JP2016045260A - Image projection device - Google Patents

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直邦 前野
Naokuni Maeno
直邦 前野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in which: various discharge lamps are used as a light source of a projection type display device; the temperature of an upper part of a lamp becomes higher than that of a lower part during lighting, a cooling structure to reduce a difference in temperature between the upper part and lower part of the lamp is required in order to extend the life of the lamp; however, since the position of the upper part of the lamp is changed accompanying the installation state of the projection type display device, an appropriate temperature of the lamp cannot be satisfied with a single cooling structure depending on a projection state and the life of the lamp is reduced.SOLUTION: A duct including a plurality of air channels is rotated according to an installation state of a projection type display device and sends a cooling air always in a direction parallel to an installation surface.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投影装置の光源であるランプに関し、特にランプの冷却方法に関する。   The present invention relates to a lamp that is a light source of an image projection apparatus such as a liquid crystal projector, and more particularly to a method for cooling the lamp.

近年、液晶プロジェクタに代表される画像投影装置は急速に需要拡大している。また、需要の拡大に伴い、例えばプレゼンテーションやホームシアター、プラネタリウム等、用途も多種に渡る。これらの用途において据置設置や天吊設置に加え、上向き設置や下向き設置は、予想されるひとつの需要である。   In recent years, demand for image projection apparatuses typified by liquid crystal projectors is rapidly expanding. As demand grows, there are various uses such as presentations, home theaters, and planetariums. In these applications, in addition to stationary installation and ceiling installation, upward installation and downward installation are one anticipated demand.

また、液晶プロジェクタの光源としてはランプが用いられており、このランプは通常の光源として使用される白熱灯と同様に寿命がある。ランプの寿命のひとつの要因としてランプバルブ上方とランプバルブ下方の温度差が挙げられる。点灯中はランプバルブ上方がランプバルブ下方より高温となり、ランプの長寿命化を図るためにはランプバルブ上方とランプバルブ下方の温度差を狭める冷却構造が必要となる。   Further, a lamp is used as a light source of the liquid crystal projector, and this lamp has a lifetime similar to an incandescent lamp used as a normal light source. One factor in lamp life is the temperature difference between the lamp bulb and the lamp bulb. During lighting, the upper part of the lamp bulb is hotter than the lower part of the lamp bulb, and a cooling structure that narrows the temperature difference between the upper part of the lamp bulb and the lower part of the lamp bulb is necessary to extend the life of the lamp.

しかし、投射型表示装置の設置状態に伴い、ランプ上方の位置が変わるため、単一的冷却構造では投射状態によってはランプの適正温度を満たせず、ランプが短寿命化してしまう。   However, since the position above the lamp changes with the installation state of the projection display device, the single cooling structure does not satisfy the appropriate temperature of the lamp depending on the projection state, and the lamp life is shortened.

上記の課題を解決する方法として従来は下記に記した特許文献に開示されているような構成が提案されている。特許文献1に記載の画像投影装置では姿勢センサを用いて、姿勢に応じて常に排気方向が天から地に向けた方向にファンの回転方向を制御する構成をとっている。また、特許文献2に記載の画像投影装置では2つ以上の光源を用いて、設置状態に応じて、照射光の出射方向が水平となる光源のみ点灯させ、ハーフミラーで方向を調整して共通の光路に光を導く構成をとっている。   As a method for solving the above-described problems, configurations as disclosed in the patent documents described below have been proposed. The image projection apparatus described in Patent Document 1 uses a posture sensor to control the rotation direction of the fan so that the exhaust direction is always directed from the heaven to the ground according to the posture. In addition, the image projection apparatus described in Patent Document 2 uses two or more light sources, turns on only the light source whose emission direction of irradiation light is horizontal, and adjusts the direction with a half mirror according to the installation state. The light is guided to the optical path.

特開2010−266569号公報JP 2010-266569 A 特開2009−229576号公報JP 2009-229576 A

特許文献1に示すように、姿勢センサを用いて、姿勢に応じて常に排気方向が天から地に向けた方向にファンの回転方向を制御する構成では、据置設置と天吊設置で、設置面に対し常にランプバルブ上方からランプバルブ下方に冷却風を吹き付けることができるが、上向き設置や下向き設置では設置面に対し平行に冷却風を吹き付けることとなり、設置姿勢によってランプバルブ上方とランプバルブ下方の温度差が変わってしまう。   As shown in Patent Document 1, in the configuration in which the rotation direction of the fan is always controlled in the direction in which the exhaust direction is directed from the top to the ground according to the posture by using the posture sensor, However, cooling air can always be blown from the upper part of the lamp bulb to the lower part of the lamp bulb, but in upward installation or downward installation, cooling air is blown in parallel to the installation surface. The temperature difference will change.

特許文献2に示すように、2つ以上の光源を用いて、設置状態に応じて、照射光の出射方向が水平となる光源のみ点灯させ、ハーフミラーで方向を調整して共通の光路に光を導く構成では、ハーフミラーにより光の進行方向を変える必要があり、照度低下が懸念される。   As shown in Patent Document 2, by using two or more light sources, only the light source in which the emission direction of irradiation light is horizontal is turned on according to the installation state, and the direction is adjusted by a half mirror, and light is transmitted to a common optical path. In the configuration that guides the light, it is necessary to change the traveling direction of the light by the half mirror, and there is a concern that the illuminance decreases.

そこで、本発明の目的は、特にランプの冷却に関するもので、姿勢によらず常に設置面に対し水平方向にランプを冷却する機構を備え、ランプの長寿命化を図るものである。   Accordingly, an object of the present invention is particularly related to cooling of the lamp, and is provided with a mechanism for always cooling the lamp in the horizontal direction with respect to the installation surface regardless of the posture, thereby extending the life of the lamp.

そこで、上記課題を達成するために、本発明の画像投影装置の構成は、
光源としてのランプと、該ランプを固定するための外装内に設けられたランプ収納部と、該ランプを冷却するための冷却媒体を吸気する吸気口と、該ランプを冷却するための冷却媒体を排気する排気口と、該ランプを冷却するための冷却媒体を所定の方向に導くランプ冷却ダクトを備え、該ランプから放出される光を用いた投射型表示装置において、該ランプ冷却ダクトは2経路以上の吸気風路と、該ランプ冷却ダクトは2経路以上の排気風路と、該ランプ冷却ダクトは該ランプの光軸を軸に回転する機構とを備え、該ランプの冷却風及び排気風は該風路を通過することを特徴とする。
Therefore, in order to achieve the above problem, the configuration of the image projection apparatus of the present invention is
A lamp as a light source; a lamp housing provided in an exterior for fixing the lamp; an intake port for sucking a cooling medium for cooling the lamp; and a cooling medium for cooling the lamp In a projection display apparatus using a light emitted from the lamp, the lamp cooling duct has two paths, and an exhaust port for exhausting and a lamp cooling duct for guiding a cooling medium for cooling the lamp in a predetermined direction. The above-described intake air passage, the lamp cooling duct has two or more exhaust air passages, and the lamp cooling duct has a mechanism that rotates about the optical axis of the lamp. It passes through the air passage.

また、上記ランプ冷却ダクトの外形は上記ランプの光軸を中心とする円形であることを特徴とする。   The outer shape of the lamp cooling duct is a circle centered on the optical axis of the lamp.

また、上記ランプ収納部は各々90度位相のずれた4つの開口部を有することを特徴とする。   Further, the lamp housing portion has four openings each having a phase difference of 90 degrees.

また、上記ランプ収納部の開口部は上記ランプ冷却ダクト取付け時に180度位相のずれた2箇所を閉じる機構を有することを特徴とする。   Further, the opening of the lamp housing part has a mechanism for closing two places that are 180 degrees out of phase when the lamp cooling duct is attached.

本発明によれば、据置設置、天吊設置、上向き設置、下向き設置、全方向に対して設置面に平行な方向にランプ冷却風を送風でき、ランプバルブ上方とランプバルブ下方の温度バランスを姿勢によらず一定にすることができる。   According to the present invention, it is possible to blow the lamp cooling air in a direction parallel to the installation surface with respect to the installation surface, the ceiling installation, the upward installation, the downward installation, and the orientation of the temperature balance above and below the lamp bulb. It can be made constant regardless.

さらに本発明によれば、姿勢センサやハーフミラー等、追加部品を必要とせず低コストで効果的なランプ冷却が可能となる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to perform effective lamp cooling at low cost without requiring additional components such as a posture sensor and a half mirror.

さらに本発明によれば、前述した排気口が一か所で済むため設計の自由度を損なわれることがない。   Furthermore, according to the present invention, since the exhaust port described above is only required in one place, the degree of design freedom is not impaired.

本発明の実施形態1における画像投影装置の上面図The top view of the image projector in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施形態1における画像投影装置の光学構成図1 is an optical configuration diagram of an image projection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施形態1における画像投影装置の冷却構成図1 is a cooling configuration diagram of an image projection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. ランプの自然対流の詳細図Detailed view of natural convection of the lamp 設置面に対し水平方向冷却によるランプ内部の冷却風と自然対流の詳細図Detailed view of cooling air and natural convection inside the lamp by horizontal cooling on the installation surface 設置面に対し垂直方向冷却によるランプ内部の冷却風と自然対流の詳細図Detailed view of cooling air and natural convection inside the lamp by vertical cooling with respect to the installation surface 本発明の実施形態1におけるランプユニット冷却構成斜視図Lamp unit cooling configuration perspective view in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態1における据置設置時のランプユニット冷却構成断面図Lamp unit cooling configuration sectional view at the time of stationary installation in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態1における上向き設置時のランプユニット冷却構成断面図Lamp unit cooling structure sectional view at the time of upward installation in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施形態1における据置設置時のランプユニット組立図(組付け前)Lamp unit assembly drawing at the time of stationary installation in Embodiment 1 of the present invention (before assembly) 本発明の実施形態1における据置設置時のランプユニット組立図(組付け後)Lamp unit assembly drawing (after assembly) at the time of stationary installation in Embodiment 1 of the present invention

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1から図11を参照して、本発明の第1の実施例による、画像投影装置について説明する。   An image projection apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.


(全体構成)
図1において、αはランプ1からの光を入射する照明光学系。βは照明光学系からの出射光を入射するR・G・Bの3色用の液晶パネルを備えた色分離合成光学系。1は光源であるランプ。2はランプ1及び、後述するランプホルダー50と後述するランプバルブ冷却ダクトを含むランプ冷却ユニット。3は色分離合成光学系βからの出射光を入射して図示せぬスクリーン(被投射面)に画像を投射する投射レンズユニット。4は後述するランプユニット19、照明光学系α、色分離合成光学系βを収納するとともに投射レンズユニット3が固定される光学ボックス。

(overall structure)
In FIG. 1, α is an illumination optical system that receives light from the lamp 1. β is a color separation / synthesis optical system including a liquid crystal panel for three colors of R, G, and B on which light emitted from the illumination optical system is incident. A lamp 1 is a light source. A lamp cooling unit 2 includes a lamp 1 and a lamp holder 50 described later and a lamp bulb cooling duct described later. Reference numeral 3 denotes a projection lens unit for projecting an image on a screen (projected surface) (not shown) by receiving light emitted from the color separation / synthesis optical system β. Reference numeral 4 denotes an optical box that houses a lamp unit 19, an illumination optical system α, and a color separation / synthesis optical system β, which will be described later, and to which the projection lens unit 3 is fixed.

5はバラストユニット。バラストユニット5の内部には不図示の電源および、電源と電気的に接続されランプ1を点灯制御するためのバラスト電源を備える。6は電源であり、後述する外装キャビネット13に組み込まれ電源・バラストユニット5に電気的に接続され筺体内に電源が供給される。   5 is a ballast unit. The ballast unit 5 includes a power source (not shown) and a ballast power source that is electrically connected to the power source and controls lighting of the lamp 1. Reference numeral 6 denotes a power source, which is incorporated in an exterior cabinet 13 described later and is electrically connected to the power source / ballast unit 5 to supply power to the housing.

7aは外装キャビネット13に設けられた後述する吸気口17から外気を吸入した空気にて、色分離合成光学系βの後述するG用反射型液晶表示素子48Gを冷却する光学冷却ファン。7bは外装キャビネット13に設けられた後述する吸気口17から外気を吸入した空気にて、色分離合成光学系βの後述するR用反射型液晶表示素子48R及び、B用反射型液晶表示素子48Rを冷却する光学冷却ファン。   An optical cooling fan 7a cools a later-described reflective liquid crystal display element 48G for G of the color separation / synthesis optical system β by air sucked from outside air inlet 17 which will be described later provided in the exterior cabinet 13. Reference numeral 7b denotes air that has taken in outside air from an air inlet 17 (to be described later) provided in the exterior cabinet 13, and an R reflective liquid crystal display element 48R (to be described later) and a reflective liquid crystal display element 48R (to be described later) of the color separation / combination optical system β. To cool the optical cooling fan.

8は吸気口17から流入した外気を光学冷却ファン7a及び7bを用いて色分離合成系βにスムーズに送るためのRGBダクト。9はランプ冷却ユニット1に対して吹き付け風を送りランプ1を冷却するためのランプ冷却ファン。10はランプ冷却ファン9を押さえ且つ冷却風をランプ1に送るためのランプダクト。11は後述する光学冷却ダクト15から排気された空気を筐体外へ排気すると共に、後述するRGB基板18周辺の空気を排気する電気排気ファン。   Reference numeral 8 denotes an RGB duct for smoothly sending outside air flowing in from the air inlet 17 to the color separation / synthesis system β using the optical cooling fans 7a and 7b. Reference numeral 9 denotes a lamp cooling fan for sending the blowing air to the lamp cooling unit 1 to cool the lamp 1. Reference numeral 10 denotes a lamp duct for holding the lamp cooling fan 9 and sending cooling air to the lamp 1. Reference numeral 11 denotes an electric exhaust fan that exhausts air exhausted from an optical cooling duct 15 described later to the outside of the housing and exhausts air around an RGB substrate 18 described later.

12aは後述する吸気口17から外気を吸入しランプ1の周辺を冷却するランプ冷却ファンA。12bはランプ冷却ファン9より吹き付けられ、高温となった空気を語述する排気蓋より排気するランプ排気ファンB。13は光学ボックス6等を収納する為の外装キャビネット。14は後述する偏光変換素子に筐体内の空気を吹き付けて偏光変換素子を冷却する光学冷却ファン。15は光学冷却ファン14を押さえ且つ、冷却風を偏光変換素子に送るための光学冷却ダクト。   Reference numeral 12a denotes a lamp cooling fan A that sucks outside air from an inlet 17 to be described later and cools the periphery of the lamp 1. Reference numeral 12b denotes a lamp exhaust fan B which is blown from the lamp cooling fan 9 and exhausts the heated air from an exhaust lid which describes the air. 13 is an exterior cabinet for storing the optical box 6 and the like. An optical cooling fan 14 cools the polarization conversion element by blowing air in the housing to the polarization conversion element described later. Reference numeral 15 denotes an optical cooling duct for holding the optical cooling fan 14 and sending cooling air to the polarization conversion element.

16は排気蓋で、筺体内の空気の排気をする排気口を有し外装キャビネットから開閉可能に構成されている。17は外気を吸入する際に筐体内に塵埃が入ることを抑制する不図示のエアフィルタを含んだ吸気口。18は色分離合成光学系を制御するRGB基板。   Reference numeral 16 denotes an exhaust lid, which has an exhaust port for exhausting air in the housing and is configured to be opened and closed from the exterior cabinet. Reference numeral 17 denotes an air inlet including an air filter (not shown) that suppresses dust from entering the housing when inhaling outside air. Reference numeral 18 denotes an RGB substrate for controlling the color separation / synthesis optical system.

(光学構成)
次に、前述した光源ランプ1、照明光学系α、色分離合成光学系β、投射レンズユニット5にて構成される反射型液晶表示素子(反射型液晶パネル等の画像形成素子)を搭載した投射型画像表示装置の光学構成について図2にて説明する。
(Optical configuration)
Next, a projection equipped with a reflective liquid crystal display element (an image forming element such as a reflective liquid crystal panel) constituted by the light source lamp 1, the illumination optical system α, the color separation / synthesis optical system β, and the projection lens unit 5 described above. The optical configuration of the type image display apparatus will be described with reference to FIG.

図2において31は連続スペクトルで白色光を発光するランプバルブ。32はランプバルブ31からの光を所定の方向に集光するリフレクタであり、ランプバルブ31とリフレクタ32により光源ランプ1を形成する。32は前述の通り光源ランプ1からの光を集光する機能を備えた防爆凸レンズ。33aはフライアイレンズA、33bはフライアイレンズBで光源ランプ1からの光を複数の光束に分割する光束分割手段。   In FIG. 2, 31 is a lamp bulb that emits white light in a continuous spectrum. Reference numeral 32 denotes a reflector that condenses light from the lamp bulb 31 in a predetermined direction, and the light source lamp 1 is formed by the lamp bulb 31 and the reflector 32. Reference numeral 32 denotes an explosion-proof convex lens having a function of condensing light from the light source lamp 1 as described above. 33a is a fly-eye lens A, and 33b is a fly-eye lens B, which is a light beam splitting unit that splits light from the light source lamp 1 into a plurality of light beams.

34は紫外線吸収フィルタで、光源ランプ1からの光の内、短波長側の光(紫外線)を排除するための色選択性フィルタ。35はランプ1からの方向性の無い光(無偏光光)を所定の偏光光に変換する偏光変換機能を備えた偏光変換素子。36は光軸を変換するための全反射ミラー。37aはコンデンサーレンズA、37bはコンデンサーレンズBで前述のフライアイレンズA33aと、フライアイレンズB33bにて分割された複数の光束を反射型表示素子に重ねて照明するための集光手段。以上により照明光学系αが構成される。   Reference numeral 34 denotes an ultraviolet absorption filter, which is a color selective filter for removing light (ultraviolet rays) on the short wavelength side from the light from the light source lamp 1. Reference numeral 35 denotes a polarization conversion element having a polarization conversion function for converting non-directional light (unpolarized light) from the lamp 1 into predetermined polarized light. Reference numeral 36 denotes a total reflection mirror for converting the optical axis. 37a is a condenser lens A, 37b is a condenser lens B, and a condenser means for illuminating a plurality of light beams divided by the fly-eye lens A33a and the fly-eye lens B33b on a reflective display element. The illumination optical system α is configured as described above.

38は青色(B)と赤色(R)の波長領域の光を反射し、緑色(G)の波長領域の光を透過するダイクロイックミラー。39はトリミングフィルタでRの色純度を高めるためにR帯域の光の使用する波長域を制限する手段。40はワイヤーグリッド偏光板で反射型の偏光選択手段。41はカラーセレクトで所定の波長域の光の偏光方向を変換する波長選択性位相板である。42は偏光分離面を有する第1の偏光ビームスプリッタ。43は偏光分離面を有する第2の偏光ビームスプリッタ。44は青色(B)と緑色(G)に対してはダイクロイック作用し、赤色(R)については偏光ビームスプリッタと同等に作用する合成プリズム。   A dichroic mirror 38 reflects light in the blue (B) and red (R) wavelength regions and transmits light in the green (G) wavelength region. A trimming filter 39 is a means for limiting the wavelength range used by the light in the R band in order to increase the color purity of R. 40 is a wire grid polarizing plate and is a reflection type polarization selection means. Reference numeral 41 denotes a wavelength-selective phase plate that converts the polarization direction of light in a predetermined wavelength range by color selection. Reference numeral 42 denotes a first polarization beam splitter having a polarization separation surface. 43 is a second polarization beam splitter having a polarization separation surface. Reference numeral 44 denotes a combining prism that acts on the blue (B) and green (G) dichroic, and acts on the red (R) in the same manner as the polarizing beam splitter.

45は青色(B)用の偏光選択手段である青色用偏光板。46は緑色(G)用の偏光選択手段である緑色用偏光板。47R、47G、47Bはそれぞれ、R用1/4波長板、G用1/4波長板、B用1/4波長板である。48R、48G、48Bはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調するR用反射型液晶表示素子、G用反射型液晶表示素子、B用反射型液晶表示素子である。以上のダイクロイックミラー38から48R、48G、48Bの各色の反射型液晶表示素子によって色分離合成光学系βが構成される。   45 is a blue polarizing plate which is blue (B) polarization selection means. 46 is a green polarizing plate which is a green (G) polarization selection means. 47R, 47G, and 47B are an R quarter-wave plate, a G quarter-wave plate, and a B quarter-wave plate, respectively. Reference numerals 48R, 48G, and 48B denote a reflective liquid crystal display element for R, a reflective liquid crystal display element for G, and a reflective liquid crystal display element for B that reflect incident light and modulate the image, respectively. The color separation / synthesis optical system β is constituted by the reflective liquid crystal display elements of the respective colors 48R, 48G, and 48B from the dichroic mirrors 38 described above.

(冷却構成)
次に本実施例の画像投影装置における冷却構成について図3を用いて説明する。画像投影装置は前述の通り、冷却用ファンを4つ、排気用ファンを2つ備える。計6つの冷却及び排気ファンにて構成される流路を図3に矢印にて表している。図3にて実線の矢印を吸気、破線の矢印を排気とし、以下風路の詳細を説明する。
(Cooling configuration)
Next, a cooling configuration in the image projection apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. As described above, the image projection apparatus includes four cooling fans and two exhaust fans. A flow path constituted by a total of six cooling and exhaust fans is indicated by arrows in FIG. The details of the air path will be described below with the solid arrows in FIG. 3 as intake air and the broken arrows as exhaust gas.

光学素子の冷却に関して、光学冷却ファン7aと光学冷却ファン7bの回転により、吸気口17より外気が流入する。光学冷却ファン7aから流出した空気はG用反射型液晶表示素子48G及び、カラーセレクト41を冷却する。光学冷却ファン7bから流出した空気はR用反射型液晶表示素子48R及び、B用反射型液晶表示素子48Bを冷却する。各反射型液晶表示素子を冷却した空気は光学冷却ファンC14に吸気される。光学冷却ファンC14から流出した空気は偏光変換素子35を冷却する。偏光変換素子35を冷却した空気は電気排気ファン11により、筐体外に排気される。尚、電気排気ファンはRGB基板18より発せられた熱を吸気により冷却し、筐体外に排気する役割も担っている。   Regarding the cooling of the optical element, the outside air flows from the air inlet 17 by the rotation of the optical cooling fan 7a and the optical cooling fan 7b. The air flowing out of the optical cooling fan 7a cools the G reflective liquid crystal display element 48G and the color select 41. The air flowing out of the optical cooling fan 7b cools the R-use reflective liquid crystal display element 48R and the B-use reflective liquid crystal display element 48B. The air that has cooled each reflective liquid crystal display element is sucked into the optical cooling fan C14. The air flowing out from the optical cooling fan C14 cools the polarization conversion element 35. The air that has cooled the polarization conversion element 35 is exhausted out of the housing by the electric exhaust fan 11. The electric exhaust fan also plays a role of cooling the heat generated from the RGB substrate 18 by intake air and exhausting it outside the housing.

次にランプの冷却に関してランプ冷却ファン9及びランプ排気ファン12の駆動により、吸気口17より外気が流入する。ランプ冷却ファン9から流出した空気は、ランプ発光管31を冷却し、排気蓋16より筐体外へ排気される。ランプ排気ファン12から流出した空気はランプ1周辺の空気をランプ排気風路2bを通り排気蓋16より、筐体外へ排気する。尚、ランプ排気ファンの吸気、及び排気は、バラストユニット5及び、電源6より発せられる熱を、筐体外に排気する役割も担っている。   Next, with respect to the cooling of the lamp, the outside air flows from the intake port 17 by driving the lamp cooling fan 9 and the lamp exhaust fan 12. The air flowing out from the lamp cooling fan 9 cools the lamp arc tube 31 and is exhausted from the exhaust lid 16 to the outside of the housing. The air flowing out from the lamp exhaust fan 12 exhausts the air around the lamp 1 through the lamp exhaust air passage 2b from the exhaust lid 16 to the outside of the casing. The intake and exhaust of the lamp exhaust fan also plays a role of exhausting heat generated from the ballast unit 5 and the power source 6 to the outside of the housing.

尚、各冷却ファン及び、排気ファンに関してランプ消灯後も一定の時間は駆動し、ランプの温度低減、筐体内の空気の排出を行う機能を備えている。   Note that each cooling fan and exhaust fan are driven for a certain period of time after the lamp is extinguished, and have a function of reducing the temperature of the lamp and discharging the air in the housing.

(ランプ冷却)
次にランプのバルブを冷却する際の風向の詳細について図4から図6に沿って説明していく。図4にて紙面に対し上側がランプバルブ上方、下側がランプバルブ下方を示している。また、実線の矢印はリフレクタ32内のランプ発光時の自然対流を示している。ランプ発光時はランプバルブ下方からランプバルブ上方に向け、上昇気流が発生しリフレクタの最上方で左右に分散し、下降していく流れとなっている。
(Lamp cooling)
Next, the details of the wind direction when the lamp bulb is cooled will be described with reference to FIGS. In FIG. 4, the upper side with respect to the paper surface shows the lamp bulb above, and the lower side shows the lamp bulb below. A solid line arrow indicates natural convection when the lamp within the reflector 32 emits light. When the lamp emits light, upward airflow is generated from the lower part of the lamp bulb to the upper part of the lamp bulb, and is distributed to the left and right at the top of the reflector and descends.

図5はランプバルブを設置面に対し、平行に冷却した場合を示している。自然対流に対して、垂直に吹き付けており、上昇気流に達した冷却風はランプバルブ上方を冷却し、下降気流に達した冷却風はランプバルブ下方を冷却することとなる。   FIG. 5 shows a case where the lamp bulb is cooled in parallel to the installation surface. The cooling air that has blown perpendicularly to the natural convection and has reached the updraft cools the lamp bulb, and the cooling air that has reached the downdraft cools the lamp bulb below.

図6はランプバルブを設置面に対し、垂直に冷却した場合を示している。自然対流に対して、真逆の方向から吹き付けており、ランプバルブ上方に冷却風は達せず、下降気流に乗り、ランプバルブ下方のみ冷却することとなる。そのため、ランプバルブ上方は高温となり、ランプバルブ下方は低温となり、ランプバルブ上方とランプバルブ下方の温度差が大きくなってしまう。   FIG. 6 shows a case where the lamp bulb is cooled perpendicular to the installation surface. The natural convection is blown from the opposite direction, and the cooling air does not reach the upper part of the lamp bulb, but the air descends and cools only the lower part of the lamp bulb. Therefore, the temperature above the lamp bulb is high, the temperature below the lamp bulb is low, and the temperature difference between the lamp bulb and the lamp bulb is large.

以上のような構成において次に本発明について図7から図11に沿ってランプ冷却について説明していく。図7はランプ冷却ユニット2の据置設置時の斜視図である。ランプ冷却ファンより送られる冷却風はランプダクト10を通過し、ランプバルブ冷却ダクト52を通過し、冷却風がリフレクタ32内に流入し、ランプバルブ31を冷却し、ランプ排気ファンA12aにより、ランプバルブ冷却ダクト52を通過し、筐体外へ排気される。   Next, the lamp cooling according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a perspective view when the lamp cooling unit 2 is installed and installed. The cooling air sent from the lamp cooling fan passes through the lamp duct 10, passes through the lamp bulb cooling duct 52, the cooling air flows into the reflector 32, cools the lamp bulb 31, and is cooled by the lamp exhaust fan A12a. It passes through the cooling duct 52 and is exhausted out of the housing.

図8はランプ冷却ユニット2の据置設置時の詳細図である。紙面下方を設置面とし、ランプバルブに対して設置面に平行に実線で示す冷却風が流れる。   FIG. 8 is a detailed view when the lamp cooling unit 2 is installed stationary. The cooling air shown by the solid line flows parallel to the installation surface with respect to the lamp bulb, with the lower surface of the paper as the installation surface.

図9はランプ冷却ユニット2の上向き設置時の詳細図である。図8の据置設置時に対し、ランプバルブ冷却ダクト52を反時計周りに45度回転させている。紙面下方を設置面とし、ランプバルブに対して設置面に平行に実線で示す冷却風が流れる。   FIG. 9 is a detailed view when the lamp cooling unit 2 is installed upward. The lamp bulb cooling duct 52 is rotated 45 degrees counterclockwise with respect to the stationary installation of FIG. The cooling air shown by the solid line flows parallel to the installation surface with respect to the lamp bulb, with the lower surface of the paper as the installation surface.

図10はランプバルブ冷却ダクト52の据置設置時組み付け前の詳細図である。ランプホルダー50に付随するランプホルダー開閉部51はバネ部材を含み、ランプバルブ冷却ダクト52組み付け前は図10に示すようにランプホルダー50の開口部を塞がない構造となる。   FIG. 10 is a detailed view of the lamp bulb cooling duct 52 before installation at the time of installation. The lamp holder opening / closing part 51 attached to the lamp holder 50 includes a spring member, and has a structure that does not block the opening of the lamp holder 50 as shown in FIG. 10 before the lamp bulb cooling duct 52 is assembled.

図11はランプバルブ冷却ダクト52の据置設置時組み付け後の詳細図である。組み付け時にはランプバルブ冷却ダクト突起部52aがランプホルダー開閉部52aを押すことで180度対称となる2つのランプホルダー開閉部52aがランプホルダー50の開口部を塞ぐ。これにより、ランプ上方や下方から排気風が漏れ、滞留することを防ぐ。   FIG. 11 is a detailed view after the lamp bulb cooling duct 52 is assembled at the time of installation. When assembled, the lamp bulb cooling duct protrusion 52a pushes the lamp holder opening / closing part 52a, so that the two lamp holder opening / closing parts 52a that are symmetrical by 180 degrees block the opening of the lamp holder 50. This prevents the exhaust air from leaking and staying from above or below the lamp.

1 ランプ、2 ランプ冷却ユニット、3 投射レンズユニット、4 光学ボックス、
5 バラストユニット、6 電源、7a 光学冷却ファンA、7b 光学冷却ファンB、
8 RGBダクト、9 ランプ冷却ファン、10 ランプダクト、
11 電源排気ファン、12a ランプ排気ファンA、12b ランプ排気ファンB、
13 外装キャビネット、14 光学冷却ファンC、15 光学冷却ダクト、
16 排気蓋、17 吸気口、18 RGB基板、30 防爆凸ガラス、
31 ランプバルブ(光源)、32 リフレクタ、33a フライアイA、
33b フライアイB、34 紫外線吸収フィルタ、35 偏光変換素子、
36 全反射ミラー、37a コンデンサーレンズA、37b コンデンサーレンズB、
38 ダイクロイックミラー、39 トリミングフィルタ、
40 ワイヤーグリッド偏光板、41 カラーセレクト、
42 第1の偏光ビームスプリッタ、43 第2の偏光ビームスプリッタ、
44 合成プリズム、45 青色用偏光板、46 緑色用偏光板、
47R R用1/4波長板、47G G用1/4波長板、47B B用1/4波長板、
48R R用反射型液晶表示素子、48G G用反射型液晶表示素子、
48B B用反射型液晶表示素子、50 ランプホルダー、
51 ランプホルダー開閉部、52 ランプバルブ冷却ダクト、
52a ランプバルブ冷却ダクト突起部、α 照明光学系、β 色分離合成光学系
1 lamp, 2 lamp cooling unit, 3 projection lens unit, 4 optical box,
5 Ballast unit, 6 Power supply, 7a Optical cooling fan A, 7b Optical cooling fan B,
8 RGB ducts, 9 lamp cooling fans, 10 lamp ducts,
11 Power supply exhaust fan, 12a Lamp exhaust fan A, 12b Lamp exhaust fan B,
13 exterior cabinet, 14 optical cooling fan C, 15 optical cooling duct,
16 Exhaust lid, 17 Inlet, 18 RGB board, 30 Explosion-proof convex glass,
31 lamp bulb (light source), 32 reflector, 33a fly eye A,
33b fly eye B, 34 ultraviolet absorption filter, 35 polarization conversion element,
36 Total reflection mirror, 37a Condenser lens A, 37b Condenser lens B,
38 Dichroic mirror, 39 Trimming filter,
40 wire grid polarizer, 41 color select,
42 a first polarizing beam splitter, 43 a second polarizing beam splitter,
44 synthetic prism, 45 polarizing plate for blue, 46 polarizing plate for green,
1/4 wavelength plate for 47R R, 1/4 wavelength plate for 47G G, 1/4 wavelength plate for 47BB,
48RR reflective liquid crystal display element, 48GG reflective liquid crystal display element,
48B reflective liquid crystal display element for B, 50 lamp holder,
51 Lamp holder opening / closing part, 52 Lamp bulb cooling duct,
52a Lamp bulb cooling duct protrusion, α illumination optical system, β color separation / synthesis optical system

Claims (5)

光源としてのランプと、
該ランプを固定するために外装内に設けられたランプ収納部と、
該ランプを冷却するための冷却媒体を吸気する吸気口と、
該ランプを冷却するための冷却媒体を排気する排気口と、
該ランプを冷却するための冷却媒体を所定の方向に導くランプ冷却ダクトと、
を備え、該ランプから放出される光を用いた投射型表示装置において、
該ランプ冷却ダクトは2経路以上の吸気風路と、
該ランプ冷却ダクトは2経路以上の排気風路と、
を備えることを特徴とする投射型表示装置。
A lamp as a light source;
A lamp housing provided in the exterior for fixing the lamp;
An air inlet for sucking a cooling medium for cooling the lamp;
An exhaust port for exhausting a cooling medium for cooling the lamp;
A lamp cooling duct for guiding a cooling medium for cooling the lamp in a predetermined direction;
In a projection display device using light emitted from the lamp,
The lamp cooling duct has two or more intake air paths,
The lamp cooling duct has two or more exhaust air paths,
A projection type display device comprising:
上記ランプ冷却ダクトは該ランプの光軸を軸に回転する機構を有することを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。   2. The projection display device according to claim 1, wherein the lamp cooling duct has a mechanism for rotating about the optical axis of the lamp. 上記ランプ冷却ダクトの外形は上記ランプの光軸を中心とする円形であることを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。   2. The projection display device according to claim 1, wherein an outer shape of the lamp cooling duct is a circle centered on an optical axis of the lamp. 上記ランプ収納部は各々90度位相のずれた4つの開口部を有することを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。   The projection display device according to claim 1, wherein the lamp housing portion has four openings each having a phase difference of 90 degrees. 上記ランプ収納部の開口部は上記ランプ冷却ダクト取り付け時に対向する2箇所を閉じる機構を有することを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。   2. The projection type display device according to claim 1, wherein the opening of the lamp housing portion has a mechanism for closing two opposing portions when the lamp cooling duct is attached.
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