JP4055420B2

JP4055420B2 - Light source device and projector provided with the light source device

Info

Publication number: JP4055420B2
Application number: JP2002014824A
Authority: JP
Inventors: 久麿加藤; 正樹内田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: JP2003215706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置、およびこの光源装置を備えるプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、会議や学会等のプレゼンテーションにプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、光源装置の光源ランプから射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像を拡大投写している。近年のプロジェクタでは、投写される光学像を鮮明に表示させるために光源ランプの高輝度化が要求されてきている。
【０００３】
ここで、プロジェクタの光源ランプとしては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等が使用されており、光源ランプの寿命に伴って、石英ガラス等で作られた発光管が破裂して、その破片がプロジェクタ内に飛び散るおそれがある。
また、光源ランプは、その高輝度化に伴って大きな熱を発生するため、この発熱を外部へ排出して冷却することにより、光源ランプの破裂を防止する必要もある。
【０００４】
そこで、光源ランプを含む従来の光源装置には、以下のような機構が設けられている。すなわち、リフレクタの光束射出側をガラス製等の透明板で覆うとともに、リフレクタまたは透明板の一部に吸気口および排気口となる複数の通気口を設けておく。さらに、これらの通気口には、それぞれに対応する蓋部材（シャッタ部材）を設けておき、光学装置がプロジェクタに取り付けられた際に、各蓋部材がそれぞれの通気口を開放し、光学装置がプロジェクタから取り外された際には各蓋部材が対応する通気口を塞いでいる。このような機構により、光源ランプの冷却と、ランプ破裂時の破片の飛散防止とが図られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した光源装置の機構では、各通気口に対応する蓋部材をそれぞれ設けて、各通気口の開閉を行わなければならず、この機構が複雑になるとともに、この機構を構成する部材の点数が増加して、光源装置の製造コストが大きくなるという問題があった。
このような問題は、プロジェクタに用いられる光源装置に限らず、照明装置等のその他の光学機器に用いられる光源装置にも同様に生じていた。
【０００６】
本発明の目的は、光源ランプが破裂した際に、その破片を外部に飛散させることなく、かつ光源ランプを効率的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることができた上で、機構を簡素化し部材点数を減少させて製造コストを抑えることができる光源装置およびこの光源装置を備えるプロジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光源装置は、光源ランプと、この光源ランプから放射された光束を揃えて射出するリフレクタと、前記光源ランプおよびリフレクタを、光束射出方向およびこれに直交する方向に位置決めして保持する保持部材とを備える光源装置であって、前記保持部材は、前記リフレクタの光束射出面側を覆う透明板と、前記リフレクタの光束射出面近傍に形成され、外部から前記光源ランプに冷却空気を導入する複数の通気口とを備え、前記保持部材の光束射出部分には、該保持部材に対して摺動し、前記複数の通気口を同時に開閉する一体的なシャッタ部材が設けられ、前記シャッタ部材は、前記光源ランプの照明光軸を軸として回動することを特徴とする。
【０００８】
ここで、複数の通気口とは、吸気口および排気口として用いられる開口部のことであり、例えば、保持部材の上下側や左右側に形成された一対の開口部として構成できる。この場合には、リフレクタ内の上下方向または左右方向に冷却空気を流通させることができ、リフレクタ内の光源ランプを効率的に冷却できる。
【００１０】
また、複数の通気口を同時に開閉するシャッタ部材としては、例えば、通気口に対応する位置に略同形状の開口部を形成しておき、シャッタ部材の摺動に伴って、これらの開口部と通気口とが、合致したりずれたりする構成を採用できる。さらには、シャッタ部材に、複数の通気口に対応する蓋部を形成しておき、シャッタ部材の摺動に伴って、蓋部が通気口と合致したりずれたりする構成も採用できる。
【００１１】
さらに、前記保持部材は、光源ランプの照明光軸方向、およびこの照明光軸に直交する方向に光源ランプおよびリフレクタを位置決めする位置決め面が形成されており、例えば、射出成形等による樹脂成形品として成形することにより、光源ランプおよびリフレクタの位置を正確に特定できる。
【００１２】
本発明によれば、リフレクタの光束射出面側を覆う透明板を保持部材に設けた状態で、この保持部材に光源ランプを含むリフレクタを位置決め保持させたので、保持部材に形成された複数の通気口のうちの一方の通気口から他方の通気口へと冷却空気を導いて、リフレクタ内の光源ランプを効率的に冷却でき、光源ランプの長寿命化を図ることができる。
【００１３】
ここで、本発明の光源装置は、光学機器等に取り付けた際に複数の通気口が同時に開放され、光学機器から取り外した際に複数の通気口が同時に塞がれるようにシャッタ部材を構成できる。このような構成において、光源装置を光学機器に取り付けた際には、光源ランプの発光管が破裂して光源装置の交換が必要な場合でも、これらの破片が光源装置の外部、すなわち光学機器等の内部へ飛散することを確実に防止できて、光学機器等を確実に動作できる。また、光学機器等に取り付けた際には、このシャッタ部材が複数の通気口を同時に開放するため、光源ランプの冷却を損なうことがない。
【００１４】
また、シャッタ部材は、一体的に構成された一部材でありながら、複数の通気口の開閉を同時に行うので、例えば、各通気口に対応するシャッタ部材をそれぞれ別体として用意し、これらの両シャッタ部材が摺動して通気口の開閉をそれぞれ行うような複雑な構成を採用する必要がないから、部材点数を減少できるとともに、開閉構造を簡素化できて、光源装置の製造コストを抑えることができる。
【００１５】
さらに、シャッタ部材は、光源ランプの照明光軸を軸として回動するので、シャッタ部材の摺動によって複数の通気口を同時に開閉する際に、シャッタ部材が外部側等へ飛び出すことなく光源装置内で摺動するため、光源装置の小型化を図ることができる。また、この光源装置が収納される光学機器等の収納部分の構造も簡素化できる。
【００１６】
また、前記シャッタ部材は、リング状に構成され、前記保持部材の光束射出面には、前記光源ランプの光束射出面を囲むようにリング状に形成され、前記シャッタ部材を回動自在に保持する保持部が設けられていることが好ましい。
ここで、保持部材としては、例えば、リング状のシャッタ部材を保持する保持部と、光源ランプを含むリフレクタを正しい姿勢で保持する保持部材本体とで構成できる。
なお、保持部の形状としては、断面円形のリング状としてもよいし、この円形の両端縁を切り落としたような断面形状としてもよい。
【００１７】
このような構成では、例えば、リング状のシャッタ部材を、このリング状に対応するリング状の保持部に取り付けるだけで、保持部の曲面に沿ってシャッタ部材を滑らかに回動できる。この際、単純形状の部材でありながら保持部に対してシャッタ部材を確実に回動させることができ、光源装置の製造コストを抑えることができる。
【００１８】
さらに、前記シャッタ部材には、前記複数の通気口が閉じられた際に、少なくとも複数の通気口のうち、最も下部側に位置する通気口を覆うカバー部が形成されていることが好ましい。
このような構成とすれば、万が一シャッタ部材と通気口の隙間から光源ランプの破片がはみ出したとしても、破片が集まる最下部側の通気口をカバー部によって二重に覆ったので、破片の飛散をより一層確実に防止できる。
【００１９】
以上の光源装置において、前記複数の通気口は、前記保持部材において前記光源ランプの照明光軸を中心とする対称位置に形成されていることが好ましい。
このような構成では、照明光軸の対称位置に通気口をそれぞれ形成したので、リフレクタの内部側全体に冷却空気を導入して、リフレクタ内に滞留する熱を確実に外部へと排出でき、光源ランプの冷却効率を高めて、光源ランプの長寿命化をより一層図ることができる。
【００２０】
ここで、前記複数の通気口は、前記保持部材の上下側に少なくとも１つずつ形成されていることが好ましい。
このような構成において、例えば、下側の通気口から冷却空気を導入して、上側の通気口から熱い空気を排出する場合には、温度の高い空気は上方へ流れることから、この熱い空気を光源装置の外部へと確実に排出できる。
逆に、上側の通気口から冷却空気を導入して、下側の通気口から熱い空気を排出する場合には、温度の高い空気がリフレクタ内側の上側に滞留することから、この滞留した熱を迅速に冷却することにより、リフレクタを含む光源装置の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
以上のような光源装置において、前記シャッタ部材には、レバー部が一体的に構成され、前記レバー部と前記保持部材の一端との間には、前記レバー部と保持部材とを互いに近接する方向に引き寄せる弾性部材が設けられ、前記レバー部は、光学機器に該光源装置が取り付けられた際に、前記光学機器の一部によって、前記近接する方向とは反対の方向に付勢されて、前記保持部材に対して該シャッタ部材が一定方向に摺動することが好ましい。
【００２２】
ここで、弾性部材としては、ばねやゴム、樹脂等を採用できる。光学機器としては、例えば、液晶プロジェクタやオーバーヘッドプロジェクタを含むプロジェクタや、照明装置等を含む各種の光学機器を採用できる。
このような場合において、光源装置は、光学機器から光源装置が取り外された状態では、レバー部と保持部材とが弾性部材によって引き寄せられて、複数の通気口が同時に閉じ、また、光学機器に光源装置が取り付けられた状態では、レバー部と保持部材とが、光学機器の一部によって引き寄せ方向とは反対の方向に付勢されて、一体的に形成されたシャッタ部材が保持部材に対して摺動して、複数の通気口を同時に開くように構成できる。
このような構成とすれば、シャッタ部材にレバー部を形成して、このレバー部と保持部材の一端とを繋ぐ弾性部材を設けるだけの簡単な構成で、通気口の開閉を確実に、かつ簡単に行うことができる。
【００２３】
本発明に係るプロジェクタは、前述した光源装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、前述した光源装置と略同様の作用・効果を奏することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明に係る光学機器としてのプロジェクタ１を上方から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を後方から見た斜視図である。図３は、プロジェクタ１を下方から見た斜視図である。
【００２５】
図１〜図３において、プロジェクタ１は、略直方体状の外装ケース２を備えている。
外装ケース２は、プロジェクタ１の本体部分を収納する筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２と、これらのケース２１，２２の前方側を跨るように取り付けられるフロントケース２３とを備えて構成される。各ケース２１〜２３は、それぞれ合成樹脂製である。
【００２６】
アッパーケース２１は、図２に示すように、プロジェクタ１の天面、側面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１１、側面部２１２、および背面部２１３を含んで構成される。
上面部２１１の前方側には、操作パネル２５が設けられている。
アッパーケース２１において、操作パネル２５の後方側には、上面部２１１の後方側と背面部２１３とを跨る凹部２１Ａが形成されている。この凹部２１Ａから、外装ケース２に収納された回路基板５の一部が外部に露出している。この外部に露出する回路基板５の一部とは、インターフェース部を構成する各種のコネクタ５Ａである。これらのコネクタ５Ａを介して、プロジェクタ１には、外部機器が接続される。
【００２７】
ロアーケース２２は、図３に示すように、プロジェクタ１の底面、側面、および背面をそれぞれ構成する底面部２２１、側面部２２２、および背面部２２３を含んで構成される。
底面部２２１には、開口部２２１Ｘが形成されている。この矩形状の開口部２２１Ｘには、ランプカバー２４が嵌め込み式で着脱可能に設けられている。さらに、底面部２２１には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２２１Ａ，２２１Ｂが形成されている。
【００２８】
底面部２２１において、後方側の略中央部分には、プロジェクタ１の脚部を構成する後脚２２Ｒが形成されている。また、底面部２２１における前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２２Ｒおよび２つ前脚２２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置合わせができるようになっている。
【００２９】
図２に示すように、背面部２２３において、コネクタ５Ａの下側となる部分には、リモコン収納部２６が形成されている。このリモコン収納部２６には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うためのリモートコントローラ（リモコン）２６Ａが収納される。
また、図２において、背面部２２３におけるリモコン収納部２６の右側には、スピーカ孔２２Ａが形成され、リモコン収納部２６の左側には、インレットコネクタ２２Ｂが設けられている。
【００３０】
フロントケース２３は、図１に示すように、プロジェクタ１の前面、天面、および側面をそれぞれ構成する前面部２３１、天面部２３２、および側面部２３３を含んで構成される。
フロントケース２３には、前面部２３１および天面部２３２を跨ぐ開口部２３Ａが形成されている。この開口部２３Ａに対応するように、外装ケース２内部には、投写レンズ４６が配置されている。この際、開口部２３Ａから投写レンズ４６の一部が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のズーム操作、フォーカス操作が手動で行えるようになっている。
【００３１】
また、前面部２３１において、前述した開口部２３Ａの反対側の位置には、開口部としての排気口２３Ｂが形成されている。この排気口２３Ｂの内側には、プロジェクタ１内の空気を誘導する排気ダクト６７が設けられており、排気口２３Ｂには、排気ダクト６７の排気口６７Ａが対向している。この排気口２３Ｂには、水平方向に並ぶ複数枚の羽根板２３Ｂ１が形成され、これらの羽根板２３Ｂ１により、排気ダクト６７の排気口６７Ａ等から排出される冷却空気を整流する機能と、内外の光を遮ぎる機能とを備えている。
【００３２】
このような外装ケース２の側面側には、図１に示すように、アッパーケース２１の側面部２１２とロアーケース２２の側面部２２２に跨って吸気口２Ａが形成されている。この吸気口２Ａの内側には、図１〜３では図示しないシロッコファンが設けられている。
【００３３】
ここで、図４は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
外装ケース２には、図４に示すように、プロジェクタ１の前方から見て、略中央の前方側に配置された電源ユニット３と、この電源ユニット３の後方から右側にかけて配置された平面視略Ｌ字状の光学ユニット４と、これらのユニット３，４の上方に配置される図示しない前記回路基板とを備える。
【００３４】
電源ユニット３は、電源３１と、この電源３１の下方に配置されたランプ駆動回路（バラスト）３２とを含んで構成される。
電源３１は、前記インレットコネクタに接続された図示しない電源ケーブルを通して、外部から供給された電力をランプ駆動回路３２や前記回路基板等に供給するものである。
ランプ駆動回路３２は、光学ユニット４を構成する図４では図示しない光源ランプに、電源３１から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路３２は、例えば、図示しない基板に配線される。
【００３５】
これらの電源３１およびランプ駆動回路３２は、略平行に上下に並んで配置され、これらの占有空間は、プロジェクタ１の前方で左右方向に延びている。
また、電源３１およびランプ駆動回路３２は、左右側が開口された筒部材３１Ａ，３２Ａによってそれぞれ周囲を覆われている。これらの筒部材３１Ａ，３２Ａは、冷却空気を誘導するダクトとして機能する。また、筒部材３２Ａには、その表面にめっき処理等の金属による加工がなされ、ランプ駆動回路３２からの電磁ノイズの漏れが防止されている。
さらに、電源３１およびランプ駆動回路３２は、矩形の開口部分が形成された金属製の下部シールド部材３３によって覆われており、これらの電源３１およびランプ駆動回路３２からの外部への電磁ノイズの漏れが防止されている。
【００３６】
前記回路基板は、具体的な図示を省略しているが、ＣＰＵ等を含む制御部と、接続端子である各種のコネクタ５Ａ（図２）を含むインターフェース部とが実装された一枚の基板であり、コネクタ５Ａを介して入力された画像情報に応じて、制御部が、光学装置４４を構成する液晶パネルの制御を行っている。
【００３７】
この回路基板は、図４に示す下部シールド部材３３の上部に配置されるとともに、該回路基板の上方には、図示しないが金属製の上部シールド部材が配置される。この上部シールド部材および下部シールド部材３３は、この回路基板を挟んだ状態で互いに固定されている。これにより、電源ユニット３や回路基板等から外部への電磁ノイズの漏れを防止している。
【００３８】
〔２．光学ユニットの詳細な構成〕
ここで、図５は、光学ユニット４を模式的に示した平面図である。
光学ユニット４は、図４，５に示すように、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、投写光学系としての投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４６を収納するライトガイド４７とを備える。
【００３９】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。
【００４０】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。
リフレクタ４１７としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。なお、光源装置４１１の構造については後で詳説する。
【００４１】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
【００４２】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００４３】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００４４】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００４５】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００４６】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００４７】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００４８】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。
【００４９】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００５０】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
【００５１】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイヤガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００５２】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００５３】
以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化された光学装置本体４５として構成されている。なお、入射側偏光板４４２は、ライトガイド４７に形成された図示しない溝部にスライド式に嵌め込んで取り付けられる。
【００５４】
図６は、光学装置本体４５を示す斜視図である。
光学装置本体４５は、図６に示すように、クロスダイクロイックプリズム４４４と、このクロスダイクロイックプリズム４４４を下方から支持する金属製の台座４５１と、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に取り付けられ、射出側偏光板４４３を保持する金属製の保持板４５２と、この保持板４５２の光束入射側に取り付けられた４つのピン部材４５３によって保持される液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）とを備えている。保持板４５２と液晶パネル４４１との間には、所定間隔の空隙が設けられており、この空隙部分を冷却空気が流れるようになっている。
投写レンズ４６は、図４に示すように、光学装置４４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を拡大して投写するものである。
【００５５】
以上説明した各光学系４１〜４４は、図４に示すように、光学部品用筐体としての合成樹脂製のライトガイド４７内に収容されている。
ライトガイド４７は、図４において内部側の具体的な図示を省略するが、図５に示す各光学部品４１２〜４１５，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４，４４２を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイド４７１と、下ライトガイド４７１の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド４７２とを備えて構成される。
また、図４において、平面視略Ｌ字状のライトガイド４７の一端側には、光源装置４１１が収容され、他端側には、ヘッド部４９を介して投写レンズ４６がねじ止め固定されている。
【００５６】
〔３．冷却構造〕
ここで、プロジェクタ１には、前記液晶パネル４４１を主に冷却するパネル冷却系Ａと、前記電源ユニット３を主に冷却する電源冷却系Ｃとが設けられている。
ここで、図７は、図４に対して、冷却空気の流れる方向を示す矢印を追加して記載した図であり、電源冷却系Ｃを含むプロジェクタ１内の冷却空気の流れを示す図である。図８は、光学装置４４の下側の構造を模式的に示す斜視図であり、パネル冷却系Ａを説明するための図である。
【００５７】
図７において、パネル冷却系Ａでは、投写レンズ４６の右側に配置された２つのシロッコファン６１，６２が用いられている。また、図８に示すように、パネル冷却系Ａでは、これらのファン６１，６２にそれぞれ接続されるダクト６３，６４が用いられている。
図８に示すように、シロッコファン６１，６２は、外装ケース２側面の吸気口２Ａから外部の冷却空気を吸入して、この吸引した冷却空気をダクト６３，６４にそれぞれ排出するものである。なお、シロッコファン６２は、シロッコファン６１よりも大型のものが採用されている。
【００５８】
ダクト６３は、シロッコファン６１から排出された冷却空気を光学装置４４の下方まで誘導するものであり、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇの下方に対応する位置には、矩形の開口部６３Ａが形成されている。
また、ダクト６４は、シロッコファン６２から排出された冷却空気を光学装置４４の下方まで誘導するものであり、赤色光用および青色光用の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂの下方に対応する位置には、矩形の開口部６４Ａ，６４Ｂがそれぞれ形成されている。
ここで、図示を省略するが、前記下ライトガイドの底面において、開口部６３Ａ，６４Ａ，６４Ｂに対応する位置には、開口部が形成されている。
【００５９】
従って、図８に示すように、パネル冷却系Ａにおいて、シロッコファン６１，６２によって吸引された冷却空気は、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂに加えて、図８では図示しない前記入射側偏光板および前記射出側偏光板も冷却するように流れることになる。
図７において、このように液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを下方から上方に向けて冷却した冷却空気は、図示しない回路基板の下面を冷却しながら、前方から見て左側の軸流ファン６６側に引き寄せられ、図示しない前記外装ケース前面の排気口から排出される。
【００６０】
図７において、電源冷却系Ｃでは、電源ユニット３の右側に設けられた軸流ファン６８が用いられている。
軸流ファン６８によって、ロアーケース２２の底面部２２１に形成された吸気口２２１Ｂから吸引された冷却空気は、電源３１およびランプ駆動回路３２を冷却しながら、筒部材３１Ａ，３２Ａに沿って前方から見て右側から左側へと流れた後、そのほとんどが他の冷却系統Ａ，Ｂと同様に、軸流ファン６６によって引き寄せらた後に、排気ダクト６７を介して、図示しない外装ケース前面の排気口から排出される。なお、一部の空気は、軸流ファン６６に引き寄せられずに、直接、前記外装ケースの排気口から排出される。
【００６１】
〔４．光源装置の構造〕
次に、光源装置４１１の構造について説明する。
図９は、光源装置４１１を示す斜視図であり、図１０は、この光源装置４１１を示す分解斜視図である。図１１，１２は、光源装置４１１を示す縦断面図である。図１３は、ライトガイド４７に光源装置４１１が取り付けられた様子を示す部分斜視図である。図１４は、ライトガイド４７に取り付けられた光源装置４１１を示す縦断面図である。
【００６２】
光源装置４１１は、図９に示すように、前述した光源ランプ４１６およびリフレクタ４１７と、これらの光源ランプ４１６およびリフレクタ４１７が取り付けられる保持部材５００と、この保持部材５００の光束射出側に取り付けられるリング状のシャッタ部材６００と、保持部材５００の一部およびシャッタ部材６００の一部を繋ぐ弾性部材としてのばね７００とを備える。
【００６３】
保持部材５００は、図１０に示すように、光源ランプ４１６を含むリフレクタ４１７およびシャッタ部材６００を所定位置に保持する合成樹脂製の部材であり、内部が空洞の略直方体状の筐体５１０と、この筐体５１０の光束射出面から突出して形成されたリング状の保持部５２０と、このリング状の保持部５２０の光束射出面に、はめ込み式に取り付けられるガラス製の透明板５３０とを備える。
【００６４】
筐体５１０は、上面部５１１と、下面部５１２と、左右の側面部５１３，５１４と、前面部５１５とを備え、略直方体状に構成されている。ただし、筐体５１０の後面部分は、リフレクタ４１７を取り付けるために開口されている。
また、筐体５１０は、光源ランプ４１６を含むリフレクタ４１７の先端部分が、光束射出方向としての前面部５１５の内面、およびこの内面に直交する方向としての左側の側面部５１３の内面に当接され、光源ランプ４１６を含むリフレクタ４１７を位置決めして保持する部材である。
【００６５】
上面部５１１および下面部５１２には、図１１に示すように、ライトガイド４７の内側に形成された図示しない凹部と係合する突起５１１Ａ，５１２Ａが形成されている。
また、図１１に示すように、前面部５１５には、略矩形状の開口部５１５Ａが形成されている。光源ランプ４１６を含むリフレクタ４１７が筐体５１０に取り付けられると、図１０に示すように、光源ランプ４１６は開口部５１５Ａから光束射出側へ突出することになる。
さらに、図１０において、前面部５１５の左上端部には、左側面部５１３の外側へ延びる取り付け部５１５Ｂが設けられている。この取り付け部５１５Ｂには、ばね７００の一端を取り付けるための孔５１５Ｃが形成されている。
【００６６】
保持部５２０は、筐体５１０の光束射出面に形成され、光源ランプ４１６の光束射出面を囲むとともに、シャッタ部材６００を、光源ランプ４１６の照明光軸を中心として回動自在に保持するものである。
また、保持部５２０は、光源ランプ４１６の突出寸法よりも大きな寸法で光束射出側へ突出して構成され、光源ランプ４１６と透明板５３０との接触を防止している。
【００６７】
保持部５２０は、断面が、略円形の左右側を垂直方向に切り落としたような形状で、かつ光源ランプ４１６が筐体５１０の開口部５１５Ａから突出する寸法よりも大きな寸法で突出する部材であり、上方へ突出する曲面状の上面部５２１と、下方へ突出する曲面状の下面部５２２と、左右の側面部５２３とを備える。
【００６８】
上面部５２１には、通気口である矩形状の排気口５２１Ａが形成されている。なお、図示を省略しているが、この排気口５２１Ａには、エアフィルタが設けられている。また、下面部５２２には、通気口である矩形状の吸気口５２２Ａが形成されている。図示を省略しているが、排気口５２１Ａと同様に、吸気口５２２Ａにもエアフィルタが設けられている。
これらのエアフィルタにより、リフレクタ４１７内への外部からの塵埃の侵入と、万が一光源ランプ４１６が破裂した際の外部への破片の漏れとが防止されている。
これらの吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａは、光源ランプ４１６の照明光軸を中心とする対称位置に形成されている。
【００６９】
シャッタ部材６００は、図１０，１１に示すように、光源ランプ４１６の照明光軸を中心軸として、保持部材５００を構成する保持部５２０に対して回動して、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａを同時に開閉するように一体的に構成されている。
シャッタ部材６００は、保持部５２０の突出寸法と略同じ幅寸法を有するリング状のシャッタ本体６１０と、このシャッタ本体６１０の前面と直交し、この前面からシャッタ本体６１０の外側へと延びるように形成されたカバー部６２０と、このシャッタ本体６１０の外周部分から外側へ突出して形成されたレバー部６３０とを備える。
【００７０】
シャッタ本体６１０は、リング状の保持部５２０に対応するリング状に形成され、保持部５２０に取り付けられて回動する部分であり、保持部５２０に形成された吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａに対応する開口部６１０Ａ，６１０Ｂがそれぞれ所定位置に形成されている。
これらの開口部６１０Ａ，６１０Ｂは、図１１に示すように、シャッタ本体６１０が保持部５２０に取り付けられた際に、光源ランプ４１６の照明光軸を中心とする対称位置となるように形成されている。
【００７１】
カバー部６２０は、図１０に示すように、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａが閉じられた際に、最下部側の通気口としての吸気口５２２Ａを覆うものである。このカバー部６２０は、シャッタ本体６１０が保持部５２０に取り付けられると、透明板５３０と略平行となり、仮に、光源ランプ４１６が破損した場合でも、この破片が光束射出側へ飛散しないようになっている。
【００７２】
レバー部６３０は、プロジェクタ１のライトガイド４７に光源装置４１１が取り付けられた際に、このライトガイド４７の一部によって下方へと付勢される略矩形板状の部分であり、このように付勢されると、保持部５２０に対してシャッタ部材６００が回動するようになっている。また、この付勢が解除された場合には、付勢方向と反対の方向へシャッタ部材６００が回動する。
このレバー部６３０には、ばね７００の他端を取り付けるための孔６３０Ａが形成されている。
【００７３】
ばね７００は、その両端がレバー部６３０の孔６３０Ａと、取り付け部５１５Ｂに形成された孔５１５Ｃとに取り付けられ、その収縮力によって、レバー部６３０と取り付け部５１５Ｂとを、互いに近接する方向へと引き寄せるものである。
【００７４】
なお、ライトガイド４７内に光源装置４１１が収納されていない場合には、図１２に示すように、ばね７００の収縮により、図１１の状態からシャッタ部材６００が矢印Ａの方向に回動している。
【００７５】
次に、シャッタ部材６００の回動による、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａの開閉機構について説明する。
ここで、ライトガイド４７内に光源装置４１１が収納されていない場合には、図１２に示すように、ばね７００の収縮により、図１１の状態からシャッタ部材６００が矢印Ａの方向に回動したような状態となる。
【００７６】
図１２に示すように、保持部５２０にシャッタ本体６１０が取り付けられた状態では、ばね７００の収縮力によってレバー部６３０と取り付け部５１５Ｂとが近接し、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａの位置と、開口部６１０Ａ，６１０Ｂの位置とがずれて、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａが同時に塞がれる。このようにして光源装置４１１が構成される。
【００７７】
図１３，１４に示すように、このようにして構成された光源装置４１１がライトガイド４７の下部側に形成された開口から収納されると、ライトガイド４７の一部である突起４７Ｘがシャッタ部材６００のレバー部６３０と当接して、突起４７Ｘがレバー部６３０を下方へ、すなわち、ばね７００が伸びる方向へ付勢し、シャッタ部材６００が図１４中の反時計回りに回動する。
図１４に示すように、このようにシャッタ部材６００が回動すると、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａの位置と、開口部６１０Ａ，６１０Ｂの位置とが合致し、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａが同時に開放される。
【００７８】
ここで、光源装置４１１をライトガイド４７から取り外すと、ライトガイド４７の突起４７Ｘとレバー部６３０との当接が解除されて、ばね７００が収縮して、シャッタ部材６００が図１４中の時計回りに回動する。
このようにシャッタ部材６００が図１４中の時計回りに回動すると、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａの位置と、開口部６１０Ａ，６１０Ｂの位置とがずれた、図１２に示す状態となり、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａが同時に塞がれる。
【００７９】
次に、このような光源装置４１１を冷却する光源冷却系Ｂについて説明する。図７において、光源冷却系Ｂでは、電源ユニット３の下側に設けられた図示しないシロッコファンと、軸流ファン６６と、この軸流ファン６６に取り付けられた排気ダクト６７とが用いられている。
【００８０】
前記シロッコファンによって、ロアーケース２２の吸気口２２１Ａ（図３）から吸引された冷却空気は、ロアーケース２２の底面部２２１内側に形成された図示しないガイドに沿って流れた後、図１４に示すように、吸気口５２２Ａから光源装置４１１内に入り込んで光源ランプ４１６を冷却し、排気口５２１Ａから光源装置４１１の外へと出ていく。その後、光源装置４１１から出た冷却空気は、図７に示すように、パネル冷却系Ａと同様に、軸流ファン６６によって引き寄せられ、排気ダクト６７を介して、図示しない外装ケース前面の排気口から排出される。
【００８１】
〔５．実施形態の効果〕
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(１)保持部５２０に設けられた透明板５３０とリフレクタ４１７とによって囲まれた空間に対して、冷却空気を流通させる吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａを保持部５２０に構成したので、吸気口５２２Ａから排気口５２１Ａへと外部の冷却空気を導いて、リフレクタ４１７内の光源ランプ４１６を効率的に冷却でき、光源ランプ４１６の長寿命化を図ることができる。
【００８２】
(２)光源装置４１１がライトガイド４７から取り外された状態では、ばね７００の収縮力により、レバー部６３０と取り付け部５１５Ｂとが近接して、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａを同時に閉じることができる。
このため、万が一、光源ランプ４１６の発光管が破裂して光源装置４１１の交換が必要となった場合でも、ライトガイド４７から光源装置４１１を取り外す際に、シャッタ部材６００が吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａを塞ぐため、これらの破片が光源装置４１１の外部、すなわちプロジェクタ１の内部へ飛散することを確実に防止できて、プロジェクタ１を確実に動作できる。
【００８３】
(３)光源装置４１１がライトガイド４７に取り付けられた状態では、レバー部６３０とライトガイド４７の突起４７Ｘとの当接により、ばね７００が延伸して、保持部５２０に対してシャッタ部材６００が回動し、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａを同時に開放できる。このため、光源装置４１１をライトガイド４７に収納して、プロジェクタ１の光源として使用する際に、光源ランプ４１６に確実に冷却空気を送って、光源ランプ４１６を確実に冷却できる。
【００８４】
(４)以上のように、シャッタ部材６００を、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａの開閉を同時に行う一体的構成の部材としたので、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａに対応してシャッタ部材をそれぞれの側に設ける場合に比べて、シャッタ部材の構成部材点数を減少できて、シャッタ部材による開閉の構造を簡素化でき、光源装置４１１の製造コストを抑えることができる。
【００８５】
(５)筐体５１０の内面や左側の側面部５１３で光源ランプ４１６を含むリフレクタ４１７を所定位置に位置決めするように構成したので、射出成形によって筐体を成形することにより、光源ランプ４１６の照明光軸の位置を安定させることができる。さらに、このような構成の光源装置４１１をプロジェクタ１に採用したので、プロジェクタ１は、安定した高品質な画像を投写できる。
【００８６】
(６)シャッタ部材６００をリング状とし、このリング状のシャッタ部材６００に対応するリング状の保持部５２０を設けて光源装置４１１を構成したので、保持部５２０にシャッタ部材６００を取り付けるだけで、これらのリング状の曲面に沿ってシャッタ部材６００を滑らかに回動できる。このようなリング状という簡単な形状でありながら、シャッタ部材６００を確実に回動させることができ、光源装置４１１の製造コストを抑えることができる。
【００８７】
(７)シャッタ部材６００には、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａが閉じられた際に、光源装置４１１の下側に位置する吸気口５２２Ａを覆うカバー部６２０を形成したので、万が一光源ランプ４１６が破裂して、シャッタ部材６００と吸気口５２２Ａとの隙間から光源ランプ４１６の破片がはみ出たとしても、これらの破片が集まる下側の吸気口５２２Ａをカバー部６２０によって二重に覆ったので、これらの破片の飛散をより一層確実に防止できる。
【００８８】
(８)吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａを、光源ランプ４１６の照明光軸を中心とする対称位置に形成したので、リフレクタ４１７内全体に冷却空気を導入して、リフレクタ４１７内に滞留する熱を確実に外部へと排出でき、光源ランプ４１６の冷却効率をさらに高めて、光源ランプ４１６の長寿命化をより一層図ることができる。
【００８９】
(９)保持部５２０において、下側に吸気口５２２Ａを形成し、上側に排気口５２１Ａを形成したので、光源ランプ４１６によって熱せられた空気が上方へ流れることから、この熱風を光源装置４１１の外部へと確実に排出できる。
【００９０】
(10)ばね７００によって、シャッタ部材６００のレバー部６３０と保持部５２０に設けられた取り付け部５１５Ｂとを接続して、保持部５２０に対してシャッタ部材６００が回動する簡単な構成で、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａの同時開閉を確実にかつ簡単に行うことができる。
【００９１】
〔６．実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態において、保持部５２０には、下側に吸気口５２２Ａを１つ形成し、上側に排気口５２１Ａを１つ形成し、これらの吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａが光源ランプ４１６の照明光軸を中心とした対称位置に構成したが、これとは逆に、上側に吸気口５２２Ａを形成し下側に排気口５２１Ａを形成してもよい。
また、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａは、保持部５２０の各側において、それぞれ２つ以上形成してもよい。
さらに、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａは、照明光軸を中心とした対称位置ではない位置に構成してもよい。
また、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａは、例えば、保持部５２０の左右側等の上下側以外の位置に形成してもよい。
要するに、吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａにおいて、保持部５２０における位置、互いの相対位置、形状、数等は特に限定されないということである。なお、これらの吸気口５２２Ａおよび排気口５２１Ａは、保持部５２０ではなく、リフレクタ４１７に形成してもよいし、透明板５３０の一部を切り欠いて構成してもよい。
【００９３】
前記実施形態において、シャッタ部材６００をリング状としたが、これに限らず、摺動する方向にあわせて、矩形状等のその他の形状としもよく、滑らかに摺動できれば、特にその形状は限定されない。
【００９４】
前記各実施形態において、３つの光変調装置を用いたプロジェクタを採用したが、これに限らず、例えば、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタであってもよい。
【００９５】
前記各実施形態において、光変調装置として液晶パネルを採用したが、これに限らず、例えば、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の光変調装置を採用してもよい。さらに、前記実施形態では、透過型の光変調装置を用いたが、反射型の光変調装置を用いてもよい。
【００９６】
前各記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタとしたが、スクリーンの観察方向の後ろ側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
その他、本発明の実施時の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００９７】
【発明の効果】
本発明によれば、光源ランプが破裂した際に、その破片を外部に飛散させることなく、光源ランプを効率的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることができるとともに、機構を簡素化して部材点数を減少できて製造コストを抑えることができるいう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプロジェクタを上方から見た斜視図である。
【図２】前記プロジェクタを後方から見た斜視図である。
【図３】前記プロジェクタを下方から見た斜視図である。
【図４】前記プロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図１の状態から前記プロジェクタを構成するフロントケース、上部シールド部材、回路基板を外した図である。
【図５】前記プロジェクタを構成する光学ユニットを模式的に示す平面図である。
【図６】前記光学ユニットを構成する光学装置の一部である光学装置本体を示す斜視図である。
【図７】図４に対して、冷却空気の流れる方向を示す矢印を追加して記載した図であり、電源冷却系を含む前記プロジェクタ内の冷却空気の流れを示す図である。
【図８】前記プロジェクタにおいて、前記光学装置の下側の構造を模式的に示す斜視図であり、パネル冷却系を説明するための図である。
【図９】前記プロジェクタを構成する光源装置を示す斜視図である。
【図１０】前記光源装置を示す分解斜視図である。
【図１１】前記光源装置を示す縦断面図である。
【図１２】前記光源装置を示す縦断面図である。
【図１３】前記プロジェクタを構成するライトガイドに前記光源装置が取り付けられた様子を示す部分斜視図である。
【図１４】前記ライトガイドに前記光源装置が取り付けられた様子を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１光学機器としてのプロジェクタ
４７ライトガイド
４７Ｘ突起
４１１光源装置
４１６光源ランプ
４１７リフレクタ
５００保持部材
５１０筐体
５１５Ｂ保持部材の一端である取り付け部
５２０保持部
５２１Ａ複数の通気口を構成する排気口
５２２Ａ複数の通気口を構成する吸気口
５３０透明板
６００リング状のシャッタ部材
６１０Ａ，６１０Ｂ複数の通気口を構成する開口部
６２０カバー部
６３０レバー部
７００弾性部材としてのばね
Ｂ光源冷却系[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
 The present invention includes a light source device and the light source device.projectorAbout.
[0002]
[Background]
Conventionally, projectors are used for presentations such as conferences and academic meetings. Such a projector modulates a light beam emitted from a light source lamp of a light source device according to image information to form an optical image, and enlarges and projects this optical image. In recent projectors, it has been required to increase the brightness of a light source lamp in order to display a projected optical image clearly.
[0003]
Here, as the light source lamp of the projector, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like is used. With the life of the light source lamp, an arc tube made of quartz glass or the like is ruptured, and the fragments are in the projector. There is a risk of splashing.
Further, since the light source lamp generates a large amount of heat as its brightness increases, it is necessary to prevent the light source lamp from bursting by discharging the heat to the outside and cooling it.
[0004]
Therefore, a conventional light source device including a light source lamp is provided with the following mechanism. That is, the light beam exit side of the reflector is covered with a transparent plate made of glass or the like, and a plurality of vent holes serving as an intake port and an exhaust port are provided in a part of the reflector or the transparent plate. Furthermore, a lid member (shutter member) corresponding to each of these vents is provided, and when the optical device is attached to the projector, each lid member opens the respective vent, and the optical device When removed from the projector, each lid member closes the corresponding vent. With such a mechanism, cooling of the light source lamp and prevention of scattering of fragments at the time of lamp burst are achieved.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the mechanism of the light source device described above, a lid member corresponding to each vent hole must be provided to open and close each vent hole. This mechanism becomes complicated, and the members constituting this mechanism There is a problem in that the number of points increases and the manufacturing cost of the light source device increases.
Such a problem occurs not only in the light source device used for the projector but also in the light source device used in other optical devices such as an illumination device.
[0006]
 The object of the present invention is to increase the life of the light source lamp by effectively cooling the light source lamp without scattering the fragments when the light source lamp is ruptured. And a light source device that can reduce the number of members and reduce the manufacturing cost, and the light source deviceprojectorIs to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
 A light source device according to the present invention holds a light source lamp, a reflector that aligns and emits a light beam emitted from the light source lamp, and positions and holds the light source lamp and the reflector in a light beam emission direction and a direction orthogonal thereto. A light source device including a holding member, wherein the holding member is formed in the vicinity of the light beam emission surface of the reflector and the transparent plate covering the light beam emission surface side of the reflector, and introduces cooling air to the light source lamp from the outside And an integral shutter member that slides relative to the holding member and simultaneously opens and closes the plurality of ventilation holes.The shutter member rotates about the illumination optical axis of the light source lamp.It is characterized by that.
[0008]
Here, the plurality of vent holes are openings used as an intake port and an exhaust port, and can be configured as, for example, a pair of openings formed on the upper and lower sides and the left and right sides of the holding member. In this case, the cooling air can be circulated in the vertical direction or the horizontal direction in the reflector, and the light source lamp in the reflector can be efficiently cooled.
[0010]
In addition, as a shutter member that opens and closes a plurality of vents at the same time, for example, openings having substantially the same shape are formed at positions corresponding to the vents. It is possible to adopt a configuration in which the vent is matched or displaced. Furthermore, it is also possible to employ a configuration in which a lid portion corresponding to a plurality of vent holes is formed on the shutter member, and the lid portion matches or shifts with the vent port as the shutter member slides.
[0011]
Further, the holding member is formed with a positioning surface for positioning the light source lamp and the reflector in the illumination optical axis direction of the light source lamp and in a direction orthogonal to the illumination optical axis. For example, as a resin molded product by injection molding or the like By molding, the positions of the light source lamp and the reflector can be accurately specified.
[0012]
According to the present invention, since the reflector including the light source lamp is positioned and held on the holding member in a state where the transparent plate covering the light beam exit surface side of the reflector is provided on the holding member, a plurality of ventilation holes formed on the holding member are provided. It is possible to efficiently cool the light source lamp in the reflector by guiding the cooling air from one of the vents to the other vent, and to extend the life of the light source lamp.
[0013]
Here, in the light source device of the present invention, the shutter member can be configured such that the plurality of vents are simultaneously opened when attached to an optical device or the like, and the plurality of vents are simultaneously closed when detached from the optical device. . In such a configuration, when the light source device is attached to the optical device, even if the light-emitting tube of the light source lamp ruptures and the light source device needs to be replaced, these fragments are outside the light source device, that is, the optical device, It is possible to surely prevent scattering into the interior of the projector, and to operate the optical apparatus and the like reliably. In addition, when the shutter member is attached to an optical device or the like, the shutter member opens a plurality of vents at the same time, so that the cooling of the light source lamp is not impaired.
[0014]
Further, since the shutter member is a single member configured to open and close a plurality of vents simultaneously, for example, a shutter member corresponding to each vent is prepared as a separate member. Since it is not necessary to employ a complicated configuration in which the shutter member slides to open and close the vents, the number of members can be reduced, and the open / close structure can be simplified, thereby reducing the manufacturing cost of the light source device. Can do.
[0015]
 further,The shutter member,Rotate around the illumination light axis of the light source lampBecauseWhen the plurality of vents are simultaneously opened and closed by sliding the shutter member, the shutter member slides within the light source device without jumping out to the outside or the like, so that the light source device can be downsized. In addition, the structure of a storage part such as an optical device in which the light source device is stored can be simplified.
[0016]
The shutter member is configured in a ring shape, and is formed in a ring shape so as to surround the light beam emission surface of the light source lamp on the light beam emission surface of the holding member, and rotatably holds the shutter member. It is preferable that a holding part is provided.
Here, as the holding member, for example, a holding portion that holds a ring-shaped shutter member and a holding member body that holds the reflector including the light source lamp in a correct posture can be configured.
In addition, as a shape of a holding | maintenance part, it is good also as a ring shape with a circular cross section, and it is good also as a cross-sectional shape which cut off both ends of this circle | round | yen.
[0017]
In such a configuration, for example, the shutter member can be smoothly rotated along the curved surface of the holding portion only by attaching the ring-shaped shutter member to the ring-shaped holding portion corresponding to the ring shape. At this time, the shutter member can be reliably rotated with respect to the holding portion even though it is a simple member, and the manufacturing cost of the light source device can be suppressed.
[0018]
Furthermore, it is preferable that the shutter member is formed with a cover portion that covers at least the ventilation port located on the lowermost side among the plurality of ventilation ports when the plurality of ventilation ports are closed.
With such a configuration, even if a fragment of the light source lamp protrudes from the gap between the shutter member and the vent, the lowermost side vent where the debris collects is doubly covered with the cover, Can be prevented more reliably.
[0019]
In the above light source device, it is preferable that the plurality of vent holes are formed at symmetrical positions around the illumination optical axis of the light source lamp in the holding member.
In such a configuration, since the vents are formed at symmetrical positions of the illumination optical axis, the cooling air is introduced to the entire inside of the reflector, and the heat staying in the reflector can be surely discharged to the outside. The cooling efficiency of the lamp can be increased and the life of the light source lamp can be further extended.
[0020]
Here, it is preferable that at least one of the plurality of vent holes is formed on the upper and lower sides of the holding member.
In such a configuration, for example, when cooling air is introduced from the lower vent and hot air is discharged from the upper vent, the hot air flows upward. It can be reliably discharged outside the light source device.
On the other hand, when cooling air is introduced from the upper vent and hot air is discharged from the lower vent, the hot air stays on the upper side of the reflector. By rapidly cooling, the life of the light source device including the reflector can be extended.
[0021]
 In the light source device as described above, the shutter member is integrally configured with a lever portion,SaidBetween the lever part and one end of the holding member,SaidAn elastic member that pulls the lever portion and the holding member in a direction close to each other is provided,SaidWhen the light source device is attached to the optical device, the lever portionSaidIt is preferable that the shutter member slides in a certain direction with respect to the holding member by being biased in a direction opposite to the approaching direction by a part of the optical device.
[0022]
 Here, a spring, rubber, resin, or the like can be employed as the elastic member.As the optical device, for example, a projector including a liquid crystal projector and an overhead projector, and various optical devices including a lighting device can be employed.
 In such a case, in the state in which the light source device is detached from the optical device, the lever portion and the holding member are attracted by the elastic member, and the plurality of vents are closed at the same time. In a state where the apparatus is attached, the lever portion and the holding member are urged in a direction opposite to the pulling direction by a part of the optical device, and the integrally formed shutter member slides with respect to the holding member. And can be configured to open multiple vents simultaneously.
 With such a configuration, the opening and closing of the air vent can be reliably and easily performed by simply forming a lever portion on the shutter member and providing an elastic member that connects the lever portion and one end of the holding member. Can be done.
[0023]
 According to the present inventionprojectorIs provided with the light source device described above..
BookAccording to the invention, it is possible to achieve substantially the same operation and effect as the light source device described above.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1. (Main projector configuration)
FIG. 1 is a perspective view of a projector 1 as an optical apparatus according to the present invention as viewed from above. FIG. 2 is a perspective view of the projector 1 as seen from the rear. FIG. 3 is a perspective view of the projector 1 as viewed from below.
[0025]
1 to 3, the projector 1 includes a substantially rectangular parallelepiped outer case 2.
The outer case 2 is a housing that houses the main body of the projector 1, and includes an upper case 21, a lower case 22, and a front case 23 that is attached so as to straddle the front sides of these cases 21 and 22. Composed. Each case 21-23 is a product made from a synthetic resin, respectively.
[0026]
As shown in FIG. 2, the upper case 21 includes an upper surface portion 211, a side surface portion 212, and a back surface portion 213 that respectively constitute the top surface, the side surface, and the back surface of the projector 1.
An operation panel 25 is provided on the front side of the upper surface portion 211.
In the upper case 21, a recessed portion 21 A is formed on the rear side of the operation panel 25 so as to straddle the rear side of the upper surface portion 211 and the back surface portion 213. A part of the circuit board 5 accommodated in the exterior case 2 is exposed to the outside from the recess 21A. The part of the circuit board 5 exposed to the outside is various connectors 5A constituting the interface unit. An external device is connected to the projector 1 via these connectors 5A.
[0027]
As shown in FIG. 3, the lower case 22 is configured to include a bottom surface portion 221, a side surface portion 222, and a back surface portion 223 that respectively configure the bottom surface, the side surface, and the back surface of the projector 1.
An opening 221X is formed in the bottom surface portion 221. In the rectangular opening 221X, a lamp cover 24 is fitted and detachably provided. Further, the bottom surface portion 221 is formed with intake ports 221A and 221B for sucking cooling air from the outside.
[0028]
In the bottom surface part 221, a rear leg 22R constituting a leg part of the projector 1 is formed at a substantially central part on the rear side. In addition, front legs 22F constituting the legs of the projector 1 are provided at the left and right corners on the front side of the bottom 221, respectively. That is, the projector 1 is supported at three points by the rear leg 22R and the two front legs 22F.
Each of the two front legs 22F is configured to be able to advance and retract in the vertical direction, and can adjust the position of the projected image by adjusting the tilt (posture) of the projector 1 in the front-rear direction and the left-right direction.
[0029]
As shown in FIG. 2, a remote control storage portion 26 is formed in the lower portion of the connector 5 A in the back surface portion 223. The remote control storage unit 26 stores a remote controller (remote control) 26A for performing remote operation of the projector 1.
In FIG. 2, a speaker hole 22 A is formed on the right side of the remote control housing portion 26 in the back surface 223, and an inlet connector 22 B is provided on the left side of the remote control housing portion 26.
[0030]
As shown in FIG. 1, the front case 23 includes a front surface portion 231, a top surface portion 232, and a side surface portion 233 that respectively constitute the front surface, the top surface, and the side surface of the projector 1.
The front case 23 has an opening 23 A that straddles the front surface 231 and the top surface 232. A projection lens 46 is disposed inside the exterior case 2 so as to correspond to the opening 23A. At this time, a part of the projection lens 46 is exposed to the outside from the opening 23A, and the zoom operation and the focus operation of the projection lens 46 can be manually performed via the lever 46A which is a part of the exposed part. It has become.
[0031]
Further, an exhaust port 23B as an opening is formed in the front surface 231 at a position opposite to the opening 23A described above. An exhaust duct 67 for guiding the air in the projector 1 is provided inside the exhaust port 23B. The exhaust port 67A of the exhaust duct 67 faces the exhaust port 23B. A plurality of blade plates 23B1 arranged in the horizontal direction are formed in the exhaust port 23B, and the function of rectifying the cooling air discharged from the exhaust port 67A of the exhaust duct 67 and the like by these blade plates 23B1 It has a function to block light.
[0032]
As shown in FIG. 1, an air inlet 2 A is formed on the side surface side of the exterior case 2 so as to straddle the side surface portion 212 of the upper case 21 and the side surface portion 222 of the lower case 22. A sirocco fan (not shown in FIGS. 1 to 3) is provided inside the air inlet 2A.
[0033]
Here, FIG. 4 is a perspective view showing the inside of the projector 1.
As shown in FIG. 4, the exterior case 2 has a power supply unit 3 disposed substantially in front of the projector 1 as viewed from the front of the projector 1 and a plan view disposed from the rear to the right side of the power supply unit 3. An L-shaped optical unit 4 and the circuit board (not shown) disposed above these units 3 and 4 are provided.
[0034]
The power supply unit 3 includes a power supply 31 and a lamp driving circuit (ballast) 32 disposed below the power supply 31.
The power source 31 supplies power supplied from the outside to the lamp driving circuit 32, the circuit board, and the like through a power cable (not shown) connected to the inlet connector.
The lamp driving circuit 32 supplies power supplied from the power source 31 to a light source lamp (not shown in FIG. 4) constituting the optical unit 4 and is electrically connected to the light source lamp. Such a lamp driving circuit 32 is wired on a substrate (not shown), for example.
[0035]
The power supply 31 and the lamp driving circuit 32 are arranged in a line up and down substantially in parallel, and the occupied space extends in the left-right direction in front of the projector 1.
Further, the power supply 31 and the lamp driving circuit 32 are each covered with cylindrical members 31A and 32A that are open on the left and right sides. These cylinder members 31A and 32A function as ducts for inducing cooling air. Further, the surface of the cylindrical member 32A is processed with a metal such as a plating process, and leakage of electromagnetic noise from the lamp driving circuit 32 is prevented.
Furthermore, the power supply 31 and the lamp drive circuit 32 are covered with a metal lower shield member 33 having a rectangular opening, and electromagnetic noise leaks from the power supply 31 and the lamp drive circuit 32 to the outside. Is prevented.
[0036]
Although not specifically shown, the circuit board is a single board on which a control unit including a CPU and the like and an interface unit including various connectors 5A (FIG. 2) as connection terminals are mounted. Yes, the control unit controls the liquid crystal panel constituting the optical device 44 in accordance with the image information input via the connector 5A.
[0037]
The circuit board is disposed on the lower shield member 33 shown in FIG. 4, and a metal upper shield member (not shown) is disposed above the circuit board. The upper shield member and the lower shield member 33 are fixed to each other with the circuit board interposed therebetween. As a result, leakage of electromagnetic noise from the power supply unit 3 or the circuit board to the outside is prevented.
[0038]
[2. Detailed configuration of the optical unit)
Here, FIG. 5 is a plan view schematically showing the optical unit 4.
As shown in FIGS. 4 and 5, the optical unit 4 optically processes the light beam emitted from the light source lamp 416 constituting the light source device 411 to form an optical image corresponding to the image information. It is a unit for enlarging and projecting, such as an integrator illumination optical system 41, a color separation optical system 42, a relay optical system 43, an optical device 44, a projection lens 46 as a projection optical system, and these optical components 41 to 41. And a light guide 47 for storing 46.
[0039]
The integrator illumination optical system 41 illuminates almost uniformly the image forming areas of the three liquid crystal panels 441 constituting the optical device 44 (respectively, the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B for red, green, and blue color lights). And includes a light source device 411, a first lens array 412, a second lens array 413, a polarization conversion element 414, and a superimposing lens 415.
[0040]
The light source device 411 includes a light source lamp 416 as a radiation light source and a reflector 417. A radial light beam emitted from the light source lamp 416 is reflected by the reflector 417 to be a parallel light beam, and the parallel light beam is emitted to the outside. .
As the light source lamp 416, a halogen lamp is adopted. In addition to the halogen lamp, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like can be used.
A parabolic mirror is employed as the reflector 417. Instead of the parabolic mirror, a combination of a collimating concave lens and an elliptical mirror may be employed. The structure of the light source device 411 will be described in detail later.
[0041]
The first lens array 412 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the optical axis direction are arranged in a matrix. Each small lens splits the light beam emitted from the light source lamp 416 into a plurality of partial light beams. The contour shape of each small lens is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area of the liquid crystal panel 441. For example, if the aspect ratio (ratio of horizontal and vertical dimensions) of the image forming area of the liquid crystal panel 441 is 4: 3, the aspect ratio of each small lens is also set to 4: 3.
[0042]
The second lens array 413 has substantially the same configuration as the first lens array 412, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix. The second lens array 413 has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 412 on the liquid crystal panel 441 together with the superimposing lens 415.
[0043]
The polarization conversion element 414 is disposed between the second lens array 413 and the superimposing lens 415 and is unitized with the second lens array 413. Such a polarization conversion element 414 converts the light from the second lens array 413 into a single type of polarized light, thereby improving the light use efficiency in the optical device 44.
[0044]
Specifically, each partial light converted into one type of polarized light by the polarization conversion element 414 is finally superimposed on the liquid crystal panel 441 of the optical device 44 by the superimposing lens 415. In the projector 1 using the liquid crystal panel 441 of the type that modulates polarized light, only one type of polarized light can be used, so almost half of the light from the light source lamp 416 that emits other types of randomly polarized light is not used. For this reason, by using the polarization conversion element 414, all the light beams emitted from the light source lamp 416 are converted into one type of polarized light, and the light use efficiency in the optical device 44 is increased.
Such a polarization conversion element 414 is introduced in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304739.
[0045]
The color separation optical system 42 includes two dichroic mirrors 421 and 422 and a reflection mirror 423, and a plurality of partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 41 by the dichroic mirrors 421 and 422 are red (R) and green. (G) and blue (B) have a function of separating into three color lights.
[0046]
The relay optical system 43 includes an incident side lens 431, a relay lens 433, and reflection mirrors 432 and 434, and has a function of guiding red light, which is color light separated by the color separation optical system 42, to the liquid crystal panel 441R. ing.
[0047]
At this time, the dichroic mirror 421 of the color separation optical system 42 transmits the red light component and the green light component of the light beam emitted from the integrator illumination optical system 41 and reflects the blue light component. The blue light reflected by the dichroic mirror 421 is reflected by the reflection mirror 423, passes through the field lens 418, and reaches the blue liquid crystal panel 441B. The field lens 418 converts each partial light beam emitted from the second lens array 413 into a light beam parallel to the central axis (principal ray). The same applies to the field lens 418 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 441G and 441B.
[0048]
Of the red light and green light transmitted through the dichroic mirror 421, the green light is reflected by the dichroic mirror 422, passes through the field lens 418, and reaches the liquid crystal panel 441G for green. On the other hand, the red light passes through the dichroic mirror 422, passes through the relay optical system 43, passes through the field lens 418, and reaches the liquid crystal panel 441R for red light.
The relay optical system 43 is used for red light because the optical path length of the red light is longer than the optical path lengths of the other color lights, thereby preventing a decrease in light use efficiency due to light diffusion or the like. Because. That is, this is to transmit the partial light beam incident on the incident side lens 431 to the field lens 418 as it is.
[0049]
The optical device 44 modulates an incident light beam according to image information to form a color image. The optical device 44 includes three incident-side polarizing plates 442 on which the respective color lights separated by the color separation optical system 42 are incident. Liquid crystal panels 441R, 441G, 441B as light modulation devices disposed at the subsequent stage of each incident side polarizing plate 442, and emission side polarizing plates 443 disposed at the subsequent stage of the respective liquid crystal panels 441R, 441G, 441B And a cross dichroic prism 444 as an optical system.
[0050]
The liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B use, for example, polysilicon TFTs as switching elements.
In the optical device 44, each color light separated by the color separation optical system 42 is modulated according to image information by the three liquid crystal panels 441R, 441G, 441B, the incident side polarizing plate 442, and the emission side polarizing plate 443. The optical image is formed.
[0051]
The incident-side polarizing plate 442 transmits only polarized light in a certain direction out of each color light separated by the color separation optical system 42 and absorbs other light beams. A polarizing film is attached to a substrate such as sapphire glass. It has been done.
The exit-side polarizing plate 443 is configured in substantially the same manner as the incident-side polarizing plate 442, and transmits only polarized light in a predetermined direction out of the light beams emitted from the liquid crystal panel 441 (441R, 441G, 441B), and transmits the other light beams. Absorb.
The incident side polarizing plate 442 and the exit side polarizing plate 443 are set so that the directions of the polarization axes thereof are orthogonal to each other.
[0052]
The cross dichroic prism 444 emits from the exit-side polarizing plate 443, and forms a color image by combining optical images modulated for each color light.
The cross dichroic prism 444 is provided with a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light in a substantially X shape along the interface of four right-angle prisms. Three color lights are synthesized by the multilayer film.
[0053]
The liquid crystal panel 441, the exit-side polarizing plate 443, and the cross dichroic prism 444 described above are configured as an optical device body 45 that is unitized as a unit. The incident-side polarizing plate 442 is attached by being slidably fitted into a groove (not shown) formed in the light guide 47.
[0054]
FIG. 6 is a perspective view showing the optical device main body 45.
As shown in FIG. 6, the optical device main body 45 is attached to a cross dichroic prism 444, a metal base 451 that supports the cross dichroic prism 444 from below, and a light beam incident end face of the cross dichroic prism 444, and is on the exit side. A metal holding plate 452 for holding the polarizing plate 443 and a liquid crystal panel 441 (441R, 441G, 441B) held by four pin members 453 attached to the light beam incident side of the holding plate 452 are provided. . A gap with a predetermined interval is provided between the holding plate 452 and the liquid crystal panel 441, and cooling air flows through this gap.
As shown in FIG. 4, the projection lens 46 enlarges and projects the color image synthesized by the cross dichroic prism 444 of the optical device 44.
[0055]
Each optical system 41-44 demonstrated above is accommodated in the light guide 47 made from a synthetic resin as a housing | casing for optical components, as shown in FIG.
The light guide 47 is not specifically shown on the inner side in FIG. 4, but the optical components 412 to 415, 418, 421 to 423, 431 to 434, and 442 shown in FIG. A lower light guide 471 having a groove and a lid-like upper light guide 472 that closes the opening side of the upper portion of the lower light guide 471 are configured.
In FIG. 4, the light source device 411 is accommodated on one end side of the light guide 47 having a substantially L shape in plan view, and the projection lens 46 is screwed and fixed to the other end side via a head portion 49. Yes.
[0056]
[3. (Cooling structure)
Here, the projector 1 is provided with a panel cooling system A that mainly cools the liquid crystal panel 441 and a power supply cooling system C that mainly cools the power supply unit 3.
Here, FIG. 7 is a diagram in which an arrow indicating the direction in which the cooling air flows is added to FIG. 4, and is a diagram illustrating the flow of the cooling air in the projector 1 including the power supply cooling system C. . FIG. 8 is a perspective view schematically showing the lower structure of the optical device 44, and is a view for explaining the panel cooling system A. As shown in FIG.
[0057]
In FIG. 7, the panel cooling system A uses two sirocco fans 61 and 62 arranged on the right side of the projection lens 46. Further, as shown in FIG. 8, in the panel cooling system A, ducts 63 and 64 connected to these fans 61 and 62 are used.
As shown in FIG. 8, the sirocco fans 61, 62 suck external cooling air from the air inlet 2 A on the side surface of the outer case 2 and discharge the sucked cooling air to the ducts 63, 64, respectively. Note that the sirocco fan 62 is larger than the sirocco fan 61.
[0058]
The duct 63 guides the cooling air discharged from the sirocco fan 61 to the lower side of the optical device 44, and a rectangular opening 63A is formed at a position corresponding to the lower side of the green light liquid crystal panel 441G. ing.
The duct 64 guides the cooling air discharged from the sirocco fan 62 to the lower side of the optical device 44, and the positions corresponding to the lower sides of the liquid crystal panels 441R and 441B for red light and blue light are as follows. Rectangular openings 64A and 64B are respectively formed.
Here, although not shown, openings are formed at positions corresponding to the openings 63A, 64A, and 64B on the bottom surface of the lower light guide.
[0059]
Therefore, as shown in FIG. 8, in the panel cooling system A, the cooling air sucked by the sirocco fans 61, 62 is added to the liquid crystal panels 441R, 441G, 441B, and the incident side polarizing plate (not shown in FIG. 8). The exit side polarizing plate also flows so as to cool.
In FIG. 7, the cooling air that has cooled the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B in this way from the lower side to the upper side cools the lower surface of the circuit board (not shown) and moves toward the left axial flow fan 66 side as viewed from the front. It is drawn and discharged from an exhaust port on the front surface of the outer case (not shown).
[0060]
In FIG. 7, the power supply cooling system C uses an axial fan 68 provided on the right side of the power supply unit 3.
The cooling air sucked from the air inlet 221B formed in the bottom surface portion 221 of the lower case 22 by the axial fan 68 from the front along the cylindrical members 31A and 32A while cooling the power source 31 and the lamp driving circuit 32. After flowing from the right side to the left side as seen, most of them are drawn by the axial fan 66 and then exhausted through the exhaust duct 67 in the same manner as the other cooling systems A and B through the exhaust duct 67 on the front surface of the exterior case. Discharged from. A part of the air is not directly drawn to the axial fan 66 but is directly discharged from the exhaust port of the outer case.
[0061]
[4. Structure of light source device]
Next, the structure of the light source device 411 will be described.
FIG. 9 is a perspective view showing the light source device 411, and FIG. 10 is an exploded perspective view showing the light source device 411. 11 and 12 are longitudinal sectional views showing the light source device 411. FIG. 13 is a partial perspective view showing a state in which the light source device 411 is attached to the light guide 47. FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the light source device 411 attached to the light guide 47.
[0062]
As shown in FIG. 9, the light source device 411 includes the light source lamp 416 and the reflector 417 described above, a holding member 500 to which the light source lamp 416 and the reflector 417 are attached, and a ring attached to the light emission side of the holding member 500. And a spring 700 as an elastic member that connects a part of the holding member 500 and a part of the shutter member 600.
[0063]
As shown in FIG. 10, the holding member 500 is a synthetic resin member that holds the reflector 417 including the light source lamp 416 and the shutter member 600 in a predetermined position, and a substantially rectangular parallelepiped casing 510 having a hollow inside, The ring-shaped holding part 520 is formed so as to protrude from the light beam emission surface of the casing 510, and the glass transparent plate 530 is attached to the light beam emission surface of the ring-shaped holding part 520 so as to be fitted.
[0064]
The housing 510 includes an upper surface portion 511, a lower surface portion 512, left and right side surface portions 513 and 514, and a front surface portion 515, and is configured in a substantially rectangular parallelepiped shape. However, the rear surface portion of the housing 510 is opened to attach the reflector 417.
Further, in the case 510, the front end portion of the reflector 417 including the light source lamp 416 is brought into contact with the inner surface of the front surface portion 515 as a light beam emission direction and the inner surface of the left side surface portion 513 as a direction orthogonal to the inner surface. , A member that positions and holds the reflector 417 including the light source lamp 416.
[0065]
As shown in FIG. 11, protrusions 511 A and 512 A that engage with recesses (not shown) formed inside the light guide 47 are formed on the upper surface portion 511 and the lower surface portion 512.
In addition, as shown in FIG. 11, a substantially rectangular opening 515 A is formed in the front surface portion 515. When the reflector 417 including the light source lamp 416 is attached to the housing 510, the light source lamp 416 protrudes from the opening 515A toward the light beam emission side as shown in FIG.
Further, in FIG. 10, a mounting portion 515 B extending to the outside of the left side surface portion 513 is provided at the upper left end portion of the front surface portion 515. A hole 515C for attaching one end of the spring 700 is formed in the attachment portion 515B.
[0066]
The holding unit 520 is formed on the light emission surface of the housing 510, surrounds the light emission surface of the light source lamp 416, and holds the shutter member 600 so as to be rotatable about the illumination optical axis of the light source lamp 416. is there.
In addition, the holding portion 520 is configured to protrude to the light beam emission side with a size larger than the protruding size of the light source lamp 416, and prevents the light source lamp 416 and the transparent plate 530 from contacting each other.
[0067]
The holding part 520 is a member that has a cross-sectional shape that is cut off in a vertical direction on the left and right sides of a substantially circular shape, and that protrudes with a larger dimension than the dimension in which the light source lamp 416 protrudes from the opening 515A of the housing 510. , A curved upper surface portion 521 projecting upward, a curved lower surface portion 522 projecting downward, and left and right side surface portions 523.
[0068]
The upper surface portion 521 is formed with a rectangular exhaust port 521A which is a vent. Although not shown, an air filter is provided at the exhaust port 521A. In addition, the lower surface portion 522 is formed with a rectangular intake port 522A which is a vent hole. Although not shown, an air filter is provided at the intake port 522A as well as the exhaust port 521A.
By these air filters, entry of dust from the outside into the reflector 417 and leakage of fragments to the outside when the light source lamp 416 is ruptured are prevented.
The intake port 522A and the exhaust port 521A are formed at symmetrical positions around the illumination optical axis of the light source lamp 416.
[0069]
As shown in FIGS. 10 and 11, the shutter member 600 rotates about the illumination optical axis of the light source lamp 416 with respect to the holding portion 520 constituting the holding member 500, and the intake port 522A and the exhaust port 521A. Are integrally configured to open and close at the same time.
The shutter member 600 is formed to have a ring-shaped shutter main body 610 having a width dimension substantially the same as the projecting dimension of the holding portion 520 and to be orthogonal to the front surface of the shutter main body 610 and extend from the front surface to the outside of the shutter main body 610. And a lever portion 630 formed to protrude outward from the outer peripheral portion of the shutter main body 610.
[0070]
The shutter body 610 is formed in a ring shape corresponding to the ring-shaped holding portion 520, is a portion that is attached to the holding portion 520 and rotates, and corresponds to the intake port 522A and the exhaust port 521A formed in the holding portion 520. Opening portions 610A and 610B are formed at predetermined positions.
As shown in FIG. 11, these openings 610 A and 610 B are formed so as to be symmetrical with respect to the illumination optical axis of the light source lamp 416 when the shutter body 610 is attached to the holding unit 520. Yes.
[0071]
As shown in FIG. 10, the cover portion 620 covers the intake port 522 A serving as the lowermost vent when the intake port 522 A and the exhaust port 521 A are closed. When the shutter main body 610 is attached to the holding portion 520, the cover portion 620 becomes substantially parallel to the transparent plate 530, and even if the light source lamp 416 is damaged, the fragments do not scatter to the light emission side. Yes.
[0072]
The lever portion 630 is a substantially rectangular plate-like portion that is biased downward by a part of the light guide 47 when the light source device 411 is attached to the light guide 47 of the projector 1. When energized, the shutter member 600 rotates with respect to the holding portion 520. Further, when this urging is released, the shutter member 600 rotates in the direction opposite to the urging direction.
The lever portion 630 has a hole 630 A for attaching the other end of the spring 700.
[0073]
Both ends of the spring 700 are attached to the hole 630A of the lever portion 630 and the hole 515C formed in the attachment portion 515B, and the contraction force causes the lever portion 630 and the attachment portion 515B to move toward each other. It is a draw.
[0074]
When the light source device 411 is not housed in the light guide 47, the shutter member 600 rotates in the direction of arrow A from the state of FIG. Yes.
[0075]
Next, an opening / closing mechanism for the intake port 522A and the exhaust port 521A by the rotation of the shutter member 600 will be described.
Here, when the light source device 411 is not housed in the light guide 47, the shutter member 600 is rotated in the direction of the arrow A from the state of FIG. It will be in such a state.
[0076]
As shown in FIG. 12, in a state where the shutter main body 610 is attached to the holding portion 520, the lever portion 630 and the attachment portion 515B come close to each other by the contraction force of the spring 700, and the positions of the intake port 522A and the exhaust port 521A; The positions of the openings 610A and 610B are shifted, and the intake port 522A and the exhaust port 521A are closed simultaneously. In this way, the light source device 411 is configured.
[0077]
As shown in FIGS. 13 and 14, when the light source device 411 configured as described above is housed from an opening formed on the lower side of the light guide 47, the protrusion 47 X that is a part of the light guide 47 is formed as a shutter member. In contact with the lever portion 630 of 600, the protrusion 47X urges the lever portion 630 downward, that is, in the direction in which the spring 700 extends, and the shutter member 600 rotates counterclockwise in FIG.
As shown in FIG. 14, when the shutter member 600 rotates as described above, the positions of the intake port 522A and the exhaust port 521A coincide with the positions of the openings 610A and 610B, and the intake port 522A and the exhaust port 521A are simultaneously aligned. Opened.
[0078]
Here, when the light source device 411 is removed from the light guide 47, the contact between the projection 47X of the light guide 47 and the lever portion 630 is released, the spring 700 contracts, and the shutter member 600 rotates clockwise in FIG. To turn.
When the shutter member 600 rotates in the clockwise direction in FIG. 14, the positions of the intake port 522A and the exhaust port 521A and the positions of the openings 610A and 610B are shifted to the state shown in FIG. 522A and the exhaust port 521A are closed simultaneously.
[0079]
Next, the light source cooling system B that cools the light source device 411 will be described. In FIG. 7, the light source cooling system B uses a sirocco fan (not shown) provided below the power supply unit 3, an axial fan 66, and an exhaust duct 67 attached to the axial fan 66. .
[0080]
The cooling air sucked from the inlet 221A (FIG. 3) of the lower case 22 by the sirocco fan flows along a guide (not shown) formed inside the bottom surface portion 221 of the lower case 22, and then shown in FIG. In this way, the light source lamp 416 enters the light source device 411 from the air inlet 522A, cools, and goes out of the light source device 411 from the exhaust port 521A. Thereafter, as shown in FIG. 7, the cooling air emitted from the light source device 411 is drawn by the axial fan 66 in the same manner as the panel cooling system A, and the exhaust port on the front surface of the exterior case (not shown) is connected via the exhaust duct 67. Discharged from.
[0081]
[5. Effects of the embodiment
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) Since the intake port 522A and the exhaust port 521A through which the cooling air flows are formed in the holding unit 520 in the space surrounded by the transparent plate 530 and the reflector 417 provided in the holding unit 520, the intake port 522A External cooling air can be guided from the air outlet to the exhaust port 521A to efficiently cool the light source lamp 416 in the reflector 417, and the life of the light source lamp 416 can be extended.
[0082]
(2) When the light source device 411 is detached from the light guide 47, the lever portion 630 and the attachment portion 515B come close to each other due to the contraction force of the spring 700, and the intake port 522A and the exhaust port 521A can be closed simultaneously. .
For this reason, even if the light-emitting tube of the light source lamp 416 is ruptured and the light source device 411 needs to be replaced, when the light source device 411 is removed from the light guide 47, the shutter member 600 has the intake port 522A and the exhaust port. Since 521A is blocked, it is possible to reliably prevent these pieces from scattering outside the light source device 411, that is, inside the projector 1, and the projector 1 can be operated reliably.
[0083]
(3) In a state where the light source device 411 is attached to the light guide 47, the spring 700 is extended by the contact between the lever portion 630 and the protrusion 47 X of the light guide 47, and the shutter member 600 is moved relative to the holding portion 520. By rotating, the intake port 522A and the exhaust port 521A can be opened simultaneously. For this reason, when the light source device 411 is housed in the light guide 47 and used as the light source of the projector 1, it is possible to reliably send the cooling air to the light source lamp 416 and cool the light source lamp 416 reliably.
[0084]
(4) As described above, since the shutter member 600 is an integrally configured member that simultaneously opens and closes the intake port 522A and the exhaust port 521A, the shutter member 600 corresponds to the intake port 522A and the exhaust port 521A. Compared with the case where the shutter member is provided on the side, the number of constituent members of the shutter member can be reduced, the structure of opening and closing by the shutter member can be simplified, and the manufacturing cost of the light source device 411 can be suppressed.
[0085]
(5) Since the reflector 417 including the light source lamp 416 is positioned at a predetermined position by the inner surface of the housing 510 or the left side surface portion 513, the illumination of the light source lamp 416 is performed by molding the housing by injection molding. The position of the optical axis can be stabilized. Furthermore, since the light source device 411 having such a configuration is employed in the projector 1, the projector 1 can project a stable and high-quality image.
[0086]
(6) Since the light source device 411 is configured by forming the shutter member 600 in a ring shape and providing the ring-shaped holding portion 520 corresponding to the ring-shaped shutter member 600, simply attaching the shutter member 600 to the holding portion 520, The shutter member 600 can be smoothly rotated along these ring-shaped curved surfaces. The shutter member 600 can be reliably rotated while having such a simple ring shape, and the manufacturing cost of the light source device 411 can be reduced.
[0087]
(7) Since the shutter member 600 is formed with a cover portion 620 that covers the intake port 522A located on the lower side of the light source device 411 when the intake port 522A and the exhaust port 521A are closed, the light source lamp 416 should be Even if the fragments of the light source lamp 416 protrude from the gap between the shutter member 600 and the intake port 522A due to the burst, the lower intake port 522A where these pieces gather is covered by the cover portion 620. It is possible to more reliably prevent the fragments from being scattered.
[0088]
(8) Since the intake port 522A and the exhaust port 521A are formed at symmetrical positions around the illumination optical axis of the light source lamp 416, the cooling air is introduced into the entire reflector 417 and the heat staying in the reflector 417 is generated. The light source lamp 416 can be reliably discharged to the outside, the cooling efficiency of the light source lamp 416 can be further increased, and the life of the light source lamp 416 can be further extended.
[0089]
(9) In the holding portion 520, the intake port 522A is formed on the lower side and the exhaust port 521A is formed on the upper side, so that the air heated by the light source lamp 416 flows upward. It can be reliably discharged to the outside.
[0090]
(10) The spring 700 connects the lever portion 630 of the shutter member 600 and the mounting portion 515B provided in the holding portion 520, and the intake member has a simple configuration in which the shutter member 600 rotates with respect to the holding portion 520. Simultaneous opening and closing of the port 522A and the exhaust port 521A can be performed reliably and easily.
[0091]
[6. Modification of Embodiment]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, Including other structures etc. which can achieve the objective of this invention, the deformation | transformation etc. which are shown below are also contained in this invention.
For example, in the embodiment, the holding portion 520 is formed with one intake port 522A on the lower side and one exhaust port 521A on the upper side, and the intake port 522A and the exhaust port 521A are connected to the light source lamp 416. In contrast to this, the inlet 522A may be formed on the upper side and the outlet 521A may be formed on the lower side.
Further, two or more intake ports 522A and exhaust ports 521A may be formed on each side of the holding portion 520.
Further, the intake port 522A and the exhaust port 521A may be configured at positions that are not symmetrical with respect to the illumination optical axis.
Further, the intake port 522A and the exhaust port 521A may be formed at positions other than the upper and lower sides such as the left and right sides of the holding unit 520, for example.
In short, in the intake port 522A and the exhaust port 521A, the position in the holding portion 520, the relative position, the shape, the number, and the like are not particularly limited. Note that the intake port 522A and the exhaust port 521A may be formed in the reflector 417 instead of the holding portion 520, or may be configured by notching a part of the transparent plate 530.
[0093]
In the above-described embodiment, the shutter member 600 has a ring shape. However, the shape is not limited to this, and other shapes such as a rectangular shape may be used in accordance with the sliding direction. Not.
[0094]
In each of the above embodiments, a projector using three light modulation devices is employed. However, the present invention is not limited to this. For example, a projector using only one light modulation device, a projector using two light modulation devices, or A projector using four or more light modulation devices may be used.
[0095]
In each of the embodiments, the liquid crystal panel is used as the light modulation device. However, the present invention is not limited to this. For example, a light modulation device other than liquid crystal such as a device using a micromirror may be used. Furthermore, in the above-described embodiment, the transmission type light modulation device is used, but a reflection type light modulation device may be used.
[0096]
In each of the embodiments described above, a front type projector that performs projection from the direction in which the screen is observed is used. However, the present invention can also be applied to a rear type projector that performs projection from the rear side in the viewing direction of the screen.
In addition, the specific structure, shape, and the like when the present invention is implemented may be other structures as long as the object of the present invention can be achieved.
[0097]
【The invention's effect】
According to the present invention, when the light source lamp is ruptured, the light source lamp can be efficiently cooled without extending the fragments to the outside, thereby extending the life of the light source lamp and simplifying the mechanism. Thus, there is an effect that the number of members can be reduced and the manufacturing cost can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a projector according to the present invention as viewed from above.
FIG. 2 is a perspective view of the projector as viewed from the rear.
FIG. 3 is a perspective view of the projector as viewed from below.
4 is a perspective view showing the inside of the projector. Specifically, FIG. 4 is a view in which a front case, an upper shield member, and a circuit board constituting the projector are removed from the state of FIG.
FIG. 5 is a plan view schematically showing an optical unit constituting the projector.
FIG. 6 is a perspective view showing an optical device body which is a part of an optical device constituting the optical unit.
7 is a diagram in which an arrow indicating a direction in which cooling air flows is added to FIG. 4 and is a diagram illustrating a flow of cooling air in the projector including a power supply cooling system.
FIG. 8 is a perspective view schematically showing a lower structure of the optical device in the projector, for explaining a panel cooling system.
FIG. 9 is a perspective view showing a light source device constituting the projector.
FIG. 10 is an exploded perspective view showing the light source device.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the light source device.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the light source device.
FIG. 13 is a partial perspective view showing a state in which the light source device is attached to a light guide constituting the projector.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a state in which the light source device is attached to the light guide.
[Explanation of symbols]
1 Projector as an optical device
47 Light Guide
47X protrusion
411 Light source device
416 Light source lamp
417 Reflector
500 Holding member
510 housing
515B The attachment part which is one end of a holding member
520 holder
521A Exhaust ports constituting a plurality of vent holes
522A Intake port constituting a plurality of vents
530 transparent plate
600 Ring-shaped shutter member
610A, 610B Openings constituting a plurality of vents
620 Cover part
630 Lever part
700 Spring as an elastic member
B Light source cooling system

Claims

A light source device comprising: a light source lamp; a reflector that aligns and emits light beams emitted from the light source lamp; and a holding member that positions and holds the light source lamp and the reflector in a light beam emission direction and a direction perpendicular thereto. There,
The holding member includes a transparent plate that covers a light beam emission surface side of the reflector, and a plurality of vent holes that are formed in the vicinity of the light beam emission surface of the reflector and introduce cooling air into the light source lamp from the outside.
An integral shutter member that slides with respect to the holding member and simultaneously opens and closes the plurality of vent holes is provided at the light beam emission portion of the holding member ,
The light source device , wherein the shutter member rotates about an illumination optical axis of the light source lamp .

The light source device according to claim 1,
The shutter member is configured in a ring shape,
The light emitting surface of the holding member is provided with a holding portion that is formed in a ring shape so as to surround the light emitting surface of the light source lamp and rotatably holds the shutter member. apparatus.

The light source device according to claim 2,
The light source device is characterized in that the shutter member is formed with a cover portion that covers a ventilation port located at a lowermost side among the plurality of ventilation ports when the plurality of ventilation ports are closed. .

In the light source device in any one of Claims 1-3,
The light source device according to claim 1, wherein the plurality of vent holes are formed at symmetrical positions around the illumination optical axis of the light source lamp in the holding member.

The light source device according to claim 4,
The light source device according to claim 1, wherein the plurality of vent holes are formed at least one on each of upper and lower sides of the holding member.

In the light source device according to any one of claims 1 to 5,
The shutter member is configured integrally with a lever portion,
Between the lever part and one end of the holding member, an elastic member is provided that pulls the lever part and the holding member in directions close to each other,
The lever portion is urged in a direction opposite to the approaching direction by a part of the optical device when the light source device is attached to the optical device, and the shutter member is pressed against the holding member. Slides in a certain direction.

A projector comprising the light source device according to claim 1.