに押し付けられることにより、ミラーブラケット43の傾斜面43aに位置決め保持されている。折り返しミラー41のZ方向の一方側端部には、2個のミラー押さえ部材46により固定されており、他方側端部には、1個のミラー押さえ部材46により固定されている。
The
防塵ガラス51は、Z方向両端が、板バネ状のガラス押さえ部材47によりミラーブラケット43の平行面43bに押し付けられることにより、ミラーブラケット43に位置決め固定されている。防塵ガラス51は、Z方向両端それぞれ1個のガラス押さえ部材47により保持されている。
The dust-
曲面ミラー42を保持する自由ミラーブラケット44は、図中X方向奥側から手前側へ向けて下降するように傾斜した腕部44aをZ軸方向手前側と奥側とに有している。また、自由ミラーブラケット44は、腕部44aの上部でこれら二つの腕部44aを連結する連結部44bを有している。自由ミラーブラケット44は、ミラーホルダー45の図中X方向奥側の開口を曲面ミラー42が覆うように、腕部44aがミラーホルダー45に取り付けられている。
The
曲面ミラー42の上端が、防塵ガラス51側端部の略中央部が、板バネ状の自由ミラー押さえ部材49により自由ミラーブラケット44の連結部44bに押し付けられている。また、曲面ミラーの第1光学系側の図中Z軸方向両端が、ネジにより自由ミラーブラケット44の腕部44aに固定されている。
The upper end of the
第2投射光学系40は、第1投射光学系30のレンズホルダー32に積載固定される。具体的には、ミラーホルダー45の下部には、レンズホルダー32の上面と対向する下面451が設けられている。この下面451には、第1投射光学系30にネジ止めするための筒状形状のネジ止め部45aが複数個所形成されている。第2投射光学系40は、第1投射光学系30のレンズホルダー32に設けられた不図示の各ネジ貫通孔にネジを貫通させ、各ネジ止め部45aにネジをネジ止めすることにより、第1投射光学系30にネジ止めされる。
The second projection
図8は、第1光学系70から投射面2(スクリーン)までの光路を示す斜視図である。
第1光学系70を構成する投射レンズ部31を透過した光束は、折り返しミラー41と曲面ミラー42との間で、DMD12で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー41と曲面ミラー42との間に曲面像として結像される。次に、中間像を結像した後の発散する光束は、凹面状の曲面ミラー42に入射し、収束光束になり、曲面ミラー42により中間像を「さらに拡大した画像」にして投射面2に投射結像する。
FIG. 8 is a perspective view showing an optical path from the first
The light beam transmitted through the
このように、投射光学系を、第1光学系70と、第2光学系とで構成し、第1光学系70と第2光学系の曲面ミラー42との間に中間像を形成し、曲面ミラー42で拡大投射することで、投射距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。
As described above, the projection optical system is configured by the first
図9は、外装カバー59を取り外したプロジェクタ1の外観斜視図である。
図9に示すように、光源ハウジング97よりも図中X方向手前側には、光源ブロワ95が配置されている。光源ブロワ95は、両面吸気シロッコファンであり、X方向手前側と奥側とから装置内の空気を吸気する。光源ブロワ95の空気が排出される排出口には、光源ダクト96の一端である空気流入口が接続されている。光源ダクト96は、光源ハウジング97の不図示の開口部を貫通しており、光源ダクト96の他端である空気排出口が、光源ハウジング97内に収納されている光源部60の光源ホルダ64側面に設けられた光源給気口64bと対向している。
FIG. 9 is an external perspective view of the projector 1 with the
As shown in FIG. 9, a
図10は、プロジェクタの設置姿勢について、説明する図である。
図10(a)は、机上に設置し、壁面のスクリーンSに投射するときの設置姿勢を示す図であり、図10(b)は、天井に設置し、壁面のスクリーンSに投射するときの設置姿勢を示す図である。また、図10(c)は、壁面に設置し、机上に投射するときの設置姿勢であり、図10(d)は、壁面に設置し、天井に投射するときの設置姿勢を示す図である。
図10(a)〜(d)に示すように、投射面の地面に対する角度や、プロジェクタを設置する面などにより、様々な姿勢でプロジェクタは設置される。
FIG. 10 is a diagram illustrating the installation posture of the projector.
FIG. 10A is a diagram showing an installation posture when the projector is installed on a desk and projected onto the screen S on the wall surface. FIG. 10B is a diagram when the projector is installed on the ceiling and projected onto the screen S on the wall surface. It is a figure which shows an installation attitude | position. FIG. 10C is an installation posture when installing on a wall surface and projecting on a desk, and FIG. 10D is a diagram showing an installation posture when installing on a wall surface and projecting on a ceiling. .
As shown in FIGS. 10A to 10D, the projector is installed in various postures depending on the angle of the projection surface with respect to the ground, the surface on which the projector is installed, and the like.
図11は、従来の光源冷却装置を示す断面図である。従来、送風手段としての光源ブロワ95から吸引された空気は、光源ダクト96内を移動したのち、光源ホルダ64の光源給気口64bから放電ランプ61の発光管611へ空気を送付して、発光管611を冷却していた。しかしながら、プロジェクタの設置姿勢によっては、放電ランプ61の発光管611の冷却に対して非常に過酷な環境となり、放電ランプ61の発光管611の温度が定格から外れる場合がある。その結果、発光管611の破損が早まり低寿命化となるおそれがある。これは、発光管611の発光部611aは、発熱により下部よりも上部の方が高温となる。しかし、プロジェクタの設置姿勢によっては、光源給気口64bが、発光管611よりも下方に位置する場合がある。この場合、光源給気口64bから噴出した空気は、発光管611の下部に当たることになり、発光管611の発光部611aの上部を良好に冷却できない。その結果、発光管611の発光部611a上部の温度が定格から外れてしまう。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional light source cooling device. Conventionally, the air sucked from the
この対策として、本実施形態では、プロジェクタがどのような姿勢で設置されても、常に、発光管611の発光部611aの上部に、空気を当てることができるように光源冷却装置を構成した。以下に、具体的に説明する。
As a countermeasure, in this embodiment, the light source cooling device is configured so that air can always be applied to the upper portion of the
図12は、本実施形態の光源部60の概略構成図であり、図13は、風向機構80の分解断面図である。図12(a)は、横断面図であり、図12(b)は、図12(a)のB−B断面図である。
図12に示すように光源装置たる光源部60の光源ホルダ64内には、風向機構80が設けられている。風向機構80は、図13に示すように、回動部材82と、回動部材82を回動自在に保持する風向ホルダ81と、風向封止部材83と、球形状の錘84とを備えている。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 12, a
風向ホルダ81は、円筒形状であり、放電ランプ61側の端縁に内側に突出した抜け止め部81aが設けられている。また、風向ホルダ81には、光源ホルダ64の光源給気口64bと対向し、光源ブロワ95から吸引された空気が流入する流入口81bが設けられている。
The
図14は、回動部材82の斜視図である。
回動部材82は、筒状部82bと、筒状部82bの放電ランプ側端部から外側に突出するように形成された円盤部82fとを有している。円盤部82fには、放電ランプ61の発光管の発光部上部に向けて空気を流す第1噴出口82aと、発光管611の先端部611bに向けて空気を流す第2噴出口82dとを有している。第1噴出口82aは、円盤部82fを切り欠いて形成されている。第2噴出口82dは、筒状部82bを挟んで第1噴出口82aの反対側に設けられており、円盤部82fを貫通する穴形状である。この第2噴出口82dよりも外側には、錘84を保持する保持室82eが設けられている。保持室82eは、少なくとも回動部材82の回動方向の長さが、錘84の直径よりも長く、錘84は、回動部材82の回動方向に所定範囲移動可能に保持室82eに保持される。
FIG. 14 is a perspective view of the rotating
The rotating
また、円筒部82bの第1噴出口82a側は、他の部分よりも肉厚となっており、円筒部82bの外周面で、風向ホルダ81に流入した空気を第1噴出口82aに案内する導風壁82cを形成している。
Further, the
風向封止部材83は、中央部に放電ランプ61の光を通過させるための光通過穴83aが形成された円盤状の構成であり、複数のネジ貫通穴83bが、円周方向等間隔で設けられている。光通過穴83aの直径は、回動部材82の筒状部82bの内径とほぼ同じとなっている。回動部材82を、風向ホルダ81内部に挿入した後、錘84を、保持室82eに入れる。そして、風向封止部材83を風向ホルダ81にネジ止めすることにより、回動部材82が、風向ホルダ81に回動自在に保持される。また、錘84が、保持室82eと、風向封止部材83とに囲われた空間内に、回動部材82の回動方向に所定範囲移動可能に保持される。
The wind
図12に示すように、風向ホルダ81の流入口81bから風向ホルダ内に流入した空気は、回動部材82の筒状部82bの外周面と、円盤部82fと、風向ホルダ81の内周面と、風向封止部材83とで囲われた流路R1を流れる。そして、第1噴出口82aおよび第2噴出口82dからリフレクタ63内部へ噴出する。第1噴出口82aから噴出した空気は、図12(a)の矢印A1に示すように、リフレクタ63の内周面に沿って、すり鉢状のリフレクタの底部63a付近に位置する発光部611aへ流れる。これにより、発光部611aを空冷することができる。また、図12(a)の矢印A2に示すように、第2噴出口82bから噴出した空気は、発光管611の先端部611bへ流れ、発光管611の先端部611bを積極的に空冷することができる。
As shown in FIG. 12, the air that has flowed into the wind direction holder from the
また、本実施形態においては、円筒部82bの第1噴出口82a側を、他の部分よりも肉厚とし、第1噴出口82aに向かうに連れて、流路R1を狭めている。これにより、第1噴出口82aに向かうに連れて、空気の流速を上げることができ、勢いよく第1噴出口82aから空気を噴出させることができる。これにより、リフレクタ63の底部63a付近の発光部611aまで、第1噴出口82aから噴出した空気を良好に届かせることができ、発光部611aの上部を良好に空冷することができる。
Further, in the present embodiment, the thickness of the
発光管611の発光部611aは、先の図12に示すように、リフレクタ63の底部63a付近にあり、第1噴出口82aから噴出した空気は、上述したように、リフレクタ63に沿って流れていく。このため、第1噴出口82aのみ有する構成では、発光管611の先端部611b側が良好に空冷されず、発光管611の先端部611bが、定格温度から外れるおそれがある。しかし、本実施形態の風向機構80は、発光管611の先端部611bに空気を当てる第2噴出口82dを有している。よって、発光管611の先端部611bも良好に空冷することができる。これより、発光管611の先端部611bが、定格温度よりも高くなるのを抑制することができ、放電ランプ61の寿命を延ばすことができる。
As shown in FIG. 12, the
また、本実施形態においては、回動部材82の保持室82eで錘84を保持し、錘84の自重により、回動部材82は保持室82eが常に最下端に位置するように、風向ホルダ81内を回動することができる。
Further, in the present embodiment, the
図15は、先の図10(b)の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構80の様子を示す図であり、図16は、先の図10(c)の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構80の様子を示す図である。また、図17は、先の図10(d)の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構80の様子を示す図である。
図15〜図17に示すように、プロジェクタの設置姿勢に係わらず、錘84を保持した保持室82eが常に最下端に位置し、保持室82eと反対側に設けた第1噴出口82aが常に上方に位置している。これは、設置するために、プロジェクタを回動部材の回動方向回りに傾けていくと、錘84の自重により、錘84が保持室82e内を移動し、保持室82eの壁に突き当たる。保持室82eの壁に錘84が突き当たったときの衝撃力が、回動部材82に加わる。これにより、回動部材82が風向ホルダ81内を回動する。その結果、プロジェクタの設置姿勢によらず、第1噴出口82aを常に発光管611よりも上方に位置させることができる。よって、第1噴出口82aから噴出した空気を、発光部611aの上部に当てることができ、下部よりも温度上昇しやすい発光部611aの上部を良好に冷却することができる。
FIG. 15 is a diagram showing the state of the
As shown in FIGS. 15 to 17, regardless of the installation posture of the projector, the holding
回動部材82は、風向ホルダ81や風向封止部材83と接触しており、これら部材との間に静止摩擦力が働いている。プロジェクタの姿勢を変更したときに、回動部材82を回動させるための力である回動起動力が、上記静止摩擦力よりも大きくないと、回動部材82は回動しない。例えば、回動部材82と風向ホルダ81との接触部に塵や埃が入り込んだり、回動部材82と風向封止部材83との接触部に塵や埃が入り込んだりして、静止摩擦力が高まる場合がある。従来の構成のように、回動部材82に錘84を固定し、回動起動力が錘84の自重のみの場合、上記のように静止摩擦力が高まると、静止摩擦力が回動起動力よりも大きくなる場合がある。その結果、プロジェクタの設置姿勢を変更しても回動部材82が回転せず、第1噴出口82aが発光管611よりも上方に位置せず、発光部611aの上部を良好に冷却できないという問題が発生する。錘84を大きくして、錘84の重量を増加させることで、上記問題を解決できるが、装置の重量アップや、装置の大型化に繋がってしまう。
The rotating
一方、本実施形態においては、上述したように、錘84を回動部材82の回動方向に所定範囲移動可能に保持室82eに保持し、プロジェクタの設置姿勢を変更したとき、保持室82eの壁に錘84を突き当てるようにした。これにより、回動起動力が、錘84が保持室82eの壁に突き当たったときの衝撃力になる。この衝撃力は、錘84の質量と、錘84が保持室82eの壁に突き当たる際の速度とに依存する。通常、設置の際のプロジェクタの取り扱いにおいて、ある程度の速度でプロジェクタを傾けていく。また、装置の取り扱い説明書などに、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置するように指示しておくことで、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置することを促すこともできる。よって、設置する際には、ある程度の速度で錘84を保持室82eの壁に突き当てることができ、ある程度の衝撃力を生じさせることができる。よって、回動起動力が、錘84の自重だけの場合に比べて、回動起動力を高めることができる。これにより、錘84の重量を増加させずとも、回動部材82を回動させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, when the
回動部材82が回動した後は、錘84の自重の作用で回動部材82を回動させることになる。回動部材84と回動部材82に接触する部材との間の動摩擦力は、静止摩擦力よりも小さいので、錘84の自重作用のみで、良好に回動部材842を回動させ続けることができる。これにより、プロジェクタの設置姿勢が変更されたとき、回動部材82を良好に回動させることができ、確実に第1噴出口82aを発光管611よりも上方に位置させることができる。
After the turning
また、風向ホルダ81、回動部材82および風向封止部材83を樹脂で形成するのが好ましい。これらを樹脂で形成することにより、射出成型などにより安価に製造することができる。これにより、金属などでこれらを形成する場合に比べて、装置を安価にすることができる。
Moreover, it is preferable to form the
以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
放電ランプ61などの光源と、回動自在に保持された回動部材82の第1噴出口82aなどの噴出口から光源に空気を送風して冷却する光源冷却装置などの冷却装置とを備え、回動部材82は、噴出口が光源よりも上方に位置するように、回動部材84の回動方向で噴出口とは異なる位置に錘84を保持する保持室82eなどの保持部を有する光源部60などの光源装置において、保持部は、錘84を回動部材82の回動方向に所定範囲移動可能に保持する。
(態様1)によれば、錘84を回動部材82の回動方向に所定範囲移動可能に保持しているので、プロジェクタを光源装置の光軸回りに傾けていくと、錘84の自重で、錘84が保持部内を移動していく。そして、錘84の移動範囲を所定範囲に規制する保持部の規制箇所のうち、回動部材82の回動方向下流側の規制箇所に錘84が突き当たる。この突き当たりで、回動部材82に衝撃力が加わり、その衝撃力が回動部材82を回動させる回動起動力となる。この衝撃力は、錘84の質量と、錘84が保持部に突き当たる際の速度とに依存する。通常、設置の際のプロジェクタの取り扱いにおいて、ある程度の速度でプロジェクタを傾けていく。また、装置の取り扱い説明書などに、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置するように指示しておくことで、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置することを促すこともできる。よって、設置する際には、ある程度の速度で錘84を保持部に突き当てることができ、ある程度の衝撃力を生じさせることができる。その結果、回動部材82とこの回動部材82と接触する部材との静止摩擦力より、回動起動力を大きくすることができる。また、回動部材82が回動起動した後は、錘84の自重の作用で回動部材82を回動させることになるが、回動部材82と回動部材82に接触する部材との間の動摩擦力は、静止摩擦力よりも小さいので、錘84の自重作用のみで、良好に回動部材82を回動させ続けることができる。これにより、プロジェクタの設置姿勢が変更されたとき、回動部材82を良好に回動させることができ、プロジェクタがどのような姿勢であっても確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる。
What has been described above is an example, and the present invention has a specific effect for each of the following aspects.
(Aspect 1)
A light source such as a
According to (Aspect 1), since the
(態様2)
(態様1)において光源装置において、光軸回りに当該光源装置の姿勢を変化させたとき、錘84の自重で錘84が保持部内を移動し、錘84が保持室82aなどの保持部の錘84の移動可能範囲を所定範囲にするための移動規制部(本実施形態では、保持室82eの回動部材の回動方向に対して直交する壁)に突き当てることで、回動部材82を回動させる回動起動力が発生するように構成した。
かかる構成を備えることで、光源装置の姿勢が光軸回り変更されたとき、回動部材82を良好に回動させることができ、プロジェクタがどのような姿勢であっても確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる。
(Aspect 2)
In (Aspect 1), in the light source device, when the posture of the light source device is changed around the optical axis, the
By providing such a configuration, when the attitude of the light source device is changed around the optical axis, the rotating
(態様3)
(態様1)または(態様2)において、第1噴出口82aなどの噴出口は、放電ランプ61などの光源の発光部611aに向けて空気が噴出するように構成した。
(態様3)によれば、発熱で高温になる発光部611aの上部を積極的に空冷することができ、放電ランプ61などの寿命低下を抑制することができる。
(Aspect 3)
In (Aspect 1) or (Aspect 2), the jet outlet such as the
According to (Aspect 3), the upper part of the
(態様4)
(態様3)において、回動部材82には、放電ランプ61などの光源の先端に向けて空気を噴出する第2噴出口82eを有する。
(態様4)によれば、実施形態で説明したように、第1噴出口82aなどの噴出口から噴出した空気が当たり難く、温度上昇しやすい放電ランプ61の先端部を、第2噴出口82dにより空冷することができる。これにより、放電ランプ61の先端部の温度上昇を抑制することができ、放電ランプの寿命低下を抑制することができる。
(Aspect 4)
In (Aspect 3), the
According to (Aspect 4), as described in the embodiment, the tip of the
(態様5)
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、回動部材82およびこの回動部材82の噴出口へ空気を送り込むための通路を形成する部材(本実施形態では、風向ホルダ81および風向封止部材)が、樹脂材料からなる。
(態様5)によれば、実施形態で説明したように、回動部材82や回動部材82の噴出口へ空気を送り込むための通路を形成する部材を射出成型で安価に製造することができ、装置のコストアップを抑制することができる。
(Aspect 5)
In any one of (Aspect 1) to (Aspect 4), a member that forms a passage for sending air to the turning
According to (Aspect 5), as described in the embodiment, the
(態様6)
光源装置から出射された光を用いて投射画像を生成して投射面に投射画像を投射するプロジェクタ1などの画像投射装装置において、(態様1)乃至(態様5)のいずれかの光源装置を用いる。
(態様6)によれば、プロジェクタなどの画像投射装置が、どのような姿勢で設置されても、光源装置の光源を、良好に冷却することができ、光源の寿命低下を抑制することができる。
(Aspect 6)
In an image projection apparatus such as the projector 1 that generates a projection image using light emitted from the light source device and projects the projection image on the projection surface, the light source device of any one of (Aspect 1) to (Aspect 5) is used. Use.
According to (Aspect 6), it is possible to cool the light source of the light source device satisfactorily regardless of the posture of the image projection apparatus such as the projector, and to suppress the lifetime reduction of the light source. .
(態様7)
(態様6)において、回動部材82の回動軸方向が、投射面と平行、かつ、鉛直方向と直交する方向となるように、光源装置を配置した。
かかる構成を備えることで、先の図10(c)に示した机上投影姿勢や、図10(d)の天井投影姿勢でプロジェクタを競設置したときでも、回動部材82の回動軸方向が、鉛直方向に対して直交する方向となり、第1噴出口82aの噴出口を、放電ランプ61などの光源よりも上方に位置させることができる。
(Aspect 7)
In (Aspect 6), the light source device is arranged so that the rotation axis direction of the
With such a configuration, even when the projector is installed in the desktop projection posture shown in FIG. 10C or the ceiling projection posture shown in FIG. Therefore, the jet outlet of the
1:プロジェクタ
2:投射面
60:光源部
61:放電ランプ
63:リフレクタ
63a:底部
64b:光源給気口
80:風向機構
81:風向ホルダ
81b:流入口
82:回動部材
82a:第1噴出口
82b:円筒部
82d:第2噴出口
82e:保持室
82f:円盤部
83:風向封止部材
84:錘
95:光源ブロワ
96:光源ダクト
611:発光管
611a:発光部
611b:先端部
1: projector 2: projection surface 60: light source 61: discharge lamp 63:
Claims (7)
回動自在に保持された回動部材の噴出口から前記光源に空気を送風して冷却する冷却装置とを備え、
前記回動部材は、前記噴出口が前記光源よりも上方に位置するように、前記回動部材の回動方向で前記噴出口とは異なる位置に錘を保持する保持部を有する光源装置において、
前記保持部は、前記錘を前記回動部材の回動方向に所定範囲移動可能に保持することを特徴とする光源装置。 A light source;
A cooling device that blows and cools air to the light source from an outlet of a rotating member that is rotatably held;
In the light source device including the holding member that holds the weight at a position different from the ejection port in the rotation direction of the rotation member so that the ejection port is located above the light source.
The light source device, wherein the holding portion holds the weight so as to be movable within a predetermined range in a rotating direction of the rotating member.
光軸回りに当該光源装置の姿勢を変化させたとき、前記錘の自重で前記錘が前記保持部内を移動し、前記錘が前記保持部の前記錘の移動可能範囲を所定範囲にするための移動規制部に突き当てることで、前記回動部材を回動させる回動起動力が発生するように構成したことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1,
When the posture of the light source device is changed around the optical axis, the weight moves within the holding part by its own weight, and the weight makes the movable range of the weight of the holding part a predetermined range. A light source device characterized in that a rotation starting force for rotating the rotation member is generated by abutting against a movement restricting portion.
前記噴出口は、前記光源の発光部に向けて空気が噴出するように構成したことを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 1 or 2,
The light source device according to claim 1, wherein the jet port is configured such that air is jetted toward a light emitting portion of the light source.
前記回動部材には、前記光源の先端に向けて空気を噴出する第2噴出口を有することを特徴とする光源装置。 The light source device according to claim 3.
The light source device according to claim 1, wherein the rotating member has a second jet nozzle that jets air toward a tip of the light source.
前記回動部材および前記回動部材の噴出口へ空気を送り込むための通路を形成する部材が、樹脂材料からなることを特徴とする光源装置。 The light source device according to any one of claims 1 to 4,
The light source device, wherein the rotating member and a member that forms a passage for sending air to the outlet of the rotating member are made of a resin material.
前記回動部材の回動軸方向が、投射面と平行、かつ、鉛直方向と直交する方向となるように、光源装置を配置したことを特徴とする画像投射装置。 The image projection apparatus according to claim 6.
An image projection apparatus, wherein the light source device is arranged so that a rotation axis direction of the rotation member is parallel to the projection surface and perpendicular to the vertical direction.
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