JP2015162391A - 光源用ハウジング、光源装置、画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像投射装置の設置方向に合わせて、風の流れを変更する事が出来、かつ流路変更用の開閉機構の動作の不安定さを無くし、光源ランプ内部バルブ上部を安定して冷却できる光源用ハウジングが提供される。
【解決手段】
発光管３２とリフレクタ３１を有する光源ランプ３０が取り付けられる光源用ハウジング６０において、
冷却風を導入する吸気口６１から上記発光管の上下に分岐された一対の流路６２ａ、６２ｂと、
重力方向に滑り移動することにより、前記一対の流路のうち前記発光管の上方側に位置する前記流路を開放し、前記発光管の下方側に位置する前記流路を塞ぐ流路開閉手段と、
開放された前記発光管の上方側に位置する前記流路から前記リフレクタ内に導入された冷却風を前記リフレクタ外に排気する排気口６４と、
を有することを特徴とする光源用ハウジング。
【選択図】図１４

Description

本発明は光源ランプを取り付ける光源用ハウジング、光源ランプと光源ハウジングを備えた光源装置、及び光源装置を備えた画像投射装置に関する。

画像投射装置の光源ランプ内部の発光管（バルブ）は上部が熱くなる為、ファンによる上部への送風が行われている。画像投射装置の設置方向に寄って熱くなる箇所がずれる為、設置方向に合わせて、例えば送風板等で冷却の為の送風方向を制御する技術がすでに知られている。

例えば、切替板（風向板、開閉機構）が自重により回転して画像投射装置の設置方向に合わせて光源ランプを冷却している技術等である。（例えば、特許文献１参照）。

しかし、送風方向を制御する場合、送風板を駆動する駆動源が必要となり、装置の大型化、複雑化につながる。

また、自重により回転駆動する技術では、回転自在な切替板が送風により開閉する可能性があり、風が逆流する等、流路が安定せず、冷却性能が安定しないおそれがあった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、画像投射装置の設置方向に合わせて、風の流れを変更する事が出来、かつ流路変更用の開閉機構の動作の不安定さを無くし、光源ランプの発光管上部を安定して冷却する光源用ハウジングの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。

一態様によれば、発光管とリフレクタを有する光源ランプが取り付けられる光源用ハウジングにおいて、
冷却風を導入する吸気口から上記発光管の上下に分岐された一対の流路と、
重力方向に滑り移動することにより、前記一対の流路のうち前記発光管の上方側に位置する前記流路を開放し、前記発光管の下方側に位置する前記流路を塞ぐ流路開閉手段と、
開放された前記発光管の上方側に位置する前記流路から前記リフレクタ内に導入された冷却風を前記リフレクタ外に排気する排気口と、を有することを特徴とする。

画像投射装置の設置方向に合わせて、風の流れを変更する事が出来、かつ流路変更用の開閉機構の動作の不安定さを無くし、光源ランプ内部の発光管上部を安定して冷却できる。

本発明の一実施形態のプロジェクタ装置の斜視図である。 （ａ）はプロジェクタ装置の右側面図であり、（ｂ）はプロジェクタ装置の左側面図である。 （ａ）は図１の手前から見たプロジェクタ内部の斜視図であり、（ｂ）は図１の奥側からみたプロジェクタ内部の斜視図である。 光学エンジンと光源装置の配置を説明するための図である。 光学エンジンの構成を説明するための図である。 照明光学系ユニットを説明するための図である。 画像表示素子ユニットを説明するための図である。 投射レンズと、照明光学系ユニットと、画像生成ユニットを説明するための図である。 投射光学系ユニットを説明するための斜視図である。 投射光学系ユニットを説明するための側面図である。 光源ランプの側面断面図である。 （ａ）は、それぞれプロジェクタ装置の通常投影姿勢、（ｂ）は天吊り投影姿勢を説明するための図である。 本発明の実施形態における光源用ハウジングの通常投影時の外観斜視図である。 本発明の第１実施形態について通常投影時の光源ランプ投射方向から見た図１４の光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た図１３の光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図である。 図１４の断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第１実施形態について天吊り投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た図１４の光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た図１３の光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第２実施形態について通用投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た図１４の光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た図１３の光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 （ａ）は光源用ハウジングの仕切り板と光源用ハウジングの断面斜視図であり、（ｂ）は第２の実施形態の仕切り板周辺の断面図である。 本発明の第２実施形態について天吊り投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第２実施形態の変形例について通用投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第２実施形態の変形例について天吊り投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第３実施形態について通常投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第３実施形態について天吊り投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 本発明の第４実施形態について通常投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。 第４実施形態の第２仕切り板保持部の構成例（その１）と（その２）である。 本発明の第４実施形態について天吊り投影時における通常投影時の光源ランプ投射方向から見た光源用ハウジングのＡ−Ａ断面図と、光源ランプ投射方向側面から見た光源用ハウジングのＢ−Ｂ断面図における風の流れを示した図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図２６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る電子機器としてのプロジェクタ装置１が斜視図にて示されている。

〔プロジェクタ装置の構造〕
以下、本発明のプロジェクタ装置の共通構造の概要を図１〜図１６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る電子機器としてのプロジェクタ装置（画像投射装置）１が斜視図にて示されている。

本発明のプロジェクタ装置１はコンパクトな縦置き型の装置であり、内部構造が筐体１０で囲まれている。

図１に示すプロジェクタ装置１の筐体１０は、全体として縦長の略直方体形状の外形を有している。図１において、プロジェクタ装置１の幅方向（水平面内の一軸方向）をＸ軸方向、プロジェクタ装置１の奥行き方向（水平面内でＸ軸に直交する方向）をＹ軸方向、プロジェクタ装置１の高さ方向（鉛直方向）をＺ軸方向として説明を行う。

図１を用いて、プロジェクタ装置１の外部構成について説明する。

本体を覆う外装部（筐体）１０は前方カバー１０ａ、後方カバー１０ｂ、底壁１０ｃを有している。筐体１０の材料としては、比較的軽量で丈夫な素材、例えば硬質樹脂などのプラスチックが用いられている。

図１に示すように、筐体１０の前壁（−Ｙ側の壁、投射方向とは反対側）には、上から、受光センサ１３、音声放出口１４、ピント調整レバー１５ａが設けられている。

受光センサ１３は図示しないリモートコントローラ（リモコン）からの光信号を受光し、その光信号を電気信号に変換して制御装置８１（図２（ｂ）参照）に出力する。

音声放出口１４は、スピーカ（不図示）から出力される音声を放出する複数の貫通孔から成る。

ピント調整レバー１５ａは、操作するための空間である窓部１５の中に設けられている。ユーザは、ピント調整レバー１５ａを動かして、投射光学系ユニット１３０（図３参照）に含まれる投射レンズ１３１の焦点位置（ピント）を調整する。

ピント調整レバー１５ａは、プロジェクタ装置１の幅方向であるＸ軸方向にスライド可能（又はＺ軸回りに回動可能）に構成されている。またピント調節レバー１５ａは、例えばギヤ等を含む駆動力伝達機構（不図示）を介して投射レンズ１３１と機械的に接続されている。上記駆動力伝達機構は、ピント調整レバー１５ａのスライドに伴い、投射レンズ１３１を構成する一部のレンズエレメントを、光軸方向に沿って移動させる。これにより、投射レンズ１３１の焦点位置が調整されるようになっている。

具体的には、プロジェクタ装置１の位置を調整する際、プロジェクタ装置１を設置した後、ピント調整レバー１５ａを用いてピントを調整する。ピント調整レバー１５ａがＸ軸方向の一方の方向（又はＺ軸回りの一方向）に駆動されると、投射レンズ１３１を介して投射される光が結像する位置（焦点位置）が遠くなる。一方、ピント調整レバー１５ａがＸ軸方向の他方の方向（又はＺ軸回りの他方向）に駆動されると、上記焦点位置が近くなる。

また、図１で示すように、筐体１０の上面（＋Ｚ側の上壁）には、光投射口１６及び操作部２０が設けられている。光投射口１６は、筐体１０の上壁の投射側に近い側に形成された平面視多角形（例えば六角形）の開口部である。光投射口１６は、透明又は半透明な蓋部材によって閉塞されている。投射光学系ユニット１３０からの光は、光投射口１６を閉塞する上記蓋部材を介して筐体１０の外に投射される。

操作部２０は、筐体１０の上面に設けられた複数（例えば６つ）の操作部材（操作ボタン）を有する。筐体１０の上面において、光投射口１６−Ｘ側の領域には、操作部として、電源ボタン２１、インプットボタン２２（入力切り替えボタン）、ミュートボタン２３、エンターボタン２４（決定ボタン）が、図１で左から右に並べて配列されている。

筐体１０の下側には、同一直線上にない少なくとも３つの短寸の脚部材１１が設けられている。ここで、プロジェクタ装置１では、その重量バランスが−Ｙ側寄りになるように（＋Ｙ側よりも−Ｙ側が重くなるように）筐体１０内に各構成部が配置され、プロジェクタ装置１の重心は筐体１０の中心の−Ｙ側（画像投射側）の位置にある。この構成により、光投射口１６が設けられた上面をスクリーン２が配置される投影面側に向かうように傾けることができる。

このような重心にするため、本実施形態では、３つの脚部材１１のうちの２つは、夫々筐体１０の底壁１０ｃの−Ｙ側かつ＋Ｘ側の隅部及び−Ｙ側かつ−Ｘ側の隅部に配置され、残りの１つは筐体１０の底壁１０ｃの＋Ｙ側の端部中央に配置されている。この配置により、プロジェクタ装置１は所定の水平面上に３つの脚部材１１を介して３点で倒れ難く安定して支持されつつ傾けることができる。なお、３つの脚部材１１の位置はプロジェクタ装置１の重量バランスに応じて適正な位置に設定されれば良く、上述したものに限られない。

図２（ａ）はプロジェクタ装置１の右側面図であり、図２（ｂ）はプロジェクタ装置の左側面図である。図２（ａ）を参照して、装置吸気口１７が設置されている。装置吸気口１７の下には、複数の接続端子を備えるコネクタ部１９が形成されている。装置吸気口１７は図３（ｂ）に示す吸気ファン７１とダクト等を介して接続されている。

装置吸気口１７の下には、複数の接続端子を備えるコネクタ部１９が形成されている。９７は外部電源との接続用の電源接続端子である。７つの接続口のうちの６つは、筐体１０の右側壁に形成されたコネクタ部１９が形成された凹部９０内に上下二段に配置されている。凹部９０内の上段には、外部機器（例えばＵＳＢメモリ等の外部メモリを含む）との入出力用のＵＳＢ端子９１、及びＡＶ機器との接続用のＨＤＭＩ（登録商標）端子９２が、−Ｙ側から＋Ｙ側に順に並んでいる。凹部９０内の下段には、通信用のＬＡＮ端子９３、コンピュータ端子９４、ビデオ入力端子９５、オーディオ入力端子９６が、−Ｙ側から＋Ｙ側に順に並んで配置されている。

図２（ｂ）を参照して、また、プロジェクタ装置１の他方の側面（図１の左上の（−Ｚ側）、）には装置排気口１８が備えられている。装置排気口１８の近傍には、排気ファン７２が設けられている（図３（ｂ））。

ここで、プロジェクタ装置とは、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像データを基に画像を生成し、その画像を例えばスクリーン２等（図１参照）に投影して表示する装置である。近年、プロジェクタ装置の中でも特に液晶プロジェクタは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。さらに、液晶プロジェクタの中には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を利用した小型軽量なものが存在し、オフィスや学校のみならず家庭においても広く普及している。特に、フロントタイプの液晶プロジェクタは、携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使用されるようになってきている。

そこで、近年、プロジェクタ装置に対して、「大画面の画像を投射できること（投射画面の大画面化）」及び「装置外に必要とされる投影空間を極力小さくできること」が要求されている。

この要求に応えるために、本実施形態のプロジェクタ装置１のプロジェクタ装置１では、以下説明するような内部構成が採用されている。

プロジェクタ装置１の内部構成について、図３（ａ）〜図１０を用いて説明する。図３（ａ）及び図３（ｂ）は、プロジェクタ装置１から外装カバー１０を取り外した状態を異なる方向から見た斜視図である。

内部構造として、プロジェクタ装置１は、筐体（外装カバー）１０の内部に、光源装置６、光学エンジン１００（図５参照）、制御装置８１などを備えている。

制御装置８１は、受光センサ１３が変換した電気信号や、上記操作部２０からの信号に対応する指令内容に従って、各種の制御動作を実行する。接続制御装置８２は、コネクタ部１９と接続し、端子からの入力情報を制御装置８１又は画像表示素子ユニット１２０に伝達する。

図４はプロジェクタ装置１において光学系である、光源装置６及び光学エンジン１００を抜き出した斜視図を示す。

図４において、一例として、光源装置６は発光部として、発光管３２、発光管３２を囲み＋Ｘ側（図６の左側）に開口する開口部が設けられたリフレクタ３１などを含む光源ランプ３０を有する。ここでは、発光管３２として、例えば高圧水銀ランプが採用されている。リフレクタ３１として、例えば内壁面が反射面であるお椀形のものが採用されている。

なお、光源装置６は、光源ランプ３０の他に、光源ランプ３０を取り付ける光源用ハウジング６０と、光源用ハウジング６０を上に取り付ける光源ベース部材４０を含む。光源用ハウジング６０は、光源ランプ３０を保持し、空気を循環させることで冷却する部材であり、光源用ハウジング６０には、ダクト（不図示）等を介して、吸気ファン７１と排気ファン７２（図３ｂ参照）が接続されている。吸気ファン７１は装置吸気口１７（図２（ａ）参照）から外部の空気を取り込み、排気ファン７２は装置排気口１８（図２（ｂ）参照）から外部へ空気を送り出す。

発光管３２からの光（白色光）のうち、リフレクタ３１の開口部から直接射出される光及びリフレクタ３１の内壁面（反射面）で反射され開口部から射出される光の合成光が、光源装置６の光源ランプ３０から射出される光である。光源ランプ３０から射出された光は、照明光学系ユニット１１０のカラーホイール１１１（図６参照）に入射する。

図５に光学エンジン１００を抜き出した斜視図を示す。図５において、光学エンジン１００は照明光学系ユニット１１０と、画像表示素子ユニット（画像形成ユニット）１２０と、投射光学系ユニット１３０とを有する。照明光学系ユニット１１０は光源ランプ３０からの白色光をＲＧＢ（光の３原色）に分光し、画像表示素子ユニット１２０へ導く。画像表示素子ユニット１２０は照明光学系ユニット１１０からの光を外部機器からの画像信号に応じて変調して画像を生成する。投射光学系ユニット１３０は生成された画像を拡大投射する。

図６は照明光学系ユニット１１０の構造と光路を説明する図である。図６において、照明光学系ユニット１１０はカラーホイール１１１と、ライトトンネル１１２と、リレーレンズ１１３と、シリンダミラー１１４、凹面ミラー１１５と、ＯＦＦ光板１１６（図８参照）を有する。カラーホイール１１１は、光源ランプ３０からの白色光を円盤状のカラーフィルタにより単位時間毎にＲＧＢの各色が繰り返す光に変換して射出する。ライトトンネル１１２は、板ガラスを張り合わせて筒状に構成され、カラーホイール１１１からの光を導光する。リレーレンズ１１３は、２枚のレンズの組み合わせで構成され、ライトトンネル１１２からの光の軸上色収差を補正しつつ集光する。シリンダミラー１１４は、リレーレンズ１１３を介した光を反射する。凹面ミラー１１５は、シリンダミラー１１４で反射された光を画像表示素子ユニット１２０のＤＭＤ素子１２１に向けて反射する。

図７は画像表示素子ユニット１２０を説明する斜視図である。図６及び図７を参照して、画像表示素子ユニット１２０は、ＤＭＤ素子１２１に加えて、ＤＭＤプリント基板１２２と、ヒートシンク１２３と、固定板１２４とを含んでいる。

ＤＭＤ素子１２１は複数のマイクロミラーを有し、照明光学系ユニット１１０の凹面ミラー１１５からの光を画像情報に基づく画像（画像光）が生成されるように各マイクロミラーを時分割駆動して反射する。ＤＭＤ素子１２１は、画像の生成に使用される光は投射光学系ユニット１３０の投射レンズ１３１に向けて反射し、不要な光（捨てる光）はＯＦＦ光板１１６（図８）に向けて反射する。

ＤＭＤプリント基板１２２にはＤＭＤ素子１２１が実装される。ヒートシンク１２３は、熱体としてのＤＭＤ素子１２１とＤＭＤプリント基板１２２を冷却する。固定板１２４はヒートシンク１２３をＤＭＤプリント基板１２２に押し付ける。

図８は照明光学系ユニット１１０、画像表示素子ユニット１２０、投射光学系ユニット１３０の投射レンズ１３１を抜き出して示す。画像表示素子ユニット１２０のＤＭＤ素子１２１から反射された画像形成に用いられる光は投射レンズ１３１に向けて反射され、捨てる光は照明光学系ユニット１１０のＯＦＦ光板１１６に向けて反射される。

図９に投射光学系ユニット１３０を説明する斜視図を示し、図１０は投射光学系ユニット１３０がスクリーン２に投射している際の側面図を示す。図９、図１０において、投射光学系ユニット１３０は、投射レンズ１３１を保持する照明ハウジング１３２に加えて、折り返しミラー１３３と、自由曲面ミラー１３４とを含む。折り返しミラー１３３は投射レンズ１３１で拡大された画像光の光路を折り返す。自由曲面ミラー１３４は折り返しミラー１３３を介した画像光を拡大しつつ反射する。このような構成をとるため、投射光学系ユニット１３０は、超短焦点の光学系である。

本実施形態のプロジェクタ装置１に超短焦点の光学系である投射光学系ユニット１３０を採用することで、プロジェクタ装置１を、光を投射する対象物であるスクリーン２に近接して配置でき設置面積が小さいコンパクトな縦置き型に設計することができる。

図１１は光源装置６の光源ランプ３０（発光部）の側面断面図である。図１１において、３１はリフレクタ、３２は発光管（バルブ）、３３はリフレクタホール側シール部を示している。光源ランプ３０は、高寿命化の為に、点灯時の温度について所定の温度範囲の規格値が設けられている。

発光管３２は、熱対流等の影響により、重力方向に対して上側の温度上昇が大きく、上側と下側とで温度差が生じやすい。発光管３２上部において温度が上がり過ぎた場合、発光管３２の基材が再結晶化することにより、白濁が起きる。また、発光管３２下部において温度が下がり過ぎた場合、電極の基材のハロゲンサイクルが正常に行われず発光管の内壁に付着することにより黒化が起きる。白濁や黒化により、ランプ寿命が短くなると共に、発光管が温度上昇により破損や劣化を起こす事となる。

したがって、発光管３２の上側と下側とで温度差が生じないように、下側よりも上側をより多く効率的に冷却することが必要となる。

ここで、発光管３２の上側は、画像投射装置の設置姿勢によって移動する為、画像投射装置の設置姿勢に関わらず、光源ランプ３０の高寿命を維持するためには、画像投射装置の設置姿勢に関わらず、発光管３２の上部を冷却する必要がある。

プロジェクタ装置１は、一例として、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、通常投影姿勢と天吊り投影姿勢の設置姿勢で用いることができる。すなわち、プロジェクタ装置１は、一例として、光源装置（光源ユニット）６の上下の位置が異なる２つ設置姿勢で用いられる。

具体的には、通常投影姿勢は、鉛直面内で張設されたスクリーン２に斜め下方から画像を投影する姿勢である（図１２（ａ）参照）。天吊り投影姿勢は、通常投影姿勢からＸ軸周りの一方向に１８０°回転され、スクリーン２に斜め上方から画像を投影する姿勢である（図１２（ｂ）参照）。

図１２（ａ）と図１２（ｂ）から明らかなように、光源装置６では、装置の設置姿勢によって、発光管３２の上側に位置する部位（上部）、すなわち発光管３２の高温部となる部位が変化している。

そこで、発光管３２の高寿命化を図るためには、プロジェクタ装置１の設置姿勢、すなわち光源装置６の設置姿勢に関わらず、発光管３２の上部（高温部）を冷却する必要がある。

そこで、本発明の実施の形態では、プロジェクタ装置（画像投射装置）１の光源ランプ３０の冷却に際して、以下の構造を有する。

＜光源用ハウジング＞
図１３は本願における、光源用ハウジング６０（６０−１、６０−２、６０−３、６０−４）の通常投影時の斜視図を示している。光源用ハウジング６０の側面に形成された開口部である吸気口６１は、吸気ファン（冷却ファン）７１（図３（ｂ）参照）と接続され、他方の側面に形成された開口部である排気口６４は、排気ファン７２と接続されている。

本願の第１〜第４の実施形態において、光源ランプ３０の発光管３２を冷却する為、光源用ハウジング６０において、冷却ダクト（通路）を吸気口６１から発光管３２の上方側と下方側とに分岐するように流路６２ａ、６２ｂを形成し、自重によってスライドする仕切り板５０を設ける。この仕切り板５０が自重によってスライドすることにより、プロジェクタ装置１の姿勢に応じて一方の流路を塞ぐ事で、プロジェクタ装置１の設置の姿勢に関わらず、光源ランプ３０の発光管３２上部を冷却することが可能となる。詳細について、以下説明する。

＜第１実施形態＞
図１４は本発明の第１実施形態における、光源用ハウジング６０の通常投影時、例えば、プロジェクタ装置１を机の上において壁に向けて投射するときの状態を示している断面図である。より詳しくは、図１４（ａ）は、光源ランプ３０の投射方向から見た、光源用ハウジング６０の断面図（図１３のＡ−Ａ断面）である。図１４（ｂ）は、光源ランプ３０の投射方向側面から見た、光源用ハウジング６０の断面図（図１３のＢ−Ｂ断面）である。

本実施形態の光源用ハウジング６０において、吸気口６１からは、装置吸気口１７を通って吸気ファン７１（図３（ｂ）参照）から送風された冷却風が導入される。吸気口６１から導入された冷却風は、流路（冷却ダクト）６２ａ、６２ｂを通り、流通口６３ａ、６３ｂから光源ランプ３０内へ導入される。光源ランプ３０内に導入された冷却風は、発光管３２を冷却した後、排気口６４より光源ランプ３０外へと排気される。冷却に利用され、暖められた空気は、排気ファン７２により、装置排気口１８（図２（ｂ）参照）を通ってプロジェクタ装置１外部へ排気される。

ここで、一対の流路６２ａ、６２ｂは吸気口６１から導入された冷却風を分岐するように配置されている。流路６２ａの下流側にリフレクタ３１と重力方向で連通する流通口６３ａが、流路６２ｂの下流側にリフレクタ３１と重力方向で連通する流通口６３ｂがそれぞれ形成されている。流通口６３ａは、発光管３２の上側に位置しており、流通口６３ｂは発光管３２の下側に位置している。

光源用ハウジング６０は筐体として、リフレクタ保持部６７とハウジングの外壁部である筐体外壁６８を備えている。リフレクタ３１の端部は、リフレクタ３１の端部を箱状に取り囲み保持するリフレクタ保持部６７と嵌合されている。図１４（ａ）において、即ち光源用ハウジング６０の図１３手前側において、リフレクタ保持部６７の側壁６７Ｓと、天井６７Ｂと底面６７Ｃの途中までは、さらに外側の筐体外壁６８に囲われている。リフレクタ保持部６７の側壁６７Ｓと天井、底面の壁の外側と、筐体外壁６８の壁の内側との間の空間が、流路６２ａ，６２ｂとなる。リフレクタ保持側壁６７Ｓは、流通口６３ａ、６３ｂや排気口６４等の開口部が設けられていない側壁とする。

光源用ハウジング６０は筐体である筐体外壁６８とリフレクタ保持部６７の他に、自重により重力方向に沿ってスライド移動可能な板状部材である仕切り板（切替機構、流路開閉手段）５０を設けている。仕切り板５０は、下側になった方の流路６２ａまたは流路６２ｂの筐体外壁６８の重力方向底面に接触することにより、位置が決められる。

本実施形態では、リフレクタ保持側壁６７Ｓが二重になっており、その間を仕切り板５０が擦動可能になっている。あるいは、光源用ハウジング６０の筐体外壁６８の内側の側壁からレール６９が突出しており、その突起しているレール６９とリフレクタ保持側壁６７Ｓ１の間を、擦動可能なるように仕切り板５０を設置してもよい（図１８参照）。

このような構成において、仕切り板５０は、自重により重力方向に沿ってスライド移動することにより、流路６２ａまたは流路６２ｂを選択的に塞ぐ事が可能である。

図１５は、上述の図１４（ａ）と図１４（ｂ）の構成の光源用ハウジング６０の通常投影時の風の流れを示している。プロジェクタ装置１を通常投影時の状態にセットすると、仕切り板５０は自重により重力下方向（図中下方向）に下降し、流路６２ｂを塞ぐ。

この状態において、吸気口６１より光源用ハウジング６０に導入された冷却風は、流路６２ａを通り、流通口６３ａより、光源ランプ３０内に導入される。光源ランプ３０内に導入された冷却風は、リフレクタ３１の内壁に沿って下降し、発光管３２の上側を冷却する。発光管３２を冷却することにより暖められた冷却風は、排気口６４より光源ランプ３０の外へと排気される。

この時、冷却風が流通口６３ｂより流路６２ｂ内に導入されるが、仕切り板５０に遮られ、逆流することは無い。冷却風は仕切り板５０のスライド方向に対して垂直に仕切り板５０に当たる為、冷却風の風量が増加しても、仕切り板５０がスライド移動して、流路６２ｂを開放し、冷却風が逆流することは無い。

図１６は、上述の図１４の構成の光源用ハウジング６０の天吊り投影時の風の流れを示している。プロジェクタ装置１を天吊り投影時の状態にセットすると、仕切り板５０は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、流路６２ａを塞いでいる。

この状態では、吸気口６１より光源用ハウジング６０に導入された冷却風は、流路６２ｂを通り、流通口６３ｂより、光源ランプ３０内に導入される。光源ランプ３０内に導入された冷却風は、リフレクタ３１の内壁に沿って下降し、発光管３２の上側を冷却する。発光管３２を冷却することにより暖められた冷却風は、排気口６４より光源ランプ３０の外へと排気される。

この時、冷却風が流通口６３ａを通って流路６２ａ内に導入されるが、仕切り板５０に遮られ、逆流することは無い。冷却風は仕切り板５０のスライド方向に対して垂直に仕切り板５０に当たる為、冷却風の風量が増加しても、仕切り板５０がスライド移動して、流路６２ａを開放し、冷却風が逆流することは無い。

上述のように、第１実施形態における光源用ハウジング６０において、通常投影姿勢、天吊り投影姿勢のいずれにおいても、発光管３２の上側から冷却風を当てる事により、発光管３２の上側を冷却する事が可能となる。

このように、自重によってスライドする仕切り板により、画像投射装置の姿勢に応じて一方の流路を塞ぐ事で、プロジェクタ装置（画像投射装置）１の設置の姿勢に関わらず、光源ランプ３０の発光管３２上部を冷却することが可能となる。

ここで、仕切り板５０は、重力方向の長さが、リフレクタ保持部側壁６７Ｓの高さと、流路６２ａ、６２ｂの水平方向に延びる路の重力方向の高さの一つの合計である。また、仕切り板５０は例えばＬＣＰ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）等の樹脂や、金属で形成され、１〜２ｍｍの厚みを有する。 また、仕切り板５０を流路と直交する方向に動作可能に設置する為、また、流路の断面積と比較して十分に大きい体積と重さを有するため、流路を塞いだ場合でも、風の力で風向板が動くことなく、風の流れを安定させる事ができる。

＜第２実施形態＞
図１７は本発明の第２実施形態における、光源用ハウジング６０−１の通常投影時の風の流れを示している。詳しくは、図１７（ａ）は、光源ランプ３０の投射方向から見た、光源用ハウジング６０−１の断面図である。図１７（ｂ）は、光源ランプ３０の投射方向側面から見た、光源用ハウジング６０−１の断面図である。

本実施形態では、仕切り板５０−１には、吸気口６１からの冷却風が流路６２ａ、６２ｂに分岐する位置に突起部５１が設けられている。図１７、図１９のどちらの姿勢でも、分岐部付近で、突起部５１の先端が下側に位置する流路６２ａ又は６２ｂの入り口を塞ぐ際、吸気口６１の下端と接するように、突起部５１が配置されている。

図１８（ａ）に、第２実施形態における光源用ハウジング６０−１の通常投影時の断面斜視図を示す。上述の第１実施形態では、仕切り板５０は二重になったリフレクタ保持側壁６７Ｓに挟まれていてもよかったが、第２実施形態では、仕切り板５０−１は突起部５１を備えるため、二重の壁ではさむことはできない。

図１８（ｂ）に、仕切り板５０−１付近の拡大断面図を示す。図１８（ｂ）で示すように、筐体外壁６８の内側の壁からレール６９が突出している。突起部５１を備えた仕切り板５０−１は、このレール６９とリフレクタ保持側壁６７Ｓ１の間に挟まれて、重力方向にスライド可能になっている。

プロジェクタ装置１を通常投影時の状態にセットすると、仕切り板５０−１は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、流路６２ｂを塞いでいる。さらに、流路６２ｂへ冷却風が導入するのを、突起部５１により分岐部で塞いでいる。

これにより、吸気口６１から光源用ハウジング６０−１に導入された冷却風は、分岐部から先の流路６２ｂに入ることなく、流路６２ａを通り、流通口６３ａより、光源ランプ３０内に導入される。光源ランプ３０内に導入された冷却風は、リフレクタ３１の内壁に沿って下降し、発光管３２の上側を冷却する。発光管３２を冷却することにより暖められた冷却風は、排気口６４より光源ランプ３０の外へと排気される。

この構成において、冷却風が流通口６３ｂより流路６２ｂ内に導入されるが、仕切り板５０−１に遮られ、逆流することは無い。冷却風は仕切り板５０−１のスライド方向に対して垂直に仕切り板５０−１に当たる為、冷却風の風量が増加しても、仕切り板５０−１がスライド移動して、流路６２ｂを開放し、冷却風が逆流することは無い。

図１９は本発明の第２実施形態における、光源用ハウジング６０−１の天吊り投影時の風の流れを示している。プロジェクタ装置１を天吊り投影時の状態にセットすると、仕切り板５０−１は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、流路６２ａを塞いでいる。また、突起部５１が、天吊り投影時には、流路６２ａへ冷却風が導入するのを、分岐部で塞いでいる。

これにより、吸気口６１より光源用ハウジング６０−１に導入された冷却風は、分岐部から先の流路６２ａに入ることなく、流路６２ｂを通り、開口部６３ｂより、光源ランプ３０内に導入される。光源ランプ３０内に導入された冷却風は、リフレクタ３１の内壁に沿って下降し、発光管３２の上側を冷却する。発光管３２を冷却することにより暖められた冷却風は、排気口６４より光源ランプ３０の外へと排気される。

この時、冷却風が流通口６３ａより流路６２ａ内に導入されるが、仕切り板５０−１に遮られ、逆流することは無い。冷却風は仕切り板５０−１のスライド方向に対して垂直に仕切り板５０に当たる為、冷却風の風量が増加しても、仕切り板５０−１がスライド移動して、流路６２ａを開放し、冷却風が逆流することは無い。

以上第２実施形態においては、より密閉度を高く流路６２ａまたは６２ｂを塞ぐ事が可能となり、下方側の流路に冷却風が導入するのが抑えられる。

この為、発光管３２の上部が効率的に冷却されるとともに下部の過剰な冷却が抑制されるので、発光管３２の上部と下部との温度差が生じ難くなる。

＜第２実施形態の変形例＞
図２０は本発明の第２実施形態の変形例における光源用ハウジング６０−２の通常投影時の風の流れを示している。この変形例では、仕切り板５０−２の突起部５１−２に傾斜を設けている。この構成においても、図２０、２１のどちらの姿勢でも、分岐部付近で、突起部５１−２の先端が下側に位置する流路６２ａ又は６２ｂの入り口を塞ぐ際、吸気口６１の下端と接するように、突起部５１−２が配置されている。

突起部５１−２の傾斜により、吸気口６１より導入された冷却風は、仕切り板５０−２によって、分岐部から先の流路６２ｂに入ることなく、流路６２ａに滑らかに導かれる。なお、傾斜を設けた突起５１−２を有する仕切り板５０−２も、図１８（ｂ）の断面図で示した突起５１（５１−１）のように、レール６９と係合することで、スライド可能に構成されている。

図２１は本発明の第二の実施形態の変形例におけるにおける光源用ハウジング６０−２の天吊り投影時の風の流れを示している。この姿勢においても、突起部５１−２の傾斜により、吸気口６１より導入された冷却風は、仕切り板５０−２によって、分岐部から先の流路６２ａに入ることなく、流路６２ｂに滑らかに導かれる。

＜第３実施形態＞
図２２は本発明の第３実施形態における、光源用ハウジング６０−３の通常投影時の風の流れを示している。図２２（ａ）は、光源ランプ３０の投射方向から見た、光源用ハウジング６０−３の断面図である。図２２（ｂ）は、光源ランプ３０の投射方向側面から見た、光源用ハウジング６０−３の断面図である。

本実施形態において、筐体外壁６８−３の内側の天井あるいは底面であって、仕切り板５０−３と嵌合する位置に、内側に凹む凹部（溝）６５ａ、６５ｂが形成されている。

プロジェクタ装置１を通常投影時の状態にセットすると、仕切り板５０−３は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、仕切り板５０−３の下端は筐体外壁６８Ｃの内側の底面にある凹部６５ｂと嵌合して流路６２ｂを塞いでいる。凹部６５ｂがあることで、仕切り板５０−３が流路６２ｂを塞ぐ場合の密閉度を増加させ、流路６２ｂの内壁（筐体外壁６８の内側の底面）と仕切り板５０−３との隙間から冷却風の漏れを防いでいる。

図２３は本発明の第３実施形態における、図２２に対応する光源用ハウジング６０−３の天吊り投影時の風の流れを示している。

仕切り板５０−３は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、仕切り板５０−３の下端は筐体外壁６８−３の内側の底面にある凹部６５ａと嵌合して、流路６２ａを塞いでいる。これにより仕切り板５０−３が流路６２ａを塞ぐ場合の密閉度を増加させ、流路６２ａの内壁（筐体外壁６８の内側の底面）と仕切り板５０−３との隙間から冷却風の漏れを防いでいる。

以上、第３実施形態における光源用ハウジング６０−３において、通常投影姿勢、天吊り投影姿勢のいずれにおいても、より密閉度を高く流路６２ａまたは６２ｂを塞ぐ事が可能となる。また風の力で風向板（仕切り板５０−３）が動くことなく、風の流れを安定させる事ができる。

＜第４実施形態＞
図２４は本発明の第４実施形態における、光源用ハウジング６０−４の通常投影時の風の流れを示す。詳しくは、図２４（ａ）は、光源ランプ投射方向から見た、光源用ハウジング６０−４の断面図である。図２４（ｂ）は、光源ランプ投射方向側面から見た、光源用ハウジング６０−４の断面図である。

本実施形態において、筐体外壁６８−４は、流通口６３ａ、６３ｂ付近の流路６２ａ、６２ｂの端部が端部開口部６６ａ、６６ｂとなるように形成している。そして、自重により重力方向に沿ってスライド移動可能な第２仕切り板５５ａ、５５ｂが端部開口部６６ａ、６６ｂを開閉可能に設けられている。第２の仕切り板５５ａ、５５ｂは、端部開口部６６ａ、６６ｂに配設された第２仕切り板保持部７０ａ、７０ｂによってスライド移動可能に担持されている。

ここで図２５（ａ）（ｂ）に本発明の第４実施形態における、通常投影時の光源ハウジングおける、第２仕切り板により構造の例（その１とその２）を示す。

端部開口部６６ａ、６６ｂの近傍において、例えば、第２の仕切り板５５のスライドを止めるため、図２５（ａ）で示すように、筐体外壁６８−４の端部７０は筒状７０Ａにしてもよい。あるいは、図２６（ｂ）で示すように、仕切り板５５Ｂの筐体外壁６８から遠い側に突起５６ａ、５６ｂを設けて、端部にある第２仕切り板保持部７０ａ、７０ｂに引っかかって止まるようにしてもよい。

また、図２４に示すように第２仕切り板保持部７０ａ、７０ｂを開放端として、光源用ハウジング６０−４をプロジェクタ装置１の内部の別の構造物に密着して配置することで、その別の構造物とぶつかって止まるようにしてもよい。

本実施形態において、プロジェクタ装置１を通常投影時の状態にセットすると、仕切り板５０−４は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、流路６２ｂを塞ぐ。
このとき、第２仕切り板５５ａによって流路６２ａの端部開口部６６ａは閉じられており、仕切り板５５ｂによって流路６２ｂの端部開口部６６ｂは開かれている。

したがって、流通口６３ａより、光源ランプ３０内に導かれた冷却風は、流通口６３ｂより流路６２ｂに導かれ、第２仕切り板５５ｂによって開かれた開口部６６ｂから排気される。流通口６３ｂは流通口６３ａの発光管３２を挟んだ対向位置にあるため、流通口６３ａから光源ランプ３０内に導かれた冷却風は、淀みなく流通口６３ｂより排気される。
よって、開口部である排気口６４のみから排気する場合と比較して、効率良く冷却する事が可能である。なお、冷却効率を上げる為には、排気口６４は塞ぐ必要は無い。

図２６は本発明の第４実施形態における、図２４に対応する光源用ハウジング６０−４の天吊り影時の風の流れを示している。

プロジェクタ装置１を天吊り投影時の状態にセットすると、仕切り板５０−４は自重により、重力下方向（図中下方向）に下降し、流路６２ａを塞ぐ。また、第２仕切り板５５ｂによって、流路６２ｂの壁面は閉じられている。また、第２仕切り板５５ａによって、流路６２ｂの壁面は開かれている。

流通口６３ｂより、光源ランプ３０内に導かれた冷却風は、流通口６３ａより流路６２ａに導かれ、第２仕切り板５５ａによって開かれた開口部６６ａから排気される。流通口６３ａは流通口６３ａの発光管３２を挟んだ対向位置にあるため、流通口６３ｂから光源ランプ３０内に導かれた冷却風は、淀みなく流通口６３ａより排気される。
よって、排気口６４のみから排気する場合と比較して、効率良く冷却する事が可能である。また、冷却効率を上げる為には、排気口６４は塞ぐ必要は無い。

以上、第４実施形態における光源用ハウジング６０−４において、通常投影姿勢、天吊り投影姿勢のいずれにおいても、光源ランプ３０内に導かれた冷却風を淀みなく排気する事により、冷却効率を向上する事が可能となる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１ プロジェクタ装置（画像投射装置）
２ スクリーン（画像投影面）
６ 光源装置
１０ 筐体
１７ 装置吸気口
１８ 装置排気口
３０ 光源ランプ
３１ リフレクタ
３２ 発光管（バルブ）
４０ 光源用ベース
５０、５０−１、５０−２、５０−３、５０−４ 仕切り板（流路開閉手段）
５１、５１−２ 突起部
５５ａ、５５ｂ 第２仕切り板（第２流路開閉手段）
５６ａ、５６ｂ 突起
６０、６０−１、６０−２、６０−３、６０−４ 光源用ハウジング
６１ 吸気口
６２ａ、６２ｂ 流路
６３ａ、６３ｂ 連通路
６４ 排気口
６５ａ、６５ｂ 凹部（嵌合部）
６６ａ，６６ｂ 端部開口部（開口）
６７ リフレクタ保持部
６７Ｓ，６７Ｓ１ リフレクタ保持側壁
６８、６８−４ 筐体外壁（外壁部）
６９ レール
７０ 開口端部
７１ 吸気ファン（冷却ファン）
７２ 排気ファン
１００ 光学エンジン
１１０ 照明光学系ユニット
１２０ 画像表示素子ユニット
１３０ 投影光学系ユニット
Ｘ 方向
Ｙ 方向
Ｚ 方向

特開２０１１−２０３５１５号公報

Claims (10)

1. 発光管とリフレクタを有する光源ランプが取り付けられる光源用ハウジングにおいて、
   冷却風を導入する吸気口から上記発光管の上下に分岐された一対の流路と、
   重力方向に滑り移動することにより、前記一対の流路のうち前記発光管の上方側に位置する前記流路を開放し、前記発光管の下方側に位置する前記流路を塞ぐ流路開閉手段と、
   開放された前記発光管の上方側に位置する前記流路から前記リフレクタ内に導入された冷却風を前記リフレクタ外に排気する排気口と、
   を有することを特徴とする光源用ハウジング。
2. 前記一対の流路は、前記リフレクタを箱状に取り囲み保持するリフレクタ保持部と光源用ハウジングの外壁部との間に形成され、
   前記リフレクタ保持部は前記発光管の上方と下方に前記流路を開放する流通口と、該流通口及び前記排気口が形成されていない側壁を有してしており、
   前記流路開閉手段は板状部材であり、前記流路開閉手段が前記側壁に沿って滑り移動することで前記一対の流路のうち前記発光管の上方側に位置する前記流路を開放し、前記発光管の下方側に位置する前記流路を塞ぐ、ことを特徴とする請求項１に記載の光源用ハウジング。
3. 前記外壁部の内側であって、前記流路開閉手段がすべり移動して接触する部分にそれぞれ凹部が設けられ、
   前記凹部は、夫々下方になった際の前記流路開閉手段の下端と勘合する、ことを特徴とする請求項２記載の光源用ハウジング。
4. 前記流路開閉手段に突起部を設け、
   前記流路開閉手段が重力方向に滑り移動することにより、前記突起部が、前記一対の流路の分岐部において、前記一対の流路のうち前記発光管の下方側に位置する前記流路を塞ぐ、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の光源用ハウジング。
5. 前記流路開閉手段に設けられた前記突起部には、前記一対の流路の夫々に傾斜が設けられ、前記傾斜が前記冷却風を導くことを特徴とする請求項４記載の光源用ハウジング。
6. 前記発光管の下方側に位置する前記流路を塞ぐ際、前記流路開閉手段の前記突起部の先端が前記吸気口の下端と接する位置になるよう配置されている、ことを特徴とする請求項４又は５記載の光源用ハウジング。
7. 前記一対の流路はそれぞれ重力方向と水平方向に延伸し、
   前記流路開閉手段の重力方向の高さが、前記リフレクタ保持部の前記側壁の高さと、一つの水平方向に延伸する流路の重力方向の高さの合計である、ことを特徴とする請求項２記載の光源用ハウジング。
8. 前記リフレクタ保持部は前記発光管の上方と下方に前記流路を開放する流通口を有し、
   前記一対の流路の前記流通口付近の端部で開口され、
   前記流路の端部の開口をそれぞれ開閉する一対の第２流路開閉機構を有し、
   前記一対の第２流路開閉機構のうち、一方が前記発光管の上方側の前記流路の端部開口部を塞ぎ、他方が下方側の前記流路の端部開口部を開放し、
   上方から前記リフレクタ内に流入された風を前記発光管の下方の前記流通口と前記端部開口を経て排気させる、ことを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項記載の光源用ハウジング。
9. 発光管とリフレクタを有する光源ランプと、
   前記光源ランプが取り付けられる請求項１乃至８記載のいずれか１項記載の光源用ハウジングとを備える、ことを特徴とする光源装置。
10. 請求項９記載の光源装置と
    前記光源用ハウジングに接続され、前記光源ランプに風を送る冷却ファンとを備える、ことを特徴とする画像投射装置。

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