JP4529483B2 - 光源装置およびそれを用いた投射型表示装置 - Google Patents
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即ち、光源装置として例えば超高圧水銀ランプを使用した場合、発光管の温度は通常自然点灯状態では下部に比べ上部が約150〜200度程度高いため、発光管の上部は過熱状態となり破裂等の問題が生じやすくなる。そこで、発光管の上部に冷却風を当てて冷やすことにより、破裂等の問題を解消するとともに、発光管の上部と下部の温度差を縮小し、適正な温度状態にすることを意図している。
しかし、従来の光源装置では、冷却風をランプ内に導き入れるための開口部が、ランプの側面水平方向に設けられており、ランプ内の上部に位置する空間全体により多くの冷却風を導き入れる構成を取っているため、放電ランプの限られた場所に位置する発光管の上部にのみ冷却風を当てることにより発光管の上部のみを効率的に冷却するということが出来ない。その為、発光管の上部の冷却は、冷却風量の違いによってのみ制御され、投射型表示装置の更なる小型化、高輝度化に伴う発光管自体の温度上昇、更には、発光管の上部と下部の更なる温度差を十分是正することは難しい。
実施の形態1.
図1は実施の形態1による投射型表示装置の光源装置の構成を概略的に示す図である。図1は上記光源装置を側面から見た断面図である。図1において、送風ファン1は、後述する発光管9を冷却するための冷却風を発生するものであり、たとえばシロッコファンが挙げられる。給排ダクト2は、第1給排ダクト2aと第2給排ダクト2bとからなり、これらの一端が送風ファン1の送風口1aに接続分岐された形で取付けられている。2つの給排ダクト2の分岐箇所には、空気排出口3が設けられている。給排切替弁4は、2つの給排ダクト2の分岐箇所近傍に設けられており、2つの給排ダクト2を給気用又は排気用に切り替える、即ち、2つの給排ダクト2のうち給気用に設定された一方と送風ファン1の送風口1aとを貫通させると共に、排気用に設定された他方と上記空気排出口3とを貫通させる。給排切替弁4は、給排切替弁支持軸5により重心と支点がずれた状態で、重力により回転稼動可能に取付けられている。
上記第1給排ダクト2aと上記第2給排ダクト2bとは、凹面反射鏡6の前面開口部近傍上下で光路の妨げとならない位置に略180度の角度を有して設けられた2つの給排気口である第1給排気口6aと第2給排気口6bにそれぞれ接続されている。
また、上記送風ファン1として、たとえばシロッコファンをあげたが、軸流ファン等の冷却風を発生させることができるものであればかまわない。
前記実施の形態1では、空気排出口3が第1給排ダクト2aと第2給排ダクト2bの分岐箇所近傍に設けられ、給排切替弁4により2つの給排ダクト2のうち排気用に設定された1つと貫通するように構成されていたが、実施の形態2では、図6に示すように、2つの給排ダクト2a,2bのそれぞれの経路途中に、第1空気排出口3aと第2空気排出口3bとを設ける場合を示す。
第1空気排出口3aと第2空気排出口3bとは、2つの給排ダクト2a,2bの任意の位置に独立して設けられる。第1空気排出口3aと第2空気排出口3bとはそれぞれ、一端が回転稼動可能に固定され、重力の作用で開閉可能な第1給排切替弁4aと第2給排切替弁4bとを備える。第1給排切替弁4aと第2給排切替弁4bとにより、温風の排気を第1給排ダクト2a、第2給排ダクト2bのそれぞれ任意の位置で行えるようになり、実施の形態1の効果に加え、光源装置の設計、設置自由度を広げることができる。
図7はこの発明の実施の形態3を示すものである。前記実施の形態1では、投射型表示装置が床置き状態で設置された場合であっても、天吊状態で設置された場合であっても、ランプ装置7内で熱せられた空気は、第1給排ダクト2aと第2給排ダクト2bの分岐箇所近傍に設けられた空気排出口3から排出される。本実施の形態によれば、上記空気排出口3に空気を排出するための排出ダクト22を接続する構成にすることにより、ランプ装置7内で熱せられた空気を投射型表示装置内外の任意の場所まで誘導し、その場所で排出することができる。このような構成を取ることで、光源装置の設計、設置自由度を広げることができるばかりか、ランプ装置7内で熱せられた空気を特に投射型表示装置外に直接排出することで、ランプ装置7内で熱せられた空気を投射型表示装置内に直接排出することを防止でき、投射型表示装置内の温度上昇を抑えることができる。そのため、送風ファン1からの冷却風の温度をさらに下げることができ、発光管9の上部をさらに効率的に冷却することができるとともに、発光管9の上部と下部の温度差をさらに是正することできる。その結果、発光管9をさらに適正な温度状態に保つことができ、さらに安定した発光性能を有する光源装置を提供できる。
図8は凹面反射鏡6の中心軸部に保持された発光管を有する放電ランプの保持部分近傍に少なくとも一つ排気口を設けた他の実施例の一形態を示す図である。図8において、ランプ保持部材15に第1排気口15a、第2排気口15bの2つの排気口が設けられ、それぞれの排気口がランプ挿入開口部14と繋がった構造になっている。この為、ランプ装置7内で熱せられた空気の一部又は全部をダクトに通さず直接ランプ装置7外に排気することができる。このような構造を有することで、投射型表示装置の設置環境により適応した冷却風路を選択することが可能となり、発光管9の上部の冷却性能を維持しつつ、より環境に適した投射型表示装置を提供することができる。
図11は給排切替弁4の一部分又は全部分を永久磁石若しくは磁性体又は磁力制御可能な電磁石により構成し、給排切替弁4が送風ファン1の送風口1a、給排ダクト2及び空気排出口3の少なくとも1つに接する部分の内面又は外面に少なくとも2つの永久磁石又は少なくとも1つの磁力制御可能な電磁石を備えた実施の形態の一例を示した図である。図11において、投射型表示装置が床置き状態で設置された場合は、全部分が磁性体により構成された給排切替弁4は自重により切り替わり、送風ファン1の送風口1aの上部内面、第1給排ダクト2aの外面にそれぞれ接する部分の外面部分に設けられた永久磁石25a、25bにより安定した状態で固定される。また、投射型表示装置が天吊状態で設置された場合には、上記排出切替弁4は重力の作用により稼動し、送風ファン1の送風口1a、第1給排ダクト2aに接触した付近の外面部分に設けられた永久磁石26a、26bにより安定した状態で固定される。
図15はこの発明の液晶プロジェクタ100の概略を示した構造図である。図15は、図7に示した排出ダクト22を備える光源装置を用いる場合について示すが、その他の実施の形態に示した光源装置を適用することは可能である。
図15において、ランプ装置7はランプボックス33内に装着された状態で固定されている。第1給排ダクト2a(図示せず)、及び、ランプボックス33を挟んで第1給排ダクト2aと対向する位置に設けられた第2給排ダクト2bはそれぞれ、光路の妨げとならない位置にランプボックス33を通じて接続されている。ここで、送風ファン1からの冷却風は、上述したように、第1給排ダクト2a又は第2給排ダクト2bを通じてランプ装置7内に導かれた後、ランプボックス33に沿う形で配置された排出ダクト22より排出される。
排出ファン39は排出ダクト22及びバラスト電源38からの暖気を液晶プロジェクタ100の外に排出する。回路電源冷却ファン42は回路電源装置41を冷却する。液晶冷却ダクト43は冷却風を供給するための液晶冷却ファン44を具備し、液晶パネル36a、36b、36cに冷却風をあてることによりそれぞれの液晶パネルを集中的に冷却する。
Claims (5)
- 光を発射する放電ランプと、
前記放電ランプからの光を一方向に照射させ、当該照射方向の開口部近傍上下の位置に略180度の角度を有して2つの給排気口を設けた凹面反射鏡と、
前記放電ランプを冷却するための冷却風を発生する送風ファンと、
一端が前記送風ファンの送風口に接続分岐され、他端が前記凹面反射鏡の前記2つの給排気口のどちらかにそれぞれ接続された2つの給排ダクトと、
前記2つの給排ダクトのそれぞれ又は前記2つの給排ダクトの分岐箇所に設けられた空気排出口と、
前記2つの給排ダクトのどちらか1つを切替えて前記送風ファンの送風口に貫通する、前記2つの給排ダクトの分岐箇所近傍に設けられた給排切替弁とを備え、
前記送風ファンの送風口に貫通された前記給排ダクトから給気し、もう1つの前記給排ダクトから排気することを特徴とする光源装置。 - 光を発射する放電ランプと、
前記放電ランプからの光を一方向に照射させ、当該照射方向の開口部近傍上下の位置に略180度の角度を有して2つの給排気口を設けた凹面反射鏡と、
前記放電ランプを冷却するための冷却風を発生する送風ファンと、
一端が前記送風ファンの送風口に接続分岐され、他端が前記凹面反射鏡の前記2つの給排気口のどちらかにそれぞれ接続された2つの給排ダクトと、
前記2つの給排ダクトの分岐箇所に設けられた空気排出口と、
前記2つの給排ダクトのどちらか1つを切替えて前記送風ファンの送風口に貫通し、もう1つを前記空気排出口に貫通する、前記2つの給排ダクトの分岐箇所近傍に設けられた給排切替弁とを備え、
前記送風ファンの送風口に貫通された前記給排ダクトから給気し、もう1つの前記給排ダクトから排気することを特徴とする光源装置。 - 前記給排切替弁は、その重心位置と回転軸位置とをずらし重力により回転するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか記載の光源装置。
- 前記給排切替弁の一部分又は全部を永久磁石若しくは磁性体又は磁力制御可能な電磁石により構成し、前記給排切替弁が前記送風ファンの前記送風口、前記給排ダクト及び前記空気排出口の少なくとも1つに接する部分の内面又は外面に少なくとも2つの永久磁石又は少なくとも1つの磁力制御可能な電磁石を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか記載の光源装置。
- 請求項1〜4のいずれか記載の光源装置と、
前記光源装置からの出射光を画像表示手段に照射することにより像光を投射する光学系と、
前記画像表示手段に映像を表示させるための映像処理手段と、
前記光源装置及び映像処理手段に電流を供給するための電源手段とを備えたことを特徴とする投射型表示装置。
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