JPH1023355A - 液晶プロジェクタにおけるランプ冷却方法及び液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】メタルハライドランプを備え、上下反転して設
置できる液晶プロジェクタにおいて、どちらの方向に設
置しても高温となる発光管の管面を冷却できるランプ冷
却方法及び液晶プロジェクタを提供する。 【解決手段】発光管内のガスの対流により偏った放電ア
ークを発生させ、この偏った放電アークにより発光管管
面に高温部分と低温部分が発生するメタルハライドラン
プと、発光管管面の高温部分を冷却する冷却手段とを備
え、冷却手段は、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発光管
管面の高温部分を冷却するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
のランプ冷却方法及び液晶プロジェクタに関する。詳し
くは、上下に反転して設置できる液晶プロジェクタであ
っても、常にメタルハライドランプの発光管管面の高温
部分を冷却できるランプ冷却方法及び液晶プロジェクタ
に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】昨今の液晶技術の発展等に伴い、映像を
拡大して表示するのに必要な光源として用いられるラン
プにも、様々なものが存在する。

【０００３】例えば、映像をスクリーン等に投映して表
示する液晶プロジェクタは、映像機器等から入力した映
像信号を液晶パネルに送る。この液晶パネルには、光源
から光を得て、その映像を投射レンズを介してスクリー
ン等に投射する構造となっている。このような液晶プロ
ジェクタの光源としては、比較的小型で大光束を出し、
寿命も長いという特徴を有するメタルハライドランプが
通常用いられている。メタルハライドランプとは、水銀
ランプの発光管内にハロゲン化金属を発光物質として封
入した放電ランプの総称である。

【０００４】このメタルハライドランプ１は、図５に示
すように、放電によって太陽光に近い白色光を発光する
高輝度高圧放電ランプであり、細長い形状に形成された
両端に主電極２、３を備え、主電極２、３で挟持された
中央部分にはラグビーボール形状の両端を切り欠いた筒
形状に形成された発光管４とから構成されている。

【０００５】この発光管４は、石英ガラスにより形成さ
れ、主電極２、３と接続した陽極５及び陰極６が対峙し
た状態で配設されている。発光管４の内部には、水銀、
始動用希ガス、各種のハロゲン化金属が封入されてい
る。

【０００６】このように構成されたメタルハライドラン
プ１は、図６に示すように、陽極５及び陰極６間に所定
の電圧を印加することによって放電し、発光管４内に封
入されているガス７であるハロゲン化金属が金属原子と
ハロゲンに解離して金属特有のスペクトルを放射して放
電アーク８を形成する。

【０００７】この放電アーク８は、図６に示すように、
発光管４内において放電アーク８が発生すると、発光管
４内に封入されているガス７が対流し始める。この対流
は、図６において下部方向から上部方向に流れ、管面に
沿って下部方向に流れ、再び上部方向に流れる。即ち、
重力と反対方向の対流が発生する。

【０００８】このようにして対流が発生すると、放電ア
ーク８は、対流に流されて対流方向にアーチ状に偏る。
即ち、図６において放電アーク８は発光管４の管面４ａ
上部位置に近づいた状態となり、近づいた発光管４の管
面４ａの温度が上昇して高温部分となる。この現象は対
流を起こさせないようにすればよいが、現行のランプに
おいては、図６に示すように、ランプ自体の構造を変更
するのではなく、高温部分になる発光管４の管面４ａ部
分を空冷により冷却して、発光管４の管面４ａが過度の
高温になるのを防止するようにしている。

【０００９】このような性質を有するメタルハライドラ
ンプ１を光源にした液晶プロジェクタ１０は、図７に示
すように、筐体１１内に、メタルハライドランプ１を備
えた光源部１２と、この光源部１２のメタルハライドラ
ンプ１の発光管４の高温になる管面４ａ部分を冷却し且
つ筐体１１内部の熱を排出する冷却部１３と、液晶パネ
ルから構成される光学ユニット１４と、光学ユニット１
４からの光線を投射するレンズ部１７とから構成され、
床置き状態での使用、又は天吊り状態での使用が可能と
なっている。

【００１０】床置き状態での液晶プロジェクタ１０の使
用形態は、図７（Ａ）に示すように、床等の水平な場所
に載置して投影する。この時、光源部１２のメタルハラ
イドランプ１の発光管４内のガスは重力と反対方向の対
流が発生し、上部方向に偏った放電アーク８が発生す
る。しかし、この発光管４の管面４ａの上部位置を冷却
する構造となっているため、発光管４の管面４ａの温度
が過度に上昇することはない。

【００１１】天吊り状態での液晶プロジェクタ１の使用
形態は、図７（Ｂ）に示すように、逆さまにして天吊り
状態にして投影する。この時、光源部１２のメタルハラ
イドランプ１の発光管４内で発生する対流は、液晶プロ
ジェクタ１を逆さにした状態で重力と反対方向に発生す
る。従って、放電アーク８も、図７（Ｂ）において発光
管４の管面４ｂの上部方向に偏って発生し、これはプロ
ジェクタ１全体からみると底部方向に偏って発生してい
ることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記説
明した従来技術における液晶プロジェクタに使用される
メタルハライドランプから発生する放電アークは、重力
方向と反対方向に偏る。従って、床置き、天吊り等の上
下反転して設置方向を変更可能な液晶プロジェクタにお
いて、床置きで使用する場合には、偏った放電アークで
高温になる発光管の管面を冷却すること（図７（Ａ）参
照）ができても、天吊り状態で使用する場合には、偏っ
た放電アークにより高温になる発光管の管面と、冷却す
る発光管の管面の部分が逆になってしまい（図７（Ｂ）
参照）、実際に高温となる管面部分を冷却できないと云
う問題がある。

【００１３】従って、本発明は、床置き、天吊り等の上
下反転して設置できる液晶プロジェクタにおいて、どち
ら方向に設置しても高温となる発光管の管面を冷却でき
るランプ冷却方法及び液晶プロジェクタに解決しなけれ
ばならない課題を有している。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る液晶プロジェクタのランプ冷却方法
は、発光管内のガスの対流により偏った放電アークを発
生させ、この偏った放電アークにより発光管管面に高温
部分と低温部分が発生するメタルハライドランプと、発
光管管面の高温部分を冷却する冷却手段とを備えた液晶
プロジェクタであり、冷却手段は、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
切り替えて発光管管面の高温部分を冷却することであ
る。

【００１５】このように、上下反転して設置することが
できる液晶プロジェクタのメタルハライドランプの放電
アークの偏りにより発生する高温部分の冷却は、上下反
転を利用した自重により送風位置を切り替えるようにし
たので、どちらの方向に設置しても、常にメタルハライ
ドランプの発光管管面の高温部分を冷却することができ
るようになる。

【００１６】又、液晶プロジェクタは、発光管内のガス
の対流により偏った放電アークを発生させ、この偏った
放電アークにより発光管管面に高温部分と低温部分が発
生するメタルハライドランプと、発光管管面の高温部分
を冷却する冷却手段とを備えた液晶プロジェクタであ
り、冷却手段には、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発光
管管面の高温部分を冷却する送風位置制御機構を設けた
ことである。

【００１７】このように、上下に反転させて配置できる
液晶プロジェクタの配置状態に対応して、上下に反転し
て高温となる発光管管面を自動的に冷却できるようにな
る。

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る液晶プロジェ
クタにおけるランプ冷却方法及びこのランプ冷却方法を
具現化した液晶プロジェクタについて図面を参照にして
説明する。

【００１８】液晶プロジェクタ１５は、図１及び図２に
示すように、略矩形形状に形成された筐体１６の側面に
レンズ部１７を突出して形成し、その内部に図示しない
液晶パネルを備えた光学ユニット１８と、この光学ユニ
ット１８の光源となるメタルハライドランプ１を備えた
光源部１９と、筐体１６内の熱を外部に放出すると共に
メタルハライドランプ１を冷却する冷却部２０と、冷却
部２０からの風を光源部１９のメタルハライドランプ１
に送るダクト部２１とから構成されている。この内、冷
却手段は、光源部１９と冷却部２０とダクト部２１とか
らなり、送風位置制御機構は冷却部２０とダクト部２１
とからなる。尚、操作パネル等は省略してある。

【００１９】光源部１９は、図３に示すように、四角形
状をしたランプハウジング２２内に反射傘２３を取り付
け、この反射傘２３内の中央位置にメタルハライドラン
プ１を装着した構造となっている。

【００２０】ランプハウジング２２は、片側側面を空洞
とした箱形部材で、もう片方の側面には、更に、空気の
流通を行なう貫通孔を設けた構造となっている。

【００２１】反射傘２３は、中央にメタルハライドラン
プ１の基部を貫通する円形の孔を備えて略半球形状に形
成され、メタルハライドランプ１から発光する白色光を
図示しない光学ユニット方向に反射する。

【００２２】メタルハライドランプ１は、従来技術で説
明した図６に示すように、細長い形状に形成された両端
に主電極２、３を備えている。この主電極２、３で挟持
された中央部分にはラグビーボール形状をした両端を切
り欠いた筒形状に形成された発光管４を備えた構造とな
っている。

【００２３】この発光管４は、石英ガラスでできてお
り、主電極２、３と接続した陽極５及び陰極６が対峙し
た状態で配設されている。発光管４の内部には、水銀、
始動用希ガス、各種のハロゲン化金属が封入されてい
る。

【００２４】冷却部２０は、筐体１６の一部を格子状に
して筐体１６内部の熱気を外部に排出する格子部２４
と、この格子部２４に隙間を設けて配置した冷却ファン
２５とから構成されている。

【００２５】送風位置制御機構は、冷却部２０からの風
を案内するダクト部２１と、ダクト部２１に案内された
送風位置を切り替える送風位置制御部２５とから構成さ
れている。

【００２６】ダクト部２１は、長方形の平板からなる金
属性部材でできており、３辺を同じ方向に折り曲げ、１
辺を折り曲げないで空気流入口２６としたダクト部材２
７で形成され、このダクト部材２７を筐体１６の後部内
側の側壁面に取り付けて空気流通孔を形成する。

【００２７】送風位置制御部２５は、ダクト部２１の空
気流入口２６の反対側に設けてあり、ダクト部材２７を
縦方向に長方形状に切り欠いた空気排出口２８と、この
空気排出口２８に設けた自重で上下にスライドして送風
位置を切り替える四角形状をした遮蔽板２９とから構成
されている。

【００２８】この四角形状をした遮蔽板２９は、空気排
出口２８の両端部に係合する係合部材３０を設けた構造
となっており、この係合部材３０に支持されて遮蔽板２
９自身の重みにより上下動にスライドして送風位置を切
り替える構造となっている。係合部材３０は、四角形状
をした遮蔽板２９の両側端部の上下にそれぞれ設けられ
ており、板部材を切り欠いて上下に押し出した隙間を空
気排出口２８の両端部に係合させる構造となっている。

【００２９】このような構造からダクト部材２７を筐体
１６後部の側壁面に取り付け、且つ格子部２４と格子部
２４から隙間を設けて取り付けられている冷却ファン２
５との間にダクト部材２７の空気流入口２６を配置す
る。

【００３０】そうすると、冷却ファン２５による筐体１
６内部の空気は格子部２４を介して大部分が筐体１６の
外側方向に排出されるが、冷却ファン２５からの一部分
の空気は格子部２４にあたり、図３において左方向に流
れてダクト部２１の空気流入口２６に入り、循環風とな
って、ダクト部２１内を通り空気排出口２８から排出さ
れる。この空気排出口２８からの循環風は光源部１９の
メタルハライドランプ１にあたり発光管４を冷却する。

【００３１】このように遮蔽板２９の自重でスライドさ
せて送風位置を切り替えて、メタルハライドランプ１を
冷却する構造を備えた、いわゆる床置き及び天吊り状態
で設置できる液晶プロジェクタ１５は、どちら側に設置
されていても常に発光管４の管面４ａ（、４ｂ）の高温
部分を冷却することができる。

【００３２】床置き状態で液晶プロジェクタ１５を使用
する場合には、図４（Ａ）に示すように、ダクト部２１
の空気排出口２８に設けた摺動自在な遮蔽板２９が自重
により下方向にスライドして、空気排出口２８の上部か
らメタルハライドランプ１の上部位置を冷却する。即
ち、メタルハライドランプ１で発生している放電アーク
８は、従来技術で説明した図７に示すように、発光管４
内において放電アーク８が発生すると、発光管４内のガ
スが重力と反対方向に流れて対流が発生する。

【００３３】このようにして発光管４内で対流が発生す
ると、放電アーク８は、対流方向にアーチ状に偏る。即
ち、図４（Ａ）において放電アーク８は、発光管４の上
部位置に近づいた状態となり、発光管４の管面４ａの温
度が上昇する。一方、高温部分となった発光管４の管面
４ａの反対側の管面４ｂは、放電アーク８が離れるた
め、そのぶん低温となり、低温部分を形成する。この高
温になった発光管４の管面４ａ部分に風を当てて冷却
し、発光管４の管面４ａが過度の高温になるのを防止す
るようにしている。

【００３４】一方、天吊り状態で液晶プロジェクタ１５
を使用する場合には、図４（Ｂ）に示すように、ダクト
部２１の空気排出口２８に設けた摺動自在な遮蔽板２９
が自重により下方向、即ち、液晶プロジェクタ１５に対
して上部方向にスライドする。そして、逆さになってい
る空気排出口２８の上部位置から逆さになっているメタ
ルハライドランプ１の上部位置の管面４ｂを冷却する。
即ち、逆さになっているメタルハライドランプ１で発生
している放電アーク８は、従来技術で説明した図７に示
すように、発光管４内において放電アーク８が発生する
と、発光管４内に封入されているガスが重力と逆方向に
対流し始める。

【００３５】このようにして対流が発生すると、放電ア
ーク８は、対流方向にアーチ状に偏るため、逆さになっ
ている発光管４内においては、逆さになっている液晶プ
ロジェクタ１５の下部方向の発光管４の管面４ｂが高温
部分となり、これは床置き状態の液晶プロジェクタ１５
と反対側の発光管４の管面４ｂである。

【００３６】これに対して、遮蔽板２９は、自重により
スライドする構造となっているから、液晶プロジェクタ
１５が天吊り状態になれば、ダクト部２１の遮蔽板２９
も自重により下部方向にスライドして、ダクト部２１か
らの風は発光管４の管面４ｂの高温部分に当たる。

【００３７】このように、液晶プロジェクタ１５の設置
方向、換言すれば、メタルハライドランプ１を上下に反
転しても、冷却位置を変更することができるため、常時
発光管４の管面４ａ（、４ｂ）の高温部分を集中的に冷
却することができる。

【００３８】また、冷却位置は、遮蔽板２９の自重に基
づいたスライドによって自動的に変更されるため、液晶
プロジェクタ１５の設置状態を変更する度に操作者が手
動で冷却位置を変更するといった煩雑な作業が不要とな
る。

【００３９】尚、本実施の形態では、メタルハライドラ
ンプ１を冷却する場合を例に挙げて説明したが、これだ
けに限られるものではなく、例えば、高圧水銀ランプ、
高圧ナトリウムランプ等の他の高圧放電ランプを冷却す
る場合にも、放電アークにより発生する発光管管面の高
温部分を冷却する構造に適用することができる。

【００４０】また、メタルハライドランプを備えた機器
であれば、液晶プロジェクタに限定されることはなく、
他の機器にも本発明を適用することができるのは勿論で
ある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
プロジェクタにおけるランプ冷却方法及び液晶プロジェ
クタは、常時発光管の高温となる管面部分を冷却するよ
うにしたので、上下反転して設置できる液晶プロジェク
タの設置状態に関係なく、自動的に送風位置を切り替え
て発光管管面の高温部分を冷却することができ、ランプ
自体の寿命及び信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液晶プロジェクタの略示的な全体
斜視図である。

【図２】同液晶プロジェクタの全体構成を示す略示的な
説明図である。

【図３】同冷却手段の要部を拡大して示した斜視図であ
る。

【図４】同床置き状態と天吊り状態の液晶プロジェクタ
内における冷却手段を示した説明図である。

【図５】メタルハライドランプの構造を示した略示的な
説明図である。

【図６】メタルハライドランプの発光管内におけるガス
の対流と放電アークとの関係を示した説明図である。

【図７】従来技術における床置き状態及び天吊り状態の
液晶プロジェクタの冷却手段を示した説明図である。

【符号の説明】

１ メタルハライドランプ、２ 主電極、３ 主電極、
４ 発光管、４ａ 管面、４ｂ 管面、５ 陽極、６
陰極、７ ガス、８ 放電アーク １５ 液晶プロジェクタ、１６ 筐体、１７ レンズ
部、１８ 光学ユニット １９ 光源部、２０ 冷却部、２１ ダクト部、２２
ランプハウジング、２３ 反射傘、２４ 格子部、２５
送風位置制御部、２６ ダクト部材、２７ 空気流入
口、２８ 空気排出口、２９ 遮蔽板、３０ 係止部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 英夫 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光管内のガスの対流により偏った放電ア
   ークを発生させ、該偏った放電アークにより前記発光管
   管面に高温部分と低温部分が発生するメタルハライドラ
   ンプと、前記発光管管面の高温部分を冷却する冷却手段
   とを備えた液晶プロジェクタであり、前記冷却手段は、
   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発光管管面の
   高温部分を冷却することを特徴とする液晶プロジェクタ
   におけるランプ冷却方法。
2. 【請求項２】発光管内のガスの対流により偏った放電ア
   ークを発生させ、該偏った放電アークにより前記発光管
   管面に高温部分と低温部分が発生するメタルハライドラ
   ンプと、前記発光管管面の高温部分を冷却する冷却手段
   とを備えた液晶プロジェクタであり、前記冷却手段に
   は、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発光管管面
   の高温部分を冷却する送風位置制御機構を設けたことを
   特徴とする液晶プロジェクタ。
3. 【請求項３】前記送風位置制御機構は、前記メタルハラ
   イドランプに風を送り込むダクトと、該ダクトの空気排
   出口部分に設け、自重で上下にスライドする遮蔽板とを
   具備することを特徴とする請求項２に記載の液晶プロジ
   ェクタ。