JP2002350976A - 光源装置およびこの光源装置を用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】光源ランプが万が一破裂しても、破片を外部に
飛散させることがなく、かつ効率的に冷却して光源ラン
プの長寿命化を図ることのできる、光源装置、および光
学機器を提供することにある。 【解決手段】リフレクタ４１２の光線出射面は透明板５
０１で覆われ、この透明板５０１およびリフレクタ４１
２の当接面には、リフレクタ４１２の光軸を中心として
対称配置される一対の開口部である排出側開口部５０３
および供給側開口部５０４が形成され、筐体５００は、
供給側開口部５０４に冷却空気を供給し、排出側開口部
５０３から排出された冷却空気をリフレクタ４１２の背
面側に導く冷却流路と、プロジェクタへの装着時に冷却
流路を開放し、プロジェクタからの取り外し時に、冷却
流路を塞ぐ排出側冷却流路開閉部５０５および供給側冷
却流路開閉部と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源ランプと、こ
の光源ランプから放射される光線を揃えて出射するリフ
レクタと、前記光源ランプおよび前記リフレクタを収納
する筐体と、を備え、光学機器の光源として用いられる
光源装置、およびこの光源装置を用いた光学機器に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来より、光源ランプから出射された光束
を、画像情報に応じて変調して光学像を形成し、該光学
像を拡大投写する光学機器、いわゆるプロジェクタが利
用されている。このような光学機器は、会議、学会、展
示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに広く利
用される。このため、光学機器による投写画像の鮮明化
を可能とするため、光源ランプの高輝度化が促進されて
いる。

【０００３】ここで、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が使用され、寿命になる
と、石英ガラスで作られた発光管が破裂し、破片が飛び
散るおそれがある。このため、この光源ランプを含む光
源装置は、リフレクタの光線出射面を透明ガラス板等で
覆い、光源ランプが破裂しても破片が飛び散らないよう
な工夫を施していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た光源装置は、光源ランプがリフレクタおよび透明ガラ
ス板で構成される空間内部に密閉されてしまうため、光
源ランプが高温になり易く、却って光源ランプの寿命を
縮めてしまうという問題がある。また、光源ランプの後
方に設けられている電極も高温になりやすく、このこと
も光源ランプの寿命を縮めてしまう原因となっている。
一方、リフレクタおよび透明ガラス板の一部に冷却空気
導入用の開口部を形成し、発光管を冷却する構造が考え
られるが、開口部を形成すれば、光源ランプの破裂時、
破片を完全に飛散させない構造とすることが困難とな
る。

【０００５】本発明の目的は、光源ランプが万が一破裂
しても、破片を外部に飛散させることがなく、かつ効率
的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることのでき
る、光源装置、および光学機器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達するため
に、本発明の光源装置は、光源ランプと、この光源ラン
プから放射される光線を揃えて出射するリフレクタと、
前記光源ランプおよび前記リフレクタを収納する筐体
と、を備え、光学機器の光源として用いられる光源装置
であって、前記リフレクタの光線出射面は透明板で覆わ
れ、この透明板および前記リフレクタの当接面には、前
記リフレクタの光軸を中心として対称配置される一対の
開口部が形成され、前記筐体は、前記一対の開口部のう
ちの一方の開口部に冷却空気を供給し、他方の開口部か
ら排出された冷却空気を前記リフレクタの背面側に導く
冷却流路と、前記光学機器への装着時に前記冷却流路を
開放し、前記光学機器からの取り外し時に、前記冷却流
路を塞ぐ冷却流路開閉部と、を備えていることを特徴と
する。

【０００７】ここで、前述した一対の開口部は、透明板
の一部を切り欠いて形成することもできるが、リフレク
タの光線出射方向先端縁の一部を切り欠いて形成される
凹部として構成するのが好ましい。リフレクタの光軸に
直行する方向に冷却空気を流すことができ、光源ランプ
を効率的に冷却することができるからである。また、光
源ランプおよびリフレクタを収納する筐体は、出射され
る光束の光軸方向、およびこの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
を有する筐体をいい、例えば、射出成形等によるプラス
チック製の成形品として構成することができる。

【０００８】このような本発明によれば、筐体に一対の
開口部を通して、冷却空気をリフレクタの背面側に導く
冷却流路を備えているから、リフレクタ、さらには、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。また、リフレクタの背面側には、通
常、光源ランプの電極が位置し、この電極が発熱しやす
いから、この部分を冷却空気が流れることにより、効率
的に電極を冷却するので、より一層、光源ランプの長寿
命化を図ることができる。また、光学機器から取り外し
た際に冷却流路を塞ぐ冷却流路開閉部を備えているか
ら、光学機器の使用中に光源ランプの発光管が破裂して
も、光源装置の交換に際して発光管の破片が外部に飛散
することがない。一方、光学機器の装着時には、この冷
却流路開閉部が冷却流路を開放するように構成されてい
るため、光源ランプの冷却効率が損なわれることもな
い。

【０００９】本発明の光源装置では、前記冷却流路に
は、前記他方の開口部から排出された冷却空気を前記リ
フレクタの背面側に流す整流板が設けられていることが
好ましい。このようにすれば、冷却流路には、整流板が
設けられているから、整流板は、他方の開口部から排出
された冷却空気をリフレクタの背面側に積極的に流すこ
とができるので、リフレクタの背面側に位置する光源ラ
ンプの電極を効率的に冷却することができる。

【００１０】本発明の光源装置では、前記筐体は、前記
一方の開口部に冷却空気を供給するための供給側開口部
と、前記他方の開口部から排出された冷却空気を筐体外
側に排出するための排出側開口部とを備え、前記冷却流
路開閉部は、前記供給側開口部を開閉する供給側蓋部材
と、前記排出側開口部を開閉する排出側蓋部材とを備
え、前記排出側蓋部材が前記整流板を兼用することが好
ましい。

【００１１】このようにすれば、筐体が、供給側開口部
と排出側開口部とを備えることにより、供給側開口部
は、一方の開口部に筐体外部から冷却空気を供給し、排
出側開口部は、他方の開口部を介して筐体外部に冷却空
気を排出するので、光源装置の筐体外部の空気を利用し
て効率的に光源ランプを冷却することができる。また、
冷却流路開閉部が、供給側蓋部材と排出側蓋部材とを備
えることにより、蓋部材という簡単な構造で冷却流路開
閉部を構成できるので、防爆構造を備えた光源装置の構
造の簡単化を図ることができる。さらに、排出側蓋部材
が前記整流板を兼用することにより、部品点数を減らす
ことができるので、光源装置の構造の製造時のコストの
低減を図ることができる。

【００１２】本発明の光源装置では、前記排出側開口部
は、前記リフレクタの前面から背面にわたる大きさを有
し、前記排出側蓋部材は、前記筐体に回動自在に軸支さ
れるとともに、前記光学機器からの取り外し時には、付
勢部材により付勢されて前記排出側開口部を塞ぐことが
好ましい。

【００１３】このようにすれば、排出側開口部が、リフ
レクタの前面から背面にわたる大きさを有していること
により、リフレクタの他方の開口部から排出された冷却
空気を蓋部材で効率よく、リフレクタの背面に流すこと
ができるため、リフレクタおよび光源ランプの冷却を一
層効率よく行うことができる。また、排出側蓋部材が、
筐体に回動自在に軸支され、付勢部材により付勢される
ことにより、簡素な構造で、筐体に冷却流路開閉部を設
けることができる。さらに、排出側蓋部材は、光学機器
から光源装置を取り外す時には、付勢部材により付勢さ
れて排出側開口部を塞ぐことにより、光源装置を密閉す
ることができるので、破裂した光源ランプ等の破片が、
光学機器内に飛散することを確実に防止できる。

【００１４】本発明の光源装置では、前記他方の開口部
が形成された前記リフレクタの外周面と、前記排出側開
口部が形成された前記筐体の内周面との間には、各開口
部を囲むように弾性部材が介装されていることが好まし
い。

【００１５】このようにすれば、リフレクタの外周面
と、筐体の内周面との間に、各開口部を囲むように弾性
部材が介装されていることにより、筐体の開口から供給
された空気をリフレクタの開口部に確実に導くことがで
き、リフレクタの開口部から空気を排出できる。

【００１６】本発明の光源装置では、前記筐体には、前
記排出側蓋部材を覆うダクトフレームが設けられている
ことが好ましい。このようにすれば、筐体には、ダクト
フレームが設けられていることにより、ダクトフレーム
は排出側蓋部材を覆うから、筐体内部に位置するリフレ
クタおよび光源ランプの破損時に破片が飛散しないよう
にすることができる。

【００１７】本発明の光源装置では、前記ダクトフレー
ムには、該ダクトフレームの相対向する側面に形成され
る一対の凹状部からなり、前記筐体の光学機器からの着
脱時に指で把持する把手部が形成されていることが好ま
しい。

【００１８】このようにすれば、ダクトフレームに、把
手部が形成されていることにより、この把手部を利用し
て光学機器から光源装置を着脱できるので、筐体に別
途、指で把持する部分を設ける必要がない。また、この
把手部が凹状として構成されることにより、ダクト成形
型の一部を変形させるだけで把持部を構成可能であるの
で、製造が容易である。

【００１９】本発明の光源装置では、前記供給側蓋部材
は、前記筐体に摺動自在に支持されるとともに、前記光
学機器からの取り外し時には、付勢部材により付勢され
て前記供給側開口部を塞ぐことが好ましい。

【００２０】このようにすれば、供給側蓋部材は、筐体
に摺動自在に支持され、付勢部材により付勢されること
により、簡素な構造で、筐体に冷却流路開閉部を設ける
ことができる。また、供給側蓋部材は、光学機器から光
源装置を取り外す時には、付勢部材により付勢されて供
給側開口部を塞ぐことにより、光源装置の冷却流路を密
閉することができるので、破裂した光源ランプ等の破片
が、光学機器内に飛散することを確実に防止できる。

【００２１】本発明の光源装置では、前記筐体には、前
記供給側蓋部材を覆うカバー部材が設けられ、このカバ
ー部材には、供給される冷却空気を整流する整流板が形
成されていることが好ましい。

【００２２】このようにすれば、筐体に、カバー部材が
設けられることにより、このカバー部材で、供給側蓋部
材を覆うことができるから、冷却流路から冷却空気がも
れることなく、効率よく冷却流路へ供給することができ
る。また、カバー部材には、整流板が形成されているこ
とにより、整流板は、供給される冷却空気を整流するの
で、冷却空気をより効率的に冷却流路へ供給することが
できる。

【００２３】本発明の光学機器では、前述した光源装置
のいずれかを備えたことを特徴とし、このような光学機
器によれば、前記と同様の作用および効果を享受するこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本実施形態に係る光学機器であるプロジェクタ
１を上方から見た全体斜視図、図２は、プロジェクタ１
を下方から見た全体斜視図、図３ないし図５は、プロジ
ェクタ１の内部を示す斜視図である。具体的に、図３
は、図１の状態からプロジェクタ１のアッパーケース２
１を外した図、図４は、図３の状態からシールド板８
０、ドライバーボード９０、および上ライトガイド４７
２を外して後方側から見た図、図５は、図４の状態から
光学ユニット４を外した図である。

【００２５】図１ないし図３において、プロジェクタ１
は、外装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源
ユニット３と、同じく外装ケース２内に配置された平面
Ｕ字形の光学ユニット４とを備え、全体略直方体形状と
なっている。

【００２６】外装ケース２は、それぞれ樹脂製とされた
アッパーケース２１、フロントケース２２、ロアーケー
ス２３、およびインターフェースカバー２１３で構成さ
れている。アッパーケース２１とフロントケース２２と
は一体に形成されている。インターフェースカバー２１
３は、プロジェクタ１の背面側に配置されている。

【００２７】アッパーケース２１は、上面部２１１と、
その周囲に設けられた側面部２１２とで形成されてい
る。上面部２１１の前方側には、ランプカバー２４が嵌
め込み式で着脱自在に取り付けられている。また、上面
部２１１において、ランプカバー２４の側方には、投写
レンズ４６の上面部分が露出した切欠部２１１Ａが設け
られ、投写レンズ４６のズーム操作、フォーカス操作を
レバーを介して手動で行えるようになっている。この切
欠部２１１Ａの後方側には、操作パネル２５が設けられ
ている。

【００２８】フロントケース２２は、前記アッパーケー
ス２１の切欠部２１１Ａと連続した丸孔開口２１２Ａが
設けられ、この丸孔開口２１２Ａに対応して投写レンズ
４６が配置されている。このフロントケース２２におい
て、丸孔開口２１２Ａとは反対側には、内部の電源ユニ
ット３の前方側に位置した排気口２１２Ｂが設けられ、
この排気口２１２Ｂには、冷却空気を画像投写領域から
外れる方向、すなわち図１中左側へ排気するとともに、
遮光を兼ねた排気用ルーバ２６が設けられている。

【００２９】ロアーケース２３は、底面部２３１と、そ
の周囲に設けられた側面部２３２および背面部２３３と
で形成されている。底面部２３１の前方側には、プロジ
ェクタ１の前後方向での傾きを調整して投写画像の位置
合わせを行う第１姿勢調整機構２７が設けられている。
また、底面部２３１後方側の一方の隅部には、前後方向
と略直交する左右方向でのプロジェクタ１の傾きを調整
する第２姿勢調整機構２８が設けられ、他方の隅部に
は、位置を調整することはできないが、第２姿勢調整機
構２８に対応したリアフット２３１Ａが設けられてい
る。さらに底面部２３１には、冷却空気の吸気口２３１
Ｂが設けられている。一方の側面部２３２には、コ字形
のハンドル２９を回動自在に取り付けるための取付部２
３２Ａが設けられている。

【００３０】このような外装ケース２の一方の側面側に
おいては、アッパーケース２１およびロアーケース２３
の各側面部２１２、２３２には、ハンドル２９を上側に
してプロジェクタ１を立てた場合の足となるサイドフッ
ト２Ａ（図２）が設けられている。また、外装ケース２
の背面側には、インターフェースカバー２１３およびロ
アーケース２３の背面部２３３に跨った凹部からなるイ
ンターフェース部２Ｂが設けられ、このインターフェー
ス部２Ｂの内部側には、種々のコネクタが実装された図
示略のインターフェース基板が配置されるようになって
いる。また、インターフェース部２Ｂの左右両側には、
インターフェースカバー２１３およびロアーケース２３
の背面部２３３に跨ってスピーカ孔２Ｃおよび吸気口２
Ｄが設けられている。このうちの吸気口２Ｄは、内部の
電源ユニット３の後方側に位置している。

【００３１】電源ユニット３は、図４に示すように、電
源３１と、電源３１の側方に配置されたランプ駆動回路
（バラスト）３２とで構成されている。電源３１は、電
源ケーブルを通して供給された電力をランプ駆動回路３
２やドライバーボード９０（図３）等に供給するもので
あり、前記電源ケーブルが差し込まれるインレットコネ
クタ３３（図２）を備えている。ランプ駆動回路３２
は、電力を光学ユニット４の光源ランプ４１１に供給す
るものである。

【００３２】光学ユニット４は、図４、図６、図７に示
すように、光源ランプ４１１から出射された光束を、光
学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユ
ニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離
光学系４２、リレー光学系４３、電気光学装置４４、色
合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４５
（図７）、および投写光学系としての投写レンズ４６を
備えている。

【００３３】これら電源ユニット３および光学ユニット
４は、上下を含む周囲のアルミ製のシールド板８０（図
３、図５）で覆われており、これによって、電源ユニッ
ト３等から外部への電磁ノイズの漏れを防止している。

【００３４】〔２．光学系の詳細な構成〕図４、図７に
おいて、インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装
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、４
４１Ｂと示す）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４１３と、第１レンズアレ
イ４１８と、第２レンズアレイ４１４と、偏光変換素子
４１５と、第１コンデンサレンズ４１６と、反射ミラー
４２４と、第２コンデンサレンズ４１９とを備えてい
る。

【００３５】これらのうち、光源装置４１３は、放射状
の光線を出射する放射光源としての光源ランプ４１１
と、この光源ランプ４１１から出射された放射光を反射
するリフレクタ４１２とを有する。光源ランプ４１１と
しては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、また
は高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ
４１２としては、放物面鏡を用いている。放物面鏡の
他、平行化レンズ（凹レンズ）と共に楕円面鏡を用いて
もよい。この光源装置４１３が、本発明の重要な部分で
あり、後に詳述する。

【００３６】第１レンズアレイ４１８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４１１から出射される光束を、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４４
１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。

【００３７】第２レンズアレイ４１４は、第１レンズア
レイ４１８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４１４は、第１コンデンサレンズ４１６およ
び第２コンデンサレンズ４１９とともに、第１レンズア
レイ４１８の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結
像させる機能を有している。

【００３８】偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ
４１４と第１コンデンサレンズ４１６との間に配置され
るとともに、第２レンズアレイ４１４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４１５は、第２
レンズアレイ４１４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、電気光学装置４４での光の
利用効率が高められている。

【００３９】具体的に、偏光変換素子４１５によって１
種類の偏光光に変換された各部分光は、第１コンデンサ
レンズ４１６および第２コンデンサレンズ４１９によっ
て最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ、４
４１Ｇ、４４１Ｂ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を用いた本実施形態のプロ
ジェクタ１（電気光学装置４４）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４１１からの光のほぼ半分が利用されな
い。そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、
光源ランプ４１１からの出射光を全て１種類の偏光光に
変換し、電気光学装置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４１５は、たとえば
特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。

【００４０】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から出射された複数の部分光束
を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有してい
る。

【００４１】リレー光学系４３は、入射側レンズ４３
１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４
３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、青色
光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。

【００４２】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
ら出射された光束の青色光成分と緑色光成分とが透過す
るとともに、赤色光成分が反射する。ダイクロイックミ
ラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２
３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色用の
液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４
１７は、第２レンズアレイ４１４から出射された各部分
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４１７も同様である。

【００４３】ダイクロイックミラー４２１を透過した青
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４１７を通っ
て緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青色光
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４１７を通って青
色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。なお、青色光に
リレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路
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４１７に伝えるためである。

【００４４】電気光学装置４４は、３枚の光変調装置と
なる液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂを備え、
これらは、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り、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、４
４１Ｇ、４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調され
て光学像を形成する。

【００４５】クロスダイクロイックプリズム４５は、３
枚の液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂから出射
された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画
像を形成するものである。なお、クロスダイクロイック
プリズム４５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字状に形成され、これらの誘電体多
層膜によって３つの色光が合成される。そして、プリズ
ム４５で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から
出射され、スクリーン上に拡大投写される。

【００４６】以上説明した各光学系４１〜４５は、図
４、図６に示すように、合成樹脂製の光学部品用筐体と
してのライトガイド４７内に収容されている。このライ
トガイド４７は、前述の各光学部品４１４〜４１９、４
２１〜４２３、４３１〜４３４を上方からスライド式に
嵌め込む溝部がそれぞれ設けられた下ライトガイド４７
１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とで構成されている。ま
た、ライトガイド４７の光出射側にはヘッド部４９が形
成されている。ヘッド部４９の前方側に投写レンズ４６
が固定され、後方側に液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、
４４１Ｂが取り付けられたプリズム４５が固定されてい
る。

【００４７】〔３．冷却構造〕本実施形態のプロジェク
タ１では、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂを
主に冷却するパネル冷却系Ａと、光源ランプ４１１を主
に冷却するランプ冷却系Ｂと、電源３１を主に冷却する
電源冷却系Ｃとを備えている。

【００４８】図２、図４、図５において、パネル冷却系
Ａでは、投写レンズ４６の両側に配置された一対のシロ
ッコファン５１、５２が用いられている。シロッコファ
ン５１、５２によって下面の吸気口２３１Ｂから吸引さ
れた冷却空気は、液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４
１Ｂを下方から上方に向けて冷却した後、ドライバーボ
ード９０（図３）の下面を冷却しながら前方隅部の軸流
排気ファン５３側に寄せられ、前面側の排気口２１２Ｂ
から排気される。

【００４９】図４ないし図６において、ランプ冷却系Ｂ
では、光学ユニット４の下面に設けられたシロッコファ
ン５４が用いられている。シロッコファン５４によって
引き寄せられたプロジェクタ１内の冷却空気は、上ライ
トガイド４７２に設けられた図示しない開口部からライ
トガイド４７内に入り込み、ユニット化された第２レン
ズアレイ４１４および偏光変換素子４１５間を通ってこ
れらを冷却した後、下ライトガイド４７１の排気側開口
４７１Ａから出て該シロッコファン５４に吸引され、吐
き出される。吐き出された冷却空気は、下ライトガイド
４７１の吸気側開口４７１Ｂから再度ライトガイド４７
内に入り、光源装置４１３内に入り込んで光源ランプ４
１１を冷却し、この後、ライトガイド４７から出て、前
記軸流排気ファン５３によって排気口２１２Ｂから排気
される。なお、光源装置４１３の冷却構造については後
述する。

【００５０】図４において、電源冷却系Ｃでは、電源３
１の後方に設けられた軸流吸気ファン５５が用いられ
る。軸流吸気ファン５５によって背面側の吸気口２Ｄ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を冷却した後、他の冷却系統Ａ、Ｂと同様に、軸
流排気ファン５３によって排気口２１２Ｂから排気され
る。

【００５１】〔４．光源装置の構造〕前述の光源装置４
１３は、図８および図９に示されるように、ランプ本体
４１０と、このランプ本体４１０を収納する筐体５００
とを備え、プロジェクタ１のライトガイド４７１、４７
２に着脱可能に構成されている。

【００５２】ランプ本体４１０は、図８に示すように、
光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から放射さ
れる光線を揃えて出射するリフレクタ４１２とを備えて
構成されている。リフレクタ４１２の光線出射面は、ガ
ラス板等の透明板５０１で覆われ、この透明板５０１お
よびリフレクタ４１２の当接面には、当該リフレクタ４
１２の光軸を中心として対称配置される排気側開口部５
０７および吸気側開口部５０８が形成されている。これ
ら排気側開口部５０７および吸気側開口部５０８は、リ
フレクタ４１２の先端部分を凹状に切り欠いて透明板５
０１で塞ぐことにより構成され、各開口部５０７、５０
８には、それぞれ防塵用フィルタが設けられている（図
示略）。これにより、ランプ本体４１０内に吸気側開口
部５０８から排気側開口部５０７を空気が通る経路が形
成され、これが、冷却流路Ｄの一部分となり、光源ラン
プ４１１を冷却することが可能となる。

【００５３】筐体５００は、出射される光束の光軸方
向、およびこの光軸に直交する方向に、光源ランプ４１
１およびリフレクタ４１２を位置決めする位置決め面を
有するものであり、筐体本体５１０と、排出側蓋部材５
２０と、ダクトフレーム５３０と、供給側蓋部材５５０
と、を備えて構成されている。

【００５４】筐体本体５１０は、ランプ本体４１０の側
方を三包囲むように配置される３つの側面部５１２と、
ランプ本体４１０の光出射側に配置される正面部５１３
とを備えた箱状に形成されたものである。正面部５１３
の一部には、前述の透明板５０１が露出する開口５１４
が形成されている。さらに、筐体本体５１０の上面側に
は、後述する排出側蓋部材５２０の支持軸５２３を取り
付けるための支持部５１５が形成されている。また、筐
体本体５１０上面の図８左上側および右下側には、ねじ
孔部５１６が設けられている。

【００５５】この筐体本体５１０にランプ本体４１０を
収納した際、リフレクタ４１２の周縁を、開口５１４が
形成された正面部５１３に当接させ、筐体本体５１０に
ランプ本体４１０を固定する。筐体本体５１０の上面に
は、排出側開口部５０３が形成されている。この排出側
開口部５０３は、光出射側先端部分で、ランプ本体４１
０の排気側開口部５０７と重なりあい、基端がリフレク
タ４１２の背面側に延出している。また、この排出側開
口部５０３には、図８では、図示を略すが仕切板が正面
部５１３に沿った方向に架設されている。この仕切り板
で仕切られた開口部５０３の先端部分内面と、開口部５
０７の外面との間には、開口部５０７を囲むように弾性
部材が介装されている。ここで、弾性部材は、ゴム等、
任意の部材を採用できる。

【００５６】排出側冷却流路開閉部５０５を構成する排
出側蓋部材５２０は、筐体本体５１０の上面部分に形成
された排出側開口部５０３を直接塞ぐものであり、蓋部
本体５２１は、排出側開口部５０３を塞ぐ平板状に構成
され、支持軸５２３により、筐体本体５１０に取り付け
られている。また、蓋部本体５２１両側端には、棒状部
５２２が延設されている。この棒状部５２２は、光源装
置４１３を装着時に、下ライトガイド４７１（図６参
照）に形成された突起と当接し、排出側蓋部材５２０が
持ち上がる。このことにより、排出側冷却流路開閉部５
０５が開き、冷却流路Ｄを開放する。また、プロジェク
タ１からの筐体５００の取り外し時には、排出側蓋部材
５２０が閉じることにより、排出側冷却流路開閉部５０
５が閉じ、冷却流路Ｄを塞ぐ。

【００５７】ダクトフレーム５３０は、排出側蓋部材５
２０を覆うものであり、排出側蓋部材５２０の蓋部本体
５２１を覆う断面略コ字形状の部材である。このダクト
フレーム５３０には、側壁面に、取り付け凹部５３２
と、さらに、奥側に、把手部５３３とが形成されてい
る。また、ダクトフレーム５３０の図８左上側および右
下側には、ねじ孔部５３６が設けられている。ダクトフ
レーム５３０は、その内部が空洞であり、排出側蓋部材
５２０が回動自在な空間を形成している。また、図８で
は、図示を略したが、この空間内部には、排出側蓋部材
５２０を付勢部材となるコイルバネが収納され、筐体本
体５１０側に付勢する。

【００５８】取り付け凹部５３２は、排出側蓋部材５２
０の棒状部５２２が対応した位置に形成されており、ま
た、嵌め合わせることができる形状である。取り付け凹
部５３２の大きさは、排出側蓋部材５２０が回動自在で
あるために、棒状部５２２が移動できるよう余裕を持っ
た大きさとなっている。把手部５３３は、コ字断面のダ
クトフレーム５３０の一対の側壁の一部を内側にわん曲
させた一対の凹状部から構成され、光源装置４１３のプ
ロジェクタ１からの着脱時に指で持ちやすいようになっ
ている。ねじ孔部５３６は、筐体本体５１０上面のねじ
孔部５１６の位置と対応し、ねじ５１７が挿通され、ね
じ５１７の先端がねじ孔部５１６に到達することによっ
て、ダクトフレーム５３０と筐体本体５１０が固定され
る。

【００５９】前述した筐体本体５１０の下部には、カバ
ー部材５５１が設けられ、このカバー部材５５１には、
供給側開口部５０４が形成されている。また、供給側冷
却流路開閉部は、図８に示すように、供給側蓋部材５５
０から構成されている。供給側蓋部材５５０は、筐体本
体５１０に摺動自在に支持され、この供給側蓋部材５５
０を摺動方向に付勢する付勢部材であるコイルばね５５
６とを備えている。コイルばね５５６は、一端が供給側
蓋部材５５０に取り付けられ、他端が筐体本体５１０の
底面部５１１に形成された凹部分に挿入固定される。カ
バー部材５５１は、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
ランプ本体４１０と当接する板状部材と、この板状部材
の先端中央を面外方向に膨出させた空気取込部５５３と
を備え、空気取込部５５３の先端部分が供給側開口部５
０４とされる。さらに、空気取込部５５３の中央部に
は、２つの空間に仕切る整流板５５４が設けられてい
る。整流板５５４は、板状の部材であり、筐体５００の
外側から供給される冷却空気を整流する。

【００６０】この光源装置４１３は、図１０に示すよう
に、光学ユニット４の一部分を構成している。また、光
源装置４１３は、図１０のＡ−Ａ断面図である図１１に
示すように、各光学部品４１４，４１５，４１６、４１
８を備えている部分から、矢印で示すように、シロッコ
ファン５４により、冷却空気が供給され、筐体５００の
冷却流路Ｄを通って、リフレクタ４１２の背面へと冷却
空気が流れる。具体的には、冷却流路Ｄとは、供給側冷
却流路開閉部と、供給側開口部５０４と、吸気側開口部
５０８と、ランプ本体４１０の前面の空間と、排気側開
口部５０７と、排出側開口部５０３と、排出側冷却流路
開閉部５０５とを通る空間で構成されている。そして、
この冷却流路Ｄを通った冷却空気がダクトフレーム５３
０および整流板としての機能をはたす排出側蓋部材５２
０に遮られることによって、リフレクタ４１２の背面側
へと導かれる。

【００６１】上述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。筐体５００に供給側開口部５０４と排
出側開口部５０３を通して、冷却空気をリフレクタ４１
２の背面側に導く冷却流路Ｄを備えているから、リフレ
クタ４１２、さらには、光源ランプ４１１を効率的に冷
却して、光源ランプ４１１の長寿命化を図ることができ
る。また、リフレクタ４１２の背面側には、通常、光源
ランプ４１１の電極が位置し、この電極が発熱しやすい
から、この部分を冷却空気が流れることにより、効率的
に電極を冷却するので、より一層、光源ランプ４１１の
長寿命化を図ることができる。また、プロジェクタ１か
ら取り外した際に冷却流路Ｄを塞ぐ排出側冷却流路開閉
部５０５および供給側冷却流路開閉部を備えているか
ら、プロジェクタ１の使用中に光源ランプ４１１の発光
管が破裂しても、プロジェクタ１の交換に際して発光管
の破片が外部に飛散することがなく、プロジェクタ１へ
の装着時には、これら排出側冷却流路開閉部５０５およ
び供給側冷却流路開閉部が冷却流路Ｄを開放するように
構成されているため、光源ランプ４１１の冷却効率が損
なわれることもない。

【００６２】筐体５００が、供給側開口部５０４と排出
側開口部５０３とを備えることにより、供給側開口部５
０４は、筐体５００外部から冷却空気を供給し、排出側
開口部５０３は、筐体５００外部に冷却空気を排出する
ので、プロジェクタ１の外部の空気を利用して効率的に
光源ランプ４１１を冷却することができる。また、排出
側冷却流路開閉部５０５および供給側冷却流路開閉部
が、それぞれ排出側蓋部材５２０と供給側蓋部材５５０
とを備えることにより、蓋部材という簡単な構造で排出
側冷却流路開閉部５０５および供給側冷却流路開閉部を
構成できるので、防爆構造を備えたプロジェクタ１の構
造の簡単化を図ることができる。さらに、排出側蓋部材
５２０が整流板としての機能も果たすことにより、部品
点数を減らすことができるので、プロジェクタ１の構造
の製造時のコストの低減を図ることができる。

【００６３】排出側開口部５０３が、リフレクタ４１２
の前面から背面にわたる大きさを有していることによ
り、リフレクタ４１２の排出側開口部５０３から排出さ
れた冷却空気を排出側蓋部材５２０で効率よく、リフレ
クタ４１２の背面に流すことができるため、リフレクタ
４１２および光源ランプ４１１の冷却を一層効率よく行
うことができる。また、排出側蓋部材５２０は、筐体５
００に回動自在に軸支されることにより、簡素な構造
で、筐体５００に排出側冷却流路開閉部５０５を設ける
ことができる。

【００６４】筐体５００には、ダクトフレーム５３０が
設けられていることにより、ダクトフレーム５３０は排
出側蓋部材５２０を覆うから、筐体５００内部に位置す
るリフレクタ４１２および光源ランプ４１１の破損時に
破片が飛散しないようにすることができる。ダクトフレ
ーム５３０に、把手部５３３が形成されていることによ
り、この把手部５３３を利用してプロジェクタ１から光
源装置４１３を着脱できるので、筐体５００に別途、指
で把持する部分を設ける必要がない。また、この把手部
５３３が凹状として構成されることにより、ダクト成形
型の一部を変形させるだけで把手部５３３を構成可能で
あるので、製造が容易である。

【００６５】供給側蓋部材５５０は、筐体５００に摺動
自在に支持され、コイルばね５５６により付勢されるこ
とにより、簡素な構造で、筐体５００に供給側冷却流路
開閉部を設けることができる。また、供給側蓋部材５５
０は、プロジェクタ１から光源装置４１３を取り外す時
には、付勢部材により付勢されて供給側開口部５０４を
塞ぐことにより、光源装置４１３を密閉することができ
るので、破裂した光源ランプ４１１等の破片が、プロジ
ェクタ１内に飛散することをより一層防止できる。

【００６６】筐体５００には、カバー部材５５１が設け
られることにより、このカバー部材５５１は、 供給側
蓋部材５５０を覆うことができるから、冷却流路Ｄから
の冷却空気のもれがないので、冷却空気を効率よく冷却
流路Ｄへ供給することができる。また、カバー部材５５
１には、整流板５５４が形成されていることにより、整
流板５５４は、供給される冷却空気を整流するので、冷
却空気をより効率的に冷却流路Ｄへ供給することができ
る。

【００６７】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範囲での変
形、改良は、本発明に含まれるものである。たとえば、
付勢手段としては、コイルばね５５６に限らず、圧縮ば
ね、板ばね、弾性ゴム体等の種々の付勢手段を採用して
もよい。

【００６８】プロジェクタとしては、３つの光変調装置
を用いたものに限らず、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
クタにも適用可能である。また、前記実施形態では、光
変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミ
ラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用
いても良い。さらに、前記実施形態では、光入射面と光
出射面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、
光入射面と光出射面とが同一となる反射型の光変調装置
を用いても良い。さらにまた、前記実施形態では、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
のプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリ
ーンを観察する方向とは反対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。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、光源ランプが万が一破
裂しても、破片を外部に飛散させることがなく、かつ効
率的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることのでき
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタを上方
から見た全体斜視図である。

【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から
見た全体斜視図である。

【図３】図１の状態からアッパーケースを外した状態を
示す斜視図である。

【図４】図３の状態からシールド板、ドライバーボー
ド、および上ライトガイドを外して後方側から見た斜視
図である。

【図５】図４の状態から光学ユニットを外した状態を示
す斜視図である。

【図６】前記実施形態における光学ユニットを下方から
見た斜視図である。

【図７】前記実施形態における光学ユニットを模式的に
示す平面図である。

【図８】前記実施形態における光源装置の分解斜視図で
ある。

【図９】前記実施形態における光源装置の分解斜視図で
ある。

【図１０】前記実施形態における光学ユニットの上面か
らみた平面図である。

【図１１】前記実施形態における図１０の光学ユニット
の上面からみたＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１ プロジェクタ ４１０ ランプ本体 ４１１ 光源ランプ ４１２ リフレクタ ４１３ 光源装置 ５００ 筐体 ５０３ 排出側開口部 ５０４ 供給側開口部 ５０５ 排出側冷却流路開閉部 ５０７ 排気側開口部 ５０８ 吸気側開口部 ５２０ 排出側蓋部材 ５３０ ダクトフレーム ５５０ 供給側蓋部材 ５５１ カバー部材 ５５４ 整流板 ５５６ コイルばね Ｄ 冷却流路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 21/16 Ｆ２１Ｍ 1/00 Ａ // Ｆ２１Ｙ 101:00 7/00 Ｌ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源ランプと、この光源ランプから放射さ
   れる光線を揃えて出射するリフレクタと、前記光源ラン
   プおよび前記リフレクタを収納する筐体と、を備え、光
   学機器の光源として用いられる光源装置であって、 前記リフレクタの光線出射面は透明板で覆われ、この透
   明板および前記リフレクタの当接面には、前記リフレク
   タの光軸を中心として対称配置される一対の開口部が形
   成され、 前記筐体は、前記一対の開口部のうちの一方の開口部に
   冷却空気を供給し、他方の開口部から排出された冷却空
   気を前記リフレクタの背面側に導く冷却流路と、 前記光学機器への装着時に前記冷却流路を開放し、前記
   光学機器からの取り外し時に、前記冷却流路を塞ぐ冷却
   流路開閉部とを備えていることを特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の光源装置において、 前記冷却流路には、前記他方の開口部から排出された冷
   却空気を前記リフレクタの背面側に流す整流板が設けら
   れていることを特徴とする光源装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の光源装置において、 前記筐体は、前記一方の開口部に冷却空気を供給するた
   めの供給側開口部と、前記他方の開口部から排出された
   冷却空気を筐体外側に排出するための排出側開口部とを
   備え、 前記冷却流路開閉部は、前記供給側開口部を開閉する供
   給側蓋部材と、前記排出側開口部を開閉する排出側蓋部
   材とを備え、 前記排出側蓋部材が前記整流板を兼用することを特徴と
   する光源装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載の光源装置において、 前記排出側開口部は、前記リフレクタの前面から背面に
   わたる大きさを有し、 前記排出側蓋部材は、前記筐体に回動自在に軸支される
   とともに、前記光学機器からの取り外し時には、付勢部
   材により付勢されて前記排出側開口部を塞ぐことを特徴
   とする光源装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の光源装置において、 前記他方の開口部が形成された前記リフレクタの外周面
   と、前記排出側開口部が形成された前記筐体の内周面と
   の間には、各開口部を囲むように弾性部材が介装されて
   いることを特徴とする光源装置。
6. 【請求項６】請求項３から請求項５のいずれかに記載の
   光源装置において、 前記筐体には、前記排出側蓋部材を覆うダクトフレーム
   が設けられていることを特徴とする光源装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の光源装置において、 前記ダクトフレームには、該ダクトフレームの相対向す
   る側面に形成される一対の凹状部からなり、前記筐体の
   光学機器からの着脱時に指で把持する把手部が形成され
   ていることを特徴とする光源装置。
8. 【請求項８】請求項３または請求項４に記載の光源装置
   において、 前記供給側蓋部材は、前記筐体に摺動自在に支持される
   とともに、前記光学機器からの取り外し時には、付勢部
   材により付勢されて前記供給側開口部を塞ぐことを特徴
   とする光源装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載の光源装置において、 前記筐体には、前記供給側蓋部材を覆うカバー部材が設
   けられ、このカバー部材には、供給される冷却空気を整
   流する整流板が形成されていることを特徴とする光源装
   置。
10. 【請求項１０】請求項１から請求項９のいずれかに記載
    の光源装置を備えていることを特徴とする光学機器。