JP6288697B2 - 光源装置、投写型表示装置および光源装置の冷却方法 - Google Patents

Description

本発明は、冷却構造を備えた光源装置と、当該光源装置を備えた投写型表示装置と、光源装置の冷却方法に関する。

プロジェクタのような投写型表示装置は、光を発する発光部を有する光源装置を備えている。発光部は、使用時に鉛直方向（重力方向）の下側の部分よりも鉛直方向の上側の部分の方がより高く発熱することがある。発光部の温度が適切な範囲内に維持されていないと、発光部の寿命が低下したり、発光異常が生じたりすることがある。よって、発光部の鉛直上方の部分と鉛直下方の部分との温度差を小さくすることが望ましい。

投写型表示装置は、通常、使用時に床やテーブル等の上に置かれた姿勢（以下、床置き設置姿勢という。）をとる。また、投写型表示装置は、光源装置が鉛直方向に対して逆向きの姿勢になるように、使用時に天井に吊るされることもある（このような姿勢を、以下では天吊り設置姿勢という。）。

近年では、投写型表示装置は、床置き設置姿勢や天吊り設置姿勢だけでなく、床やテーブル等の設置面から９０度傾いた壁面に横向きの姿勢（横向き設置姿勢）で設置されることがある。これらの設置姿勢に応じて発光部の向きが変わるため、発光部の発熱しやすい部分も変わる。

特許文献１〜５のそれぞれは、床置き設置姿勢と天吊り設置姿勢の両方において発光部の鉛直上方の部分と発光部の鉛直下方の部分との温度差を小さくすることができる光源装置の冷却技術を開示している。

特許文献１に記載された装置は、一方向にスライド移動可能に構成され、その位置により冷却風の流れを制御する冷却風制御部材を有する。この冷却風制御部材は、床置き設置姿勢および天吊り設置姿勢で自重により鉛直下方へ移動する。これにより、いずれの設置姿勢でも、発光部の鉛直上方の部分に向かう冷却風の流量が、発光部の鉛直下方の部分へ向かう冷却風の流量よりも多くなる。

特許文献２〜５に記載された装置は、発光部の一部分に向かう冷却風が流れる第１の流路と、発光部の別の一部分に向かう冷却風が流れる第２の流路と、を有する。また、第１の流路と第２の流路に流入する冷却風の風量を調節する切換板（整流板）が設けられている。

切換板は、床置き設置姿勢で水平方向に沿った回転軸まわりに、自重により回転可能に構成されている。なお、特許文献２および３では、切換板は、発光部の光軸に平行な方向に沿った回転軸まわりに回転可能に構成されている。特許文献４および５では、切換板は、発光部の光軸に垂直な方向に沿った回転軸まわりに回転可能に構成されている。

特許文献６は、床置き設置姿勢、天吊り設置姿勢および横向き設置姿勢において、光源ランプの鉛直方向上側の部分を効率的に冷却することができると共に、光源ランプの鉛直方向下側の部分の過冷却を防止する投写型表示装置を開示している。

特許文献６に記載の投写型表示装置は、送風装置からの冷却風を光源ランプへ導く第１の流路および第２の流路と、自重により回転軸まわりに回動する導風板と、を有する。導風板は、光源ランプの光軸に平行な回転軸を中心に回動可能である。各設置姿勢において、導風板は、第１の流路と第２の流路のうちのいずれか一方に選択的に冷却風を導く。

床置き設置姿勢と一の横向き設置姿勢において、冷却風は、鉛直下方から鉛直上向きに流れ、その後、凹面鏡の形状に沿って折り返されて発光部に向かう（特許文献６の図２および図３参照）。天吊り設置姿勢と他の横向き設置姿勢において、冷却風は、発光部よりも鉛直上方から鉛直下向きに、発光部に向かって流れる（特許文献６の図４および図５参照）。

特開２００５−１７３０８５号公報 特開２００６−２４３６３５号公報 特開２０１１−４８２１０号公報 特開２０１３−１１７７４２号公報 特開２０１３−１５６５４号公報 特開２０１０−６６３６７号公報

特許文献１〜５に記載された発明は、横向き設置姿勢で発光部の鉛直上方に位置する部分を効率的に冷却することを考慮していない。

特許文献６に記載された装置では、床置き設置姿勢と１つの横向き設置姿勢において、冷却風は、鉛直下側から鉛直上向きに流れ、その後、凹面鏡の形状に沿って折り返されて発光部に向かう。つまり、冷却風は、凹面鏡の内部で直接発光部へ向かうことなく、一旦上方へ流れてから発光部に向かう。そのため、発光部の冷却効率が低下するという課題が生じる。

本発明の目的は、いずれの設置姿勢においても、発光部の鉛直上方の部分を効率的に冷却することができる光源装置および投写型表示装置ならびに光源装置の冷却方法を提供することにある。

一実施形態に係る光源装置は、光を発する発光部と、第１の流路と、第２の流路と、導風板と、を備えている。第１の流路は、第１の設置姿勢および第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有する。第１の流路は、第１の出口から発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す。第２の流路は、第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有する。第２の流路は、第２の出口から発光部に向けて冷却風を吹き出す。導風板は、設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成されている。導風板は、第１および第２の設置姿勢においては第１の流路からの風量が第２の流路からの風量よりも多くなるように第２の流路を塞ぐ。導風板は、第３および第４の設置姿勢においては第２の流路からの風量が第１の流路からの風量よりも多くなるように第１の流路を塞ぐ。

一実施形態に係る投写型表示装置は、上記構成の光源装置と、冷却風を発生させる送風装置と、発光部から発せられた光を画像光に変換する光学エンジンと、画像光を外部へ投写する投写レンズと、を有する。

一実施形態に係る光源装置の冷却方法は、光源装置を用意するステップを有する。この光源装置は、第１の流路と、第２の流路と、導風板と、を備えている。第１の流路は、第１の設置姿勢および第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有する。第１の流路は、第１の出口から発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す。第２の流路は、第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有する。第２の流路は、第２の出口から発光部に向けて冷却風を吹き出す。導風板は、設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに回動可能に構成されている。この光源装置の冷却方法は、光源装置が第１および第２の設置姿勢をとったときに、第１の流路からの風量が第２の流路からの風量よりも多くなるように導風板が第２の流路を塞ぐステップと、光源装置が第３および第４の設置姿勢をとったときに、第２の流路からの風量が第１の流路からの風量よりも多くなるように導風板が第２の流路を塞ぐステップと、をさらに有する。

本発明によれば、いずれの設置姿勢においても発光部の鉛直上方の部分を効率的に冷却することができる。

一実施形態おける光源装置を備えた投写型表示装置の外観斜視図である。 投写型表示装置の主要構成部品を示す斜視図である。 一実施形態おける光源装置の斜視図である。 図３とは異なる方向から見た光源装置の斜視図である。 ランプユニット、ランプホルダおよびダクト構造体の分解斜視図である。 ランプユニットの斜視図である。 送風装置およびダクト構造体の斜視図である。 ダクト構造体の斜視図である。 図８とは異なる方向から見たダクト構造体の斜視図である。 ダクト構造体の平面図である。 図８と反対の方向から見たダクト構造体の平面図である。 投写型表示装置の設置姿勢を説明する図である。 第１の設置姿勢における冷却風の流れを説明する図である。 第２の設置姿勢における冷却風の流れを説明する図である。 第３の設置姿勢における冷却風の流れを説明する図である。 第４の設置姿勢における冷却風の流れを説明する図である。 第１の設置姿勢における変形例のランプユニットおよびダクト構造体の平面図である。 第２の設置姿勢における変形例のランプユニットおよびダクト構造体の平面図である。 第３の設置姿勢における変形例のランプユニットおよびダクト構造体の平面図である。 第４の設置姿勢における変形例のランプユニットおよびダクト構造体の平面図である。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態おける光源装置を備えた投写型表示装置の外観斜視図である。図２は、投写型表示装置の内部に設置された主要構成部品を示す斜視図である。

投写型表示装置１０は、各構成部品を収容する筐体１２と、光源装置２０と、光学エンジン１６と、投写レンズ１４と、を備えている。光学エンジン１６および光源装置２０は筐体１２内に収容されている。

光源装置２０は白色光を出射するものであってよい。光源装置２０から出射した光は、光学エンジン１６内の光学部品によって光学処理される。具体的には、光学エンジン１６は、光源装置２０から出射した光を、所定の画像を表示するための画像光に変換する。投写レンズ１４は、光学エンジン１６を経由した画像光を外部のスクリーン等に投写する。

光源装置２０から出射した光は、光学エンジン１６で９０度曲げられた後に、投写レンズ１４に入射する。すなわち、投写レンズ１４の光軸は、光源装置２０から出射した光の進行方向から９０°の角度を成している。これにより、投写レンズ１４は、光源装置２０から出射した光の進行方向から９０°の角度を成す方向へ画像光を投写する。

図３および図４は、互いに異なる方向から見た光源装置２０の斜視図である。光源装置２０は、ランプユニット４０、ランプホルダ４２、ダクト構造体３０および送風装置１８を有している。図５は、ランプユニット４０、ランプホルダ４２およびダクト構造体３０の分解斜視図である。

ランプホルダ４２はランプユニット４０を保持している。送風装置１８は、ランプユニット４０を冷却する冷却風を発生させる。ダクト構造体３０は送風装置１８と連結されている。ダクト構造体３０は、冷却風が流れる複数の流路を有し、ランプユニット４０およびランプホルダ４２に隣接している。送風装置１８から発せられた冷却風は、ダクト構造体３０に形成された流路を通ってランプユニット４０に達する。

図６はランプユニット４０の斜視図である。ランプユニット４０は、発光管４８およびリフレクタ５０を有する。発光管４８は、リフレクタベースを介してリフレクタ５０に保持される。発光管４８は、耐熱性の接着剤によりリフレクタベースに接着されていることが好ましい。耐熱性の接着剤としては、例えば無機材料を主成分とした接着剤がある。

発光管４８は、一例として、超高圧水銀ランプであってよい。本実施形態における発光管４８は、放電により発光する略球状の発光部（バルブ）４４と、発光部４４から両側に延びた円筒状の気密封止部４５と、を有する。発光部４４は、放電により光を発する一対の電極を収容している。気密封止部４５は、発光部４４内の一対の電極に電力を供給する導電部材を気密に封止している。気密封止部４５内の導電部材は、箔状の金属から形成されていてよい。

なお、発光部４４に収容されている一対の電極は、後述するいずれの設置姿勢（図１２参照）においても、水平方向に垂直な面を挟んで互いに対向して配置されていることが好ましい。

リフレクタ５０は、凹面形状の反射面を有しており、発光管４８を収容する空間を形成する。当該空間は一方向で開放されている。リフレクタ５０は、発光管４８からの光を反射し、リフレクタ５０の開放された一面から外部に向けて一方向へ光を出射する。発光部４４は、リフレクタ５０の底部近傍に配置されていることが好ましい。

一方の気密封止部４５は、発光部４４から、リフレクタ５０によって形成された空間の開放された一面に向かう方へ延びていることが好ましい。他方の気密封止部（不図示）は、発光部４４から、リフレクタ５０の底部を貫通してリフレクタ５０の後方へ延びていて良い。この場合、発光管４８は、光源装置２０から出射した光の進行方向に沿った方向に延在する。

リフレクタ５０の裏側にはケーブル接続用端子４９が設けられていてよい。また、ランプユニット４０は、気密封止部４５内の導電部材に電流を供給する不図示の電気ワイヤを有していてよい。この電気ワイヤは、発光管４８の最先端の位置４６で、例えば溶接により発光管と接続されている。

上記構成の発光管４８では、一対の電極からの放電により形成された電弧（アーク）が重力と逆方向に凸状の弧を描く。また、発光部４４内の高温気体は浮力により上昇する。そのため、特に、発光部４４の鉛直上側の部分の温度が発光部４４の鉛直下側の部分の温度より高くなる。発光部４４の温度が所定の範囲より高くなると、白濁が発生し、発光管４８の寿命が短くなる。発光部４４の温度が所定の範囲より低くなると、黒化が生じて発光管４８の寿命が短くなったり、輝度低下やフリッカなどの発光異常が生じたりする。したがって、発光部４４の鉛直上方の部分と発光部４４の鉛直下方の部分との温度差をなるべく小さくすることが必要である。そのために、発光部４４の鉛直上方の部分を発光部４４の鉛直下方の部分よりも効率的に冷却することが必要となる。

次に、図４，図５および図７〜図１１を参照し、ダクト構造体３０の詳細な一例について説明する。ここで、図７は、送風装置１８およびダクト構造体３０の斜視図を示している。図８は、ダクト構造体３０の斜視図を示している。図９は、図８とは異なる方向から見たダクト構造体３０の斜視図を示している。図１０は、ダクト構造体３０の平面図を示している。図１１は、図８と反対の方向から見たダクト構造体３０の平面図を示している。

本実施形態では、ダクト構造体３０は、図５に示す第１部材３１、第２部材３２、第３部材３３および導風板３７から構成されている。ダクト構造体３０は、冷却風が流れる第１の流路６０と、冷却風が流れる第２の流路６４と、冷却風が流れる第３の流路６８と、を有する。第１の流路６０および第２の流路６４は、第１部材３１と第２部材３２との組合せにより形成されている。第３の流路６８は第３部材３３に形成されている。

第１の流路６０の第１の入口６１と第２の流路６４の第２の入口６５とは互いに隣接して配置されている。第３の流路６８の第３の入口６９は、第１の流路６０の第１の入口６１および第２の流路６４の第２の入口６５と隣接している。これらの流路６０，６４，６８の入口６１，６５，６９は送風装置１８の方へ向いている。

第１の流路６０の第１の出口６２、第２の流路６４の第２の出口６６および第３の流路６８の第３の出口７０は、リフレクタ５０の内部側に向けられている。

ダクト構造体３０は、入口６１，６５，６９の位置から一方向に延び、第１の流路６０を構成する第１の腕部３４と、入口６１，６５，６９の位置から別の方向に延び、第２の流路６４を構成する第２の腕部３５と、を有する。第１の腕部３４は、第２の腕部３５に対して実質的に９０°の角度を成す方向に延びていることが好ましい。また、第１の流路６０の長さが第２の流路６４の長さと実質的に同じであることがより好ましい。

第１の流路６０の第１の出口６２は、発光部４４の一部分である第１の半球部に向けられている。これにより、第１の流路６０の第１の出口６２から吹き出された冷却風は、リフレクタ５０の反射面に沿って、直接発光部４４の第１の半球部に向かって流れる。

第２の流路６４の第２の出口６６は、発光部４４の別の一部分、すなわち第１の半球部とは反対側の半球部である第２の半球部に向けられている。これにより、第２の流路６４の第２の出口６６から吹き出された冷却風は、リフレクタ５０の反射面に沿って、直接発光部４４の第２の半球部に向かって流れる。

第１の流路６０の第１の出口６２は、発光管４８の先端部を挟んで第２の流路６４の第２の出口６６と実質的に対称な位置にあることが好ましい。

第３の流路６８の第３の出口７０は、発光管４８の先端部、すなわち気密封止部４５や電気ワイヤの接続部４６の方に向いている。第３の流路６８の第３の出口７０から吹き出した冷却風は、直接、発光管４８の先端部４５，４６に向かって流れる。

図３に示すように、ランプユニット４０は、リフレクタ５０内の空間に流入した冷却風を光源装置２０の外部へ排出する排気口８０を有する。本実施形態では、排気口８０は、ランプユニット４０を保持するランプホルダ４２に形成されている。これに代えて、排気口８０は、ランプホルダ４２に隣接するように別部品で構成されていてもよい。排気口８０は、リフレクタ５０内の空間に流入した冷却風を排出することができれば、どこに形成されていてもよい。

ダクト構造体３０は、第１の流路６０の第１の入口６１と第２の流路６４の第２の入口６５との境界部分に、導風板３７を有している。導風板３７は、回動軸３８を有しており、回動軸３８まわりに自重により回動可能に構成されている。具体的には、導風板３７は、回転軸３８を挟んで一方の側に展開した形状を有する。これにより、ダクト構造体３０の向きに応じて、導風板３７は自重により回転する。

図１０に示す状態では、導風板３７は、第２の流路６４の第２の入口６５を塞いでおり、第１の流路６０の第１の入口６１を開放している。導風板３７が図１０に示す状態から回動軸３８まわりに１８０°回転すると、導風板３７は、第１の流路６０の第１の入口６１を塞ぎ、第２の流路６４の第２の入口６５を開放する。これにより、本実施形態における導風板３７は、第１の流路６０と第２の流路６４のうちのいずれか一方を選択的に開放し、開放された流路へ冷却風を導く。

本実施形態では、導風板３７は、第１の入口６１および第２の入口６５のところに配置されている。しかしながら、導風板３７は、第１の流路６０と第２の流路６４に流れる冷却風の流量を制御することができれば、第１の流路６０と第２の流路６４の途中に配置されていてもよい。

図１２は投写型表示装置の設置姿勢を説明する図である。図１２（ａ）は、床置き設置姿勢（第１の設置姿勢）における投写型表示装置１０を示している。図１２（ｂ）は、床置き設置姿勢から水平方向に沿った軸（図１２中の紙面に直交する軸）まわりに９０°回転した第１の横向き設置姿勢（第２の設置姿勢）における投写型表示装置１０を示している。図１２（ｃ）は、床置き設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した天吊り設置姿勢（第３の設置姿勢）における投写型表示装置１０を示している。図１２（ｄ）は、床置き設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第２の横向き設置姿勢（第４の設置姿勢）における投写型表示装置１０を示している。第２の横向き設置姿勢は、第１の横向き設置姿勢に対して上下反転している。なお、図１２における矢印Ｇは、重力の方向を示している。

水平方向に沿った軸（図１２中の紙面に直交する軸）は、発光管４８の延在方向に延びた軸であることが好ましい。言い換えると、投写型表示装置１０または光源装置２０は、発光管４８の延在方向に関して０°，９０°，１８０°，２７０°回転した姿勢で、設置可能であることが好ましい。この場合、いずれの設置姿勢においても、ランプユニット４０の発光管４８は、水平方向に沿った軸に沿って延びている。また、いずれの設置姿勢においても、光源装置２０は、水平方向に沿って光を出射することになる。

さらに、上述したように、投写レンズ１４は、リフレクタ５０により反射した光の進行方向から９０°の角度を成す方向へ画像光を投写することが好ましい。これにより、投写レンズ１４は、各設置姿勢において互いに異なる方向に画像光を投写することができる。

すなわち、図１２（ａ）に示す床置き設置姿勢では、投写レンズ１４は、略水平方向へ画像光Ｌを投写する。図１２（ｂ）に示す第１の横向き設置姿勢では、投写レンズ１４は、略鉛直下向きに画像光Ｌを投写する。これにより、投写レンズ１４は例えば床面に画像を表示することができる。図１２（ｃ）に示す天吊り設置姿勢では、投写レンズ１４は、略水平方向へ画像光Ｌを投写する。図１２（ｄ）に示す第２の横向き設置姿勢では、投写レンズ１４は、略鉛直上向きに画像光Ｌを投写する。これにより、投写レンズ１４は例えば天井面に画像を表示することができる。

次に、各設置姿勢における導風板３７のポジションおよび冷却風の流れについて図１３〜図１６を参照して説明する。図１３〜図１６は、各設置姿勢におけるダクト構造体３０およびランプユニット４０を、発光管４８の延在方向に沿って水平方向から見た図である。

図１３は、床置き設置姿勢における冷却風の流れを示している。図１４は、第１の横向き設置姿勢における冷却風の流れを示している。図１５は、天吊り設置姿勢における冷却風の流れを示している。図１６は、第２の横向き設置姿勢における冷却風の流れを示している。図１３〜図１６に示すように、本実施形態では、光源装置２０および投写型表示装置１０は、発光管４８の延在方向（図の紙面に垂直な方向）に関して時計まわりに０°，９０°，１８０°および２７０°回転した姿勢で設置可能である。

床置き設置姿勢および第１の横向き設置姿勢では、第１の流路６０の第１の出口６２は、発光部４４よりも鉛直方向Ｇの上方に位置している。天吊り設置姿勢および第２の横向き設置姿勢では、第２の流路６４の第２の出口６６は、発光部４４よりも鉛直方向Ｇの上方に位置する。このような構成を実現するための好ましい一例として、第１の流路６０の第１の出口６２は、発光部４４に関して第２の流路６４の第２の出口６６と対称な位置に配置されている。

導風板３７は、各々の設置姿勢で鉛直方向Ｇに対して斜めに傾いた回動軸３８のまわりに自重により回動可能に構成されている。これにより、導風板３７は、床置き設置姿勢および第１の横向き設置姿勢で、第１の流路６０の第１の入口６１を開放し、第２の流路６４の第２の入口６５を遮断することができる。また、導風板３７は、天吊り設置姿勢および第２の横向き設置姿勢で、第２の流路６４の第２の入口６６を開放し、第１の流路６０の第１の入口６２を遮断することができる。

好ましくは、導風板３７の回動軸３８は、各々の設置姿勢において、水平方向に沿った軸に直交する面内で鉛直方向Ｇに関して実質的に４５°傾いている。このとき、導風板３７の回動軸３８が投写レンズ１４の光軸に対して斜めに傾いていることがより好ましい。

床置き設置姿勢および第１の横向き設置姿勢では、送風装置１８から発せられた冷却風は、第１の流路６０および第３の流路６８に流入する（図１３および図１４参照）。第１の流路６０に流入した冷却風Ｗ１は、第１の出口６２からリフレクタ５０内の空間に流入し、主にリフレクタ５０に沿って発光部４４に向かう。発光部４４を経由した冷却風Ｗ１は、排出口８０を通って光源装置２０の外部へ排出される。このように、第１の流路６０から流出した冷却風Ｗ１は、鉛直方向Ｇの上方から下方に向けて斜めに流れる。

天吊り設置姿勢および第１の横向き設置姿勢では、送風装置１８から発せられた冷却風は、第２の流路６４および第３の流路６８に流入する（図１５および図１６参照）。第２の流路６４に流入した冷却風Ｗ２は、第２の出口６６からリフレクタ５０内の空間に流入し、主にリフレクタ５０に沿って発光部４４に向かう。発光部４４を経由した冷却風Ｗ２は、排出口８０を通って光源装置２０の外部へ排出される。このように、第２の流路６４から流出した冷却風Ｗ２は、鉛直方向Ｇの上方から下方に向けて斜めに流れる。

上記のように、いずれの設置姿勢においても、リフレクタ５０内の空間で、冷却風Ｗ１，Ｗ２は鉛直方向Ｇの上方から下方に向けて流れる。よって、発光管４４の鉛直方向Ｇの上側の部分をより効率的に冷却することができる。これにより、発光管４４の鉛直方向Ｇの上側の部分と発光管４４の鉛直方向Ｇの下側の部分との温度差を低減することができる。その結果、発光管の寿命低下や発光異常を抑制することができる。

また、いずれの設置姿勢においても、１つの送風装置１８だけで、発光部４４の鉛直方向Ｇの上方の部分を効率的に冷却することができるという利点がある。発光管４８の各部を冷却する送風装置１８を個別に複数設ける必要がないので、光源装置２０または投写型表示装置１０のコストと重量の増大を抑制することができる。

床置き設置姿勢、第１の横向き設置姿勢、天吊り設置姿勢および第２の横向き設置姿勢のいずれの場合でも、第３の流路６８に流入した冷却風Ｗ３は、第３の出口７０からリフレクタ５０内の空間に流入する。第３の流路６８の第３の出口７０から流出した冷却風Ｗ３は、主に発光管４８の先端部、つまり気密封止部４５および電極ワイヤの接続部４６を通って、それから排出口８０から排出される。これにより、いずれの設置姿勢においても、一定の風量の冷却風Ｗ３が発光管４８の先端部を冷却する。その結果、発光管４８の発光異常や、気密封止部４５および電極ワイヤの接続部４６の破損を防ぐことができる。

発光管４８を冷却するために設置姿勢に応じて可動する部材は、導風板３７だけであることが好ましい。これにより、比較的簡易な構成の光源装置または投写型表示装置を提供することができる。

以下、ダクト構造体３０の構成のより好ましい一例について図７および図１０を参照して説明する。第１の流路６０の第１の入口６１は、導風板３７の回動軸３８に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されている。第２の流路６４の第２の入口６５は、導風板３７の回動軸３８に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されている。第１の入口６１と第２の入口６５は、上記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成している。

導風板３７は、回動軸３８を挟んで一方に展開した略三角形状になっている。つまり、導風板３７は、第１の入口６１および第２の入口６５に対応した形状となっている。

一般に、送風装置１８は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口１９を有することが多い。送風装置の噴出口１９は、第１の入口６１と第２の入口６５とで一緒に形成された正方形状または長方形状の上記入口に対して傾斜することなく配置されていることが好ましい。さらに、送風装置の噴出口１９は、第１の入口６１、第２の入口６５および第３の入口６９とで一緒に形成された正方形状または長方形状の入口部分３６と実質的に同形状であることが好ましい。これにより冷却風の流れがスムーズになり、冷却風による冷却効率の低下を抑制することができる。

また、送風装置１８の噴出口１９は、いずれの設置姿勢においても、重力方向Ｇから傾くことなく配置されることが好ましい。もし、送風装置１８の噴出口１９が重力方向Ｇから傾いていると、送風装置１８を他の構成部品に対して傾けて設置する必要がある。その結果、各構成部品の設置スペースに無駄が生じ、光源装置２０が大型化してしまう。

図１７〜図２０は、各設置姿勢における変形例のランプユニットおよびダクト構造体を示している。本変形例のランプユニットおよびダクト構造体は、図１３に示すランプユニットおよびダクト構造体に対し、鉛直方向に沿った軸に関して左右反転させた形状となっている。それ以外の構成については、図１３にランプユニットおよびダクト構造体と同様である。

当該変形例では、光源装置および投写型表示装置は、発光管４８の延在方向（図の紙面に垂直な方向）に関して反時計まわりに０°，９０°，１８０°および２７０°回転した姿勢で設置可能である。具体的には、図１７は、床置き設置姿勢（第１の設置姿勢）を示している。図１８は、床置き設置姿勢に対して反時計まわりに９０°回転した第２の設置姿勢を示している。図１９は、床置き設置姿勢に対して反時計まわりに１８０°回転した天吊り設置姿勢（第３の設置姿勢）を示している。図２０は、床置き設置姿勢に対して反時計まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢を示している。すなわち、変形例の第２の設置姿勢は、図１２（ｃ）に示す第２の横向き設置姿勢に対応し、変形例の第４の設置姿勢は、図１２（ｃ）に示す第１の横向き設置姿勢に対応する。

この場合、導風板３７は、第１の設置姿勢および第２の設置姿勢においては第１の流路６０からの風量が第２の流路６４からの風量よりも多くなるように第２の流路６４を塞ぐ。また、導風板３７は、第３の設置姿勢および第４の設置姿勢においては第２の流路６４からの風量が第１の流路６０からの風量よりも多くなるように第１の流路６０を塞ぐ。

以上、本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。

例えば、上記実施形態では、光源装置２０は、主に発光管４８の先端部を冷却するための第３の流路６８を有している。しかしながら、発光管４８の先端部の発熱量が小さい場合には、光源装置２０は、第３の流路を有していなくてもよい。

また、上記実施形態では、導風板３７は、各設置姿勢において第１の流路と第２の流路のいずれか一方を完全に塞いでいる。しかしながら、導風板３７は、第１の流路と第２の流路のいずれか一方を部分的に遮断するように構成されていてもよい。この場合、導風板３７は、第１の流路６０を流れる冷却風の風量と第２の流路６４を流れる冷却風の風量との比を調節する。すなわち、導風板３７は、床置き設置姿勢および第１の横向き設置姿勢においては第１の流路６０からの風量が第２の流路６４からの風量よりも多くなるように第２の流路６４を塞ぎ、天吊り設置姿勢および第２の横向き設置姿勢においては第２の流路６４からの風量が第１の流路６０からの風量よりも多くなるように第１の流路６０を塞ぐ。その結果、発光部４４の鉛直方向Ｇの上側の部分をより効率的に冷却することができる。

上記実施形態では、投写型表示装置を例に挙げて本発明を詳細に説明した。しかしながら、本発明は、投写型表示装置だけでなく、光源装置自体または光源装置を含む任意の装置を含む。

１０ 投写型表示装置
１２ 筐体
１４ 投写レンズ
１６ 光学エンジン
１８ 送風装置
２０ 光源装置
３０ ダクト構造体
３７ 導風板
３８ 回動軸
４０ ランプユニット
４２ ランプホルダ
４４ 発光部
４８ 発光管
５０ リフレクタ
６０ 第１の流路
６１ 第１の入口
６２ 第１の出口
６４ 第２の流路
６５ 第２の入口
６６ 第２の出口
６８ 第３の流路
６９ 第３の入口
７０ 第３の出口
８０ 排気口

Claims (12)

1. 光を発する発光部と、
   第１の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有し、前記第１の出口から前記発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す第１の流路と、
   前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有し、前記第２の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第２の流路と、
   前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成された導風板と、を備え、
   前記導風板は、前記第１および第２の設置姿勢においては前記第１の流路からの風量が前記第２の流路からの風量よりも多くなるように前記第２の流路を塞ぎ、前記第３および第４の設置姿勢においては前記第２の流路からの風量が前記第１の流路からの風量よりも多くなるように前記第１の流路を塞ぎ、
   前記導風板の前記回動軸は、各々の前記設置姿勢において前記水平方向に沿った前記軸に直交する面内で前記鉛直方向に関して４５°傾いている、光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記第１の流路の第１の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
   前記第２の流路の第２の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
   前記第１の入口と前記第２の入口は、前記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成し、
   前記送風装置は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口を有し、
   前記送風装置の前記噴出口は、前記第１の入口と前記第２の入口とで一緒に形成された正方形状または長方形状の前記入口に対して傾斜することなく配置されている、光源装置。
3. 光を発する発光部と、
   第１の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有し、前記第１の出口から前記発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す第１の流路と、
   前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有し、前記第２の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第２の流路と、
   前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成された導風板と、を備え、
   前記導風板は、前記第１および第２の設置姿勢においては前記第１の流路からの風量が前記第２の流路からの風量よりも多くなるように前記第２の流路を塞ぎ、前記第３および第４の設置姿勢においては前記第２の流路からの風量が前記第１の流路からの風量よりも多くなるように前記第１の流路を塞ぎ、
   前記第１の流路の第１の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
   前記第２の流路の第２の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
   前記第１の入口と前記第２の入口は、前記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成し、
   前記送風装置は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口を有し、
   前記送風装置の前記噴出口は、前記第１の入口と前記第２の入口とで一緒に形成された正方形状または長方形状の前記入口に対して傾斜することなく配置されている、光源装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光源装置であって、
   前記発光部から発せられた光を前記水平方向に沿った前記軸の方向に反射するリフレクタをさらに有する光源装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の光源装置であって、
   前記第１の出口は前記発光部を挟んで前記第２の出口と対称な位置に配置されている、光源装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の光源装置であって、
   前記発光部から一方向に延在した位置に配置され、前記発光部に電力を供給する導電部材を封止する封止部と、
   前記送風装置から発せられた前記冷却風の一部を前記封止部へ導く第３の流路と、をさらに有する光源装置。
7. 光を発する発光部と、
   前記発光部から発せられた光を画像光に変換する光学エンジンと、
   前記画像光を外部へ投写する投写レンズと、
   冷却風を発生させる送風装置と、
   第１の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有し、前記第１の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第１の流路と、
   前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有し、前記第２の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第２の流路と、
   前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成された導風板と、を備え、
   前記導風板は、前記第１および第２の設置姿勢においては前記第１の流路からの風量が前記第２の流路からの風量よりも多くなるように前記第２の流路を塞ぎ、前記第３および第４の設置姿勢においては前記第２の流路からの風量が前記第１の流路からの風量よりも多くなるように前記第１の流路を塞ぎ、
   前記導風板の前記回動軸は、各々の前記設置姿勢において前記水平方向に沿った前記軸に直交する面内で前記鉛直方向に関して４５°傾いている、投写型表示装置。
8. 光を発する発光部と、
   前記発光部から発せられた光を画像光に変換する光学エンジンと、
   前記画像光を外部へ投写する投写レンズと、
   冷却風を発生させる送風装置と、
   第１の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有し、前記第１の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第１の流路と、
   前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有し、前記第２の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第２の流路と、
   前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに自重により回動可能に構成された導風板と、を備え、
   前記導風板は、前記第１および第２の設置姿勢においては前記第１の流路からの風量が前記第２の流路からの風量よりも多くなるように前記第２の流路を塞ぎ、前記第３および第４の設置姿勢においては前記第２の流路からの風量が前記第１の流路からの風量よりも多くなるように前記第１の流路を塞ぎ、
   前記第１の流路の第１の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
   前記第２の流路の第２の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
   前記第１の入口と前記第２の入口は、前記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成し、
   前記送風装置は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口を有し、
   前記送風装置の前記噴出口は、前記第１の入口と前記第２の入口とで一緒に形成された正方形状または長方形状の前記入口に対して傾斜することなく配置されている、投写型表示装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の投写型表示装置であって、
   前記発光部から発せられた光を前記水平方向に沿った前記軸の方向に反射するリフレクタをさらに有する投写型表示装置。
10. 請求項９に記載の投写型表示装置であって、
    前記投写レンズは、前記リフレクタにより反射した光の進行方向から９０°の角度を成す方向へ前記画像光を投写し、
    前記導風板の前記回動軸は前記投写レンズの光軸に対して斜めに傾いている、投写型表示装置。
11. 光を発する発光部と、
    第１の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有し、前記第１の出口から前記発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す第１の流路と、
    前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有し、前記第２の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第２の流路と、
    前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに回動可能に構成された導風板と、を備え、
    前記導風板の前記回動軸は、各々の前記設置姿勢において前記水平方向に沿った前記軸に直交する面内で前記鉛直方向に関して４５°傾いている、光源装置を用意するステップと、
    前記光源装置が前記第１および第２の設置姿勢をとったときに、前記第１の流路からの風量が前記第２の流路からの風量よりも多くなるように前記導風板が前記第２の流路を塞ぐステップと、
    前記光源装置が前記第３および第４の設置姿勢をとったときに、前記第２の流路からの風量が前記第１の流路からの風量よりも多くなるように前記導風板が前記第１の流路を塞ぐステップと、を有する光源装置の冷却方法。
12. 光を発する発光部と、
    第１の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から水平方向に沿った軸まわりに９０°回転した第２の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第１の出口を有し、前記第１の出口から前記発光部に向けて送風装置からの冷却風を吹き出す第１の流路と、
    前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに１８０°回転した第３の設置姿勢および前記第１の設置姿勢から前記水平方向に沿った軸まわりに２７０°回転した第４の設置姿勢において前記発光部よりも鉛直方向上方に位置する第２の出口を有し、前記第２の出口から前記発光部に向けて前記冷却風を吹き出す第２の流路と、
    前記設置姿勢に応じて鉛直方向に対して斜めに傾いた回動軸のまわりに回動可能に構成された導風板と、を備え、
    前記第１の流路の第１の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
    前記第２の流路の第２の入口は、前記導風板の前記回動軸に沿ったラインを斜辺とする直角三角形状に形成されており、
    前記第１の入口と前記第２の入口は、前記斜辺で互いに対向しており、一緒に正方形状または長方形状の入口を形成し、
    前記送風装置は、実質的に正方形状または長方形状の冷却風の噴出口を有し、
    前記送風装置の前記噴出口は、前記第１の入口と前記第２の入口とで一緒に形成された正方形状または長方形状の前記入口に対して傾斜することなく配置されている、光源装置を用意するステップと、
    前記光源装置が前記第１および第２の設置姿勢をとったときに、前記第１の流路からの風量が前記第２の流路からの風量よりも多くなるように前記導風板が前記第２の流路を塞ぐステップと、
    前記光源装置が前記第３および第４の設置姿勢をとったときに、前記第２の流路からの風量が前記第１の流路からの風量よりも多くなるように前記導風板が前記第１の流路を塞ぐステップと、を有する光源装置の冷却方法。

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