JP4529483B2

JP4529483B2 - 光源装置およびそれを用いた投射型表示装置

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Publication number: JP4529483B2
Application number: JP2004057526A
Authority: JP
Inventors: 宏之竹内
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-03-02
Also published as: JP2005249930A

Description

本発明は、液晶プロジェクタ、小型ミラー付スイッチングデバイス搭載プロジェクタ他、ランプを有する光源装置を備えた画像投射型表示装置（以下、投射型表示装置と記載。）に用いられる光源装置の冷却構造に関するものである。

従来の液晶プロジェクタの光源装置においては、ランプの前方側面に、自重で上下にスライドする遮蔽板を設けた空気排出口を有するダクトを備えることにより、前記液晶プロジェクタを上下に反転させて設置した時に、自重により送風位置を切り替えて前記ランプの発光管管面の高温部分、すなわち上面を冷却する冷却構造のものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、別の従来の光源装置においては、凹面反射鏡の前面開口部付近の水平方向側面に送風口を設け、自重により回転自在な風向制御板を有するダクトを前記送風口に隣接して備えることにより、自重により送風位置を切り替えてランプの発光管管面の高温部分、すなわち上面を冷却する構成にしたものも報告されている（例えば、特許文献２参照。）。

特開平１０−２３３５５号公報（第４−５頁、第３図）

特開２００２−２９８６３９号公報（第３−４頁、第１図）

前記従来の投射型表示装置の光源装置では、発光管の上部に位置する位置により多くの冷却風が当たるように構成されている。この理由は以下のとおりである。
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。

一方、投射型表示装置においては、本来の正姿勢（以下、床置き状態と記載）と上下を１８０度反転させた逆さ姿勢（以下、天吊状態と記載）での使用の機会がある。この場合、床置き状態では、発光管の上部に相当する部分が、天吊状態では、発光管の下部となる。このため、床置き状態での使用と天吊状態での使用とを切り替えることを意図していない光源装置においては、天吊状態で使用した場合、発光管の下部に冷却風が当たることになってしまい、発光管の上部が十分に冷却されないばかりか、発光管の下部が更に冷やされる結果となり、発光管の上部が加熱状態、発光管の下部が過冷却状態になり、発光管の上部においては、白化、黒化または膨れといった不具合が生じ、最悪、破損に至る。加えて、発光管の下部においては、発光管内部の蒸発しきれない水銀により発光不良が生じ、フリッカーが発生する原因となる。

このような問題に対しては、前記従来技術においても、床置き状態と天吊状態とを切り替えて使用することを考慮した冷却構造が提案されている。
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。

また、発光管の上部を適正な温度状態にするために、冷却風量をさらに増加させた場合、ランプ内全体が多量の冷気に満たされ、発光管の上部の加熱状態は解消されるが、発光管の下部が過冷却状態となる。従って、上記白化、黒化または膨れといった不具合が生じ、最悪、破損に至るという問題を解消し、さらに発光管の下部においては、発光管内部の蒸発しきれない水銀により発光不良が生じ、フリッカーが発生する原因となると言った問題もあわせて解消することは難しい。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、投射型表示装置の設置状態に関係なく、床置き状態でも天吊状態でも、発光管の上部を効率良く適正な温度に冷却するとともに、発光管の上部と下部の温度差を小さくすることができる光源装置および該光源装置を具備した投射型表示装置を提供することを目的とする。

この発明に係る光源装置は、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ための、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ものである。

この発明に係る光源装置によれば、投射型表示装置の設置状態に関係なく、床置き状態でも天吊状態でも、放電ランプの上部を効率良く適正な温度に冷却するとともに、放電ランプの上部と下部の温度差を小さくすることができる。

本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
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。

図１において、ランプ装置７は前面に光を照射するものであり、光を発射する放電ランプ８と、放電ランプ８からの光を一方向に照射させ、反射面が球面、放物面又は楕円面よりなる凹面反射鏡６と、防爆の為に凹面反射鏡６の前面開口部、即ち照射方向の開口部を覆う形で設けられた前面ガラス１３とで構成されている。放電ランプ８は、ランプ保持部材１５により、凹面反射鏡６の照射方向の開口部とは逆に位置するランプ挿入開口部１４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。

図２は、ランプ装置７の構造を詳しく示した構造図である。図において、例えば、高圧水銀ランプといった放電ランプ８は一対の電極９ａ、９ｂとを配置した発光管９と、導電箔をガラスにより密着して発光管内部９ｃと外部との機密性を保つ封止部１０ａ、１０ｂとで構成される。点灯中の上記電極９ａ、９ｂは、２５００〜３０００度の高温になるため、熱蒸発の小さいタングステン等が使用される。また、上記放電ランプ８を構成するガラスには、耐熱性に優れた石英ガラス等が使用される。上記発光管内部９ｃには、高圧水銀ランプの場合、水銀、アルゴン又はキセノン等の希ガス、ハロゲン化物が封入されている。上記封止部１０ａ、１０ｂと導電箔の導通を取るため、リード棒１１ａ、１１ｂがそれぞれ封止部１０ａ、１０ｂのガラス部材より外部に突出している。さらに、上記リード棒１１ａ、１１ｂがそれぞれリード線１２ａ、１２ｂに接続している。上記リード線１２ａ、１２ｂから電力が供給されることにより、上記電極９ａ、９ｂの間にアークが形成されて、上記放電ランプ８が発光する。

上記凹面反射鏡６は、例えば、ほう珪酸ガラスや結晶化ガラスを基材とした内面に可視光領域の光を効率良く反射する例えば金属膜や誘電体多層膜により反射面を形成している。上記放電ランプ８が高圧水銀ランプの場合、点灯中の上記発光管内部９ｃは気化した水銀の蒸気圧により１００〜２００気圧の高圧となる。このため、万一、放電ランプ８が破裂した場合に、ガラスや電極の飛散を防止するために、上記凹面反射鏡６の前面開口部を覆って上記発光管９から発せられる光を透過させる光透過部材の一つである上記前面ガラス１３が設けられている。

上記凹面反射鏡６の中心軸基底部には、上記ランプ挿入開口部１４が形成されており、このランプ挿入開口部１４へ上記ランプ保持部材１５に接着剤で固定された上記放電ランプ８を挿入し、その後凹面反射鏡６に接着剤で固定することにより、放電ランプ８は凹面反射鏡６の中心軸部に保持される。

図３は給排切替弁支持軸５を説明するための概略図を示す。図３（ａ）で示すように、給排切替弁支持軸５としては、上記給排切替弁４の中央付近に設け、たとえば給排切替弁支持軸５の両側で異なる素材を使用し比重を変えることで、重心位置が中央からずれ、重力の作用により回転稼動可能なものを使用することができる。これとは別に、図３（ｂ）で示すように、たとえば、同一素材を使用し、給排切替弁支持軸５の位置を中央位置、すなわち重心位置からずらすことで重力の作用により回転稼動可能となるようにしてもよい。またさらには、図３（ｃ）で示すように、給排切替弁支持軸５の両側で素材を変えて重心位置をずらすことに加えて、給排切替弁支持軸５が中央位置を挟んで重心位置とは逆側に配置することで、重力の作用により回転稼動可能となるようにしてもよい。即ち、給排切替弁４が給排切替弁支持軸５により重心位置と支点とがずれた状態で回転稼動可能に固定されていれば、給排切替弁支持軸５が給排切替弁４の中央付近に設けられていなくてもかまわない。

このように構成された光源装置においては、投射型表示装置が床置き状態で設置された場合、重力の作用により給排切替弁支持軸５が、送風口１ａの壁面と第１給排ダクト２ａの壁面とに接触して、安定した給排切替弁４の作用効果により、送風口１ａと第１給排ダクト２ａが貫通した状態となる。そのため、送風ファン１からの冷却風は、送風口１ａ、第１給排ダクト２ａ、第１給排気口６ａを通る床置冷却風路１６に沿ってランプ装置７内に風勢を保ったまま導かれる。ランプ装置７内に導かれた冷却風は、第１給排気口６ａと対向する凹面反射鏡６の上部内面に当たり折り返し、放電ランプ８の発光管９の床置き状態時に上部表面にあたる部分である正上部１７から下部表面にあたる部分である逆上部１８に向かって流れ、さらに凹面反射鏡６の下部内面に当たり折り返し、第２給排気口６ｂに抜ける。

このランプ装置７内で熱せられた空気は、第２給排気口６ｂから第２給排ダクト２ｂを通って、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から装置外に排出される。

次に、投射型表示装置が天吊状態で設置された場合、光源装置の上下関係が床置き状態で設置された場合と１８０度反転することになる。即ち、重力の作用により給排切替弁支持軸５が、送風口１ａの壁面と第２給排ダクト２ｂの壁面とに接触して、安定した給排切替弁４の作用効果により、送風口１ａと第２給排ダクト２ｂが貫通した状態となる。そのため、送風ファン１からの冷却風は、送風口１ａ、第２給排ダクト２ｂ、第２給排気口６ｂを通る天吊冷却風路１９に沿ってランプ装置７内に風勢を保ったまま導かれる。ランプ装置７内に導かれた冷却風は、第２給排気口６ｂと対向する凹面反射鏡６の上部内面に当たり折り返し、放電ランプ８の発光管９の天吊状態時に上部表面にあたる部分である逆上部１８から下部表面にあたる部分である正上部１７に向かって流れ、さらに凹面反射鏡６の下部内面に当たり折り返し、第２給排気口６ｂに抜ける。

このランプ装置７内で熱せられた空気は、第１給排気口６ａから第１給排ダクト２ａを通って、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から装置外に排出される。

したがって、投射型表示装置が床置き状態で設置された場合においても、天吊状態で設置された場合においても、送風ファン１からの冷却風は、風勢を保ったまま安定した風路を描き確実に発光管９の上部表面から下部表面に沿って流れる。その為、発光管９の上部を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是正できる。その結果、発光管９を適正な温度状態に保つことができ、発光管９の白化、黒化若しくは膨れといった不具合又はフリッカーの発生といった問題点を解消し、設置状態如何にかかわらず、非常に安定した発光性能を有する光源装置が提供できる。

ここでは、上記放電ランプ８として、例えば１００〜４００Ｗ程度のランプ光源として使用される高圧水銀ランプをあげたが、メタルハライドランプや、大型機器に使用される１ＫＷ程度のキセノンランプ等のランプ光源であってもかまわない。
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。

また、上記空気排出口３付近に不図示の強制排気ファンを設け強制的に熱せられた空気を排気させることで、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る。

上記第１給排ダクト２ａと上記第２給排ダクト２ｂは、上下の離れた位置関係で設置されているが、左右の位置関係であっても、密着した状態であっても、一体化したものであっても、上記２つの給排ダクトを有し、上記給排切替弁４により給気用又は排気用に切り替わる構造を備えていればかまわない。

上記第１給排ダクト２ａと上記第２給排ダクト２ｂは、上記第１給排気口６ａと上記第２給排気口６ｂが存在する位置でランプ装置７の外面に接する位置に固定されているが、上記発光管９からの光路の妨げとならない位置であれば、上記床置冷却風路１６、上記天吊冷却風路１９をより安定的に確実なものとするために、ランプ装置７内にダクト先端を導き入れた形で固定してもかまわない。

また、上記送風ファン１の上記送風口１ａに上記２つの給排ダクト２が送風口１ａの部分で上記第１給排ダクト２ａと上記第２給排ダクト２ｂに分岐された形で取付けられ、上記給排切替弁４が上記給排切替弁支持軸５により送風口１ａと第１給排ダクト２ａ、第２給排ダクト２ｂの分岐箇所近傍に設けられていたが、図４で示すように、送風口１ａと第１給排ダクト２ａ、第２給排ダクト２ｂの間に共通ダクト２０を設け、第１給排ダクト２ａ、第２給排ダクト２ｂの分岐箇所近傍に給排切替弁４が給排切替弁支持軸５により支持される形で取付けられた構造を備えていても同様な効果が得られる。

また、ここでは、上記第１給排気口６ａ、上記第２給排気口６ｂは上記凹面反射鏡６の前面開口部近傍上下の光路の妨げとならない位置に略１８０度の角度を有して穴として設けられていたが、同位置に凹面反射鏡６の切り欠きを設け、上記前面ガラス１３と組み合わせる形で形成してもかまわない。さらに、図５に示すように、前面ガラス１３と凹面反射鏡６の照射方向の開口部との間を覆う形であらたに筒状構造体２１を設け、この筒状構造体２１に第１給排気口６ａ、第２給排気口６ｂを設けた構造にしても同様の効果が得られる。

実施の形態２．
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。

実施の形態３．
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。

また、ここでは、空気排出口３に空気を排出するための排出ダクト２２を接続する構成を示したが、前記実施の形態２で示した第１空気排出口３ａ、第２空気排出口３ｂにそれぞれ接続するように構成してもかまわない。

また、排出ダクト２２の排出口付近に強制排気ファンを設け強制的に熱せられた空気を排気させることで、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る。

実施の形態４．
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。

更に、例えば、冷房の効いた環境ではあるが、送風ファン１の風勢を弱くした静音下で使用しなければならないような場合がある。このような場合は、図９に示すように、たとえば床置き状態の場合において、給排切替弁４の制御を前記実施の形態１とは逆に制御することにより、すなわち、給排切替弁４の重心の位置を前記実施の形態１とは逆にすることで、給排切替弁４が、重力の作用により送風口１ａの壁面と第２給排ダクト２ｂとに接触し安定し、送風口１ａと第２給排ダクト２ｂとが貫通した状態となる。送風ファン１からの冷却風は、風勢を弱めて発生されて、送風口１ａ、第２給排ダクト２ｂ、第２給排気口６ｂを通る床置逆冷却風路４０に沿ってランプ装置７内に導かれ、送風ファン１からの風勢を弱めているため凹面反射鏡６の下部内面ではほとんど反射せずに、凹面反射鏡６上部内面に沿って流れ、発光管９の床置き状態時に上部表面にあたる部分である正上部１７を効率的に冷却した後、第１排気口１５ａ、第２排気口１５ｂを通って排出される。

このような冷却風路を選択することで、送風ファン１の騒音を減らすことができ、静かな環境に適した投射型表示装置が提供できる。また、ここでは、騒音環境について例示したが、室内温度、投射型表示装置内温度分布等の条件により、より適した冷却風路を選択できる幅が広がる。

また、ここでは、上記第１排気口１５ａ、第２排気口１５ｂが開放状態の場合について述べてきたが、例えば、排気口開口部に開口部面積を可変することができるたとえば蛇腹式又はスライド式のシャッター又はカバー等を設けることで、排気口開口部の開口部面積を調整することができ、さらに冷却風路選択の自由度が増すような構造をとることが可能である。

また、上記第１排気口１５ａ、第２排気口１５ｂの付近に少なくとも１つの強制排気ファンを設け強制的に熱せられた空気を排気させることで、さらに冷却風路選択の自由度が増すと共に、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。

さらに、第１給排気口６ａ及び／又は第２給排気口６ｂをカバーするように、一端を回転稼動可能に固定し、重力の作用により開閉可能な排気を制限する少なくとも１つの排気制御弁を設けることで、第１給排気口６ａ、第２給排気口６ｂのどちらか一方の給排気口から給気し、発光管９の上部を冷やすことなく直接他方の給排気口から排出されるような冷却風が仮に存在した場合でも、そのような冷却風を制限することで、給気された冷却風の全てを発光管９の上部の冷却に活用できる。図１０は、このような構造の１例を示した図である。図１０において、第１給排気口６ａ、第２給排気口６ｂのそれぞれに第１排気制御弁２３、第２排気制御弁２４が設けられている。

実施の形態５．
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。

このような構成を取ることにより、上記給排切替弁４を重力の作用に加え、磁力により固定することで、より安定した状態を保つことが可能で、例えば、設置状態が完全な水平でない場合とか、揺れが発生するような場所に設置された場合においても、給排切替弁４をより安定した状態で固定することができる。さらに、磁力を強くすることで、自重による重力の働きに逆らって給排切替弁４を固定することが可能となり、特殊な環境下で、本来の冷却風路とは逆の風路を取らざるを得ない場合においても、給排切替弁４を安定した状態で固定することができる。

また、ここでは、給排切替弁４の全部分が磁性体により構成され、送風ファン１の送風口１ａ又は給排ダクト２に接する部分の外面に４つの永久磁石を配置した構成を例示したが、永久磁石は少なくとも２個あれば同様の機能を奏する。また、給排切替弁４の一部又は全部を永久磁石により構成し、送風ファン１の送風口１ａ、給排ダクト２の前記該当する部分又は全部を磁性体又は永久磁石で構成することにより同様な効果が得られる。

さらに、図１２に示すように、上記永久磁石２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂに変えて磁力制御可能な独立した４つの電磁石２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂを配置し、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てもかまわない。この場合、４つの電磁石２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂの磁力及び極性を独立して制御することができ、投射型表示装置の設置状態に応じてより最適な安定状態で給排切替弁４を固定することができる。もちろん、永久磁石２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂと同状態となるように４つの電磁石２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂの磁力及び極性を一括して制御してもよい。

また、図１３に示すように、上記２７ａと２８ａを１つの共通な電磁石２９で構成し、上記２７ｂと２８ｂを１つの共通な電磁石３０で構成しても同様な効果が得られる。この場合、たとえば給排切替弁４の一部分、具体的には送風口１ａ、給排ダクト２に接する部分が永久磁石のＳ極となるようにし、電磁石２９及び電磁石３０の送風口１ａ、給排ダクト２に接する部分で極性が切り替わるように制御することで、給排切替弁４を引き寄せたり反発したりする力が発生することで、より早く給排切替弁４を制御することができる。また、図１４に示すように、上記２７ａと２８ｂを１つの共通な電磁石３１で構成し、上記２７ｂと２８ａを１つの共通な電磁石３２で構成し、同様な制御をすることで同様な効果が得られる。

以上示したような効果を得るためには、上記給排切替弁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又は給排ダクト２の少なくとも１点で接する部分の内面又は外面に永久磁石若しくは磁力制御可能な電磁石を配置するように構成すればよい。

図４に示した共通ダクト２０及び図７に示した排出ダクト２２についても、上記と同様の構成とすることができる。また、更に、図６で示した少なくとも１つの第１給排切替弁４ａと少なくとも１つの第２給排切替弁４ｂ、図１０に示した第１排気制御弁２３と第２排気制御弁２４についても同様な構成にすることで、同様な機能を持たせることができる。

実施の形態６．
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。

ランプ装置７から一方向に出射された光は、光学系３４内に設けられたミラー、ダイクロイックミラー（図示せず）等を通して、赤、青、緑の光にそれぞれ分離され、Ｒ液晶パネル３６ａ、Ｇ液晶パネル３６ｂ、Ｂ液晶パネル３６ｃからなる画像表示手段にそれぞれ照射される。その結果、赤、青、緑それぞれに対応した画像と光が合成され、赤、青、緑それぞれの像光が形成される。その後、プリズム３５により赤、青、緑それぞれの像光がさらに合成され１つの像光となり、投射レンズ３７を通してスクリーン（図示せず）等に拡大投射される。

映像処理装置４０は、赤、青、緑それぞれのＲ液晶パネル３６ａ、Ｇ液晶パネル３６ｂ、Ｂ液晶パネル３６ｃ（画像表示手段）にそれぞれ映像を表示するために、入力信号に基づいた映像処理を行う。また、バラスト電源３８はランプ装置７にパルス電流を供給し、回路電源装置４１は映像処理装置４０に駆動電流を供給する。
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。

本発明の実施の形態１における光源装置の断面図である。本発明の実施の形態１におけるランプ装置の断面図である。本発明の実施の形態における光源装置の給排切替弁を示す図である。本発明の実施の形態１における光源装置において、共通ダクトを設けた場合の断面図である。本発明の実施の形態１におけるランプ装置において、筒状構造体を設けた場合の断面図である。本発明の実施の形態２における光源装置の断面図である。本発明の実施の形態３における光源装置の断面図である。本発明の実施の形態４におけるランプ装置の断面図である。本発明の実施の形態４における光源装置の断面図である。本発明の実施の形態４における光源装置において、排気制御弁を設けた場合の断面図である。本発明の実施の形態５における光源装置において、永久磁石を設けた場合の断面図である。本発明の実施の形態５における光源装置において、電磁石を設けた場合の断面図である。本発明の実施の形態５における光源装置において、電磁石を設けた場合の断面図である。本発明の実施の形態５における光源装置において、電磁石を設けた場合の断面図である。本発明の光源装置を備えた投射型表示装置の構成図である。

符号の説明

１送風ファン、１ａ送風口、２給排ダクト、２ａ第１給排ダクト、２ｂ第２給排ダクト、３温風排出口、３ａ第１温風排出口、３ｂ第２温風排出口、４給排切替弁、４ａ第１給排切替弁、４ｂ第２給排切替弁、５給排切替弁支持軸、６凹面反射鏡、６ａ第１給排気口、６ｂ第２給排気口、７ランプ装置、８放電ランプ、９発光管、１３前面ガラス、１５ランプ保持部材、１６床置冷却風路、１９天吊冷却風路、２２排出ダクト、２５ａ・２５ｂ・２６ａ・２６ｂ永久磁石、２７ａ・２７ｂ・２８ａ・２８ｂ・２９〜３２電磁石、３４光学系、１００液晶プロジェクター。

Claims

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。