JP2003207849A - ランプ装置及びそれを備えたプロジェクタ - Google Patents
ランプ装置及びそれを備えたプロジェクタInfo
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Abstract
の向上と装置の小型化とを併せて達成するランプ装置及
びそれを利用したプロジェクタを提供する。 【解決手段】 ランプ110、ランプ110から放射し
た光を所定方向に反射させる曲面状で一端が開口したリ
フレクタ120、リフレクタ120をその開口端部で支
持固定するハウジング取付枠体140を有するランプユ
ニット100と、ランプ及びリフレクタの反射面を保護
するガラス板300と、ランプユニット100及びガラ
ス板300を保持するハウジング200とを備え、ハウ
ジング取付枠体140とガラス板300との間にリフレ
クタ内面冷却用の第1の風路213を配し、ハウジング
取付枠体140とハウジング200の背面壁との間にリ
フレクタ背面冷却用の第2の風路215を配置したラン
プ装置。
Description
れを備えたプロジェクタに関し、特にそれらの冷却性能
の向上に関する。
たはケース等からなるランプ装置は、ランプが使用によ
り発熱して高温になり易い。特に、プロジェクタで使用
する照明用ランプ装置は、プロジェクタの高輝度化及び
小型化にともなって、より高温になる傾向がある。この
ため、ランプ装置及びそれを使用している機器は、安全
性や信頼性の観点から、ランプ装置の放熱対策が重要に
なっている。そして、このランプ装置の放熱対策は、従
来、主としてファンを利用した放射放熱により行なわれ
ている。
熱に依存したランプ装置の放熱では、ランプの高輝度化
に伴い、ファンの数を増す、ファンの容量を大きくす
る、あるいはファンの回転数を増大させる等の必要があ
り、それらはランプ装置及びそれを使用している機器の
小型化の要請に反することになる。また、従来は、ラン
プを支持するハウジングやケースの局部、あるいはラン
プ装置を収納した機器の外装ケースの対応部分が、その
他の場所に比べて特に高温となる場合もあった。本発明
は、上記問題に鑑みてなされたもので、安全性及び信頼
性を確保するための放熱性能の向上と装置の小型化とを
併せて達成する、ランプ装置及びそれを利用した機器、
特にプロジェクタ、を提供することを課題とする。
するため、以下のような構成を採用する。
該ランプから放射した光を所定方向に反射させる曲面状
で一端が開口したリフレクタを有するランプユニット
と、前記ランプ及び前記リフレクタの反射面を保護する
光透過性板材と、前記ランプユニット及び前記光透過性
板材を保持するハウジングとを備え、前記リフレクタの
開口端と前記光透過性板材との間に前記ハウジングの外
部と連通する第1の風路を配し、該風路を介して前記ラ
ンプユニットと前記光透過性板材とを対向配置したもの
である。この構成によれば、熱源であるランプを直接空
冷することができるので、その冷却能力が大きく向上す
る。 (2)また、上記装置において、前記ランプユニット
は、前記リフレクタの開口側外周部に前記ハウジングと
の固定に供するためのハウジング取付部を有し、前記ハ
ウジングは、前記ハウジング取付部を受け入れて前記ラ
ンプユニットを保持するランプユニット保持部と、前記
光透過性板材を受け入れて保持する板材保持部とを有す
る構成とすることができる。 (3)また、上記装置において、前記ハウジング取付部
は、前記リフレクタの開口側外周端部を受け入れて支持
固定するリブを備えるようにすることができる。 (4)なお、上記装置において、前記リブが、前記リフ
レクタの開口側外周の半周以上を支持するようにする
と、リフレクタを安定して前記ハウジング取付部に固定
できる。 (5)また、上記装置において、前記リフレクタの開口
側外周部に該外周部の一部を切り落とした形状の平坦部
を設け、該平坦部を前記リブの内面に対向させる。これ
により、ランプユニットの外形を小さくできると共に、
その平坦面がリフレクタの背面に沿う流れを形成させ
る。 (6)また、上記装置において、前記ハウジング取付部
と前記ハウジングの後壁との間に前記ハウジングの外部
と連通する第2の風路を配したものである。この第2の
風路により、リフレクタを背面から空冷することが可能
になる。 (7)また、上記装置において、前記第1の風路及び第
2の風路が、それぞれ前記ハウジングの側壁に形成され
た吸排気口を備えるようにしてもよい。 (8)なお、(7)において、第1の風路を構成する吸
排気口を、第2の風路を構成する吸排気口より小さくす
ると、第1の風路の空気速度が第2の風路のそれより早
くなり、ランプの冷却効率をリフレクタの冷却効率より
高くすることができる。
は金属からなるものとする。この場合、好ましいのは、
マグネシウム、アルミニウム、チタン、あるいはこれら
を一部含んだ合金である。金属、特にここに列記したよ
うな金属は、他の物に比べて軽量で熱伝導性が良いこと
に加え、堅固で耐熱性に優れ、樹脂のような紫外線によ
る劣化も無く、変形もしにくいという利点を有する。こ
の理由により、ハウジンクに局所的な高温部が発生して
もその高温部の温度はすぐに均熱化されて低減される。
また、ランプユニットで発生した熱がハウジングに良好
に熱伝導されるため、ランプユニットの放熱も促進され
る。 (10)また、上記装置において、前記ハウジングの内
側表面の熱吸収率を前記金属自体の熱吸収率より高める
表面加工を、該ハウジングの内側表面に施すことができ
る。これにより、ランプユニットからハウジングへの放
射による熱伝達量を増大させることができる。 (11)また、上記装置において、前記ハウジングの外
側表面の熱放射率を前記金属自体の熱放射率より高める
表面加工を、該ハウジングの外側表面に施すことができ
る。これにより、ハウジングからその外部への放射によ
る熱伝達量を増大させることができる。 (12)さらに、上記装置において、前記ランプのイグ
ニッション電圧は10KV以下とするのが好ましい。こ
れにより、絶縁性を保つための絶縁距離が低減できると
ともに、ランプユニットやハウジングに用いる材料の種
類を広げることができる。
(1)乃至(12)のいずれかに記載のランプ装置を、
照明用光源として外装ケースの内部に備えたものであ
る。これによれば、ランプ装置の冷却能力の向上に対応
して、プロジェクタの小型化、高輝度化が図れる。 (14)また、上記プロジェクタが、光学系を構成する
光学素子を保持する金属筐体を備えたものにあっては、
前記ランプ装置をそのハウジングを利用して該金属筐体
に熱伝導可能に固定するのがよい。こうすることで、ラ
ンプユニットの熱をハウジングを介して金属筐体へ熱伝
導させて放熱することも可能となる。 (15)また、上記プロジェクタにおいて、前記ランプ
装置と前記外装ケースとの間に風路を配したものであ
る。これにより、ランプ装置の熱が直接外装ケースに伝
わることがなくなり、プロジェクタ利用者の安全が確保
される。 (16)なお、(15)において、前記ランプ装置と前
記外装ケースとの対向部のランプ装置側に該ランプ装置
のハウジングより熱放射率の低い熱緩衝材を配置するこ
とができる。 (17)また、(15)において、前記ランプ装置と前
記外装ケースとの対向部の外装ケース側に該外装ケース
より熱反射率の高い熱緩衝材を配置することができる。
これら(16)、(17)の構成により、ランプ装置か
ら外装ケースへの熱伝達量を低減することができ、プロ
ジェクタ利用者の安全が図れる。 (18)さらに、上記プロジェクタにおいて、前記ラン
プ装置からの出射光の光路に該出射光を横切って流れる
空気を導入することもできる。これにより、前記ランプ
装置からの他の光学素子に向かう熱の流れが抑制される
ので、ランプ装置の後に配置される光学素子に対してラ
ンプ装置の発熱の影響を小さくすることができる。
基づいて説明する。
ンプユニットの構成を示す説明図である。図示するよう
に、ランプユニット100は、各種のランプ(ここでは
高圧水銀ランプ110とする)と、一端が開口したリフ
レク120とを備える。高圧水銀ランプ110は、中央
部の発光管111と、発光管111の両側のシール部1
12、113からなる。また、リフレクタ120は、内
面が回転楕円面鏡あるいは放物面鏡等からなり、ランプ
110の光を有効に反射する有効反射面121を有する
部分と、有効反射面121より先端側で開口部を構成
し、リフレクタ120を後述するハウジングに取付ける
ハウジング取付枠体140が設けられたリフレクタ支持
部122とを備える。なお、リフレクタ支持部122の
内面は有効反射面となっていなくてもよい。ランプ11
0は、光軸上で、リフレクタ120からシール部112
の端部を外側に貫通させ、この貫通部によりリフレクタ
120の中心底部に固着されている。
源リード線131、132が出ている。電源リード線の
一方131は、ランプ110のシール部112からコネ
クタ150に接続されている。そして、電源リード線の
他方132は、後述の点灯補助線133の巻き線のある
シール部113からリフレクタ120に設けられた細孔
123を貫通して、リフレクタ120の外面に取付けら
れた端子台124を経由してコネクタ150に接続され
ている。そして、コネクタ150はさらに電源装置16
0に接続されている。なお、点灯補助線133は、ラン
プ110の始動時の絶縁破壊を行い易くし、点灯性を向
上する作用を果たすもので、ランプ110のシール部1
13に巻き付けられ、その一端はランプ110の発光管
111及び巻き線のない側のシール部112に沿って配
線されて、さらに電源リード線131に接続されてい
る。
たランプ装置について説明する。本実施形態のランプ装
置は、基本的に、ランプユニットとそれを保持するハウ
ジングとからなる。図2〜図4は本発明の実施形態に係
るランプ装置を表したもので、図2はランプユニットと
ハウジングとの組付方法を示す斜視図、図3はランプ装
置を背面方向から示した斜視図、図4はランプ装置を正
面から見た正面図である。なお、これらの図では、図1
で説明した電源リード線131,132やコネクタ15
0は省略している。
タ120が、その開口側外周部にハウジング取付枠体1
40を備えることは既に説明したが、そのハウジング取
付枠体140は、リフレクタ120で反射した平行光を
全て通過させることができるように、少なくともリフレ
クタ120の有効反射面先端の径以上の大きさの開口を
有する。また、ハウジング取付枠体140の形状は特に
限定されるものではないが、ここでは製造が容易な正方
形枠体としている。ハウジング取付枠体140は、リフ
レクタ120の開口側外周端部と嵌合する壁面を有し、
その壁面を利用してリフレクタ120を支持固定してい
る。なお、その壁面はハウジング取付枠体140の周囲
に突設させたリブ141で形成することができる。リブ
141とリフレクタの開口側外周端部とは、できるだけ
多くの領域(直線領域及び曲線領域を含む)で嵌合させ
るのが良く、リブ141をリフレクタ120の開口側外
周の半周以上と嵌合させると、安定した固定が実現され
る。また、その嵌合の際に接着剤等を併用してもよい。
さらに、ここでは、ハウジング取付枠体140の底面辺
をその他の辺より前方に長く突出させて台座142を形
成し、その台座142をハウジング200との位置決
め、及び/または、ハウジング200との熱伝導に利用
している。
対応させて、リフレクタ120は、本来円形の断面形状
となる開口側外周部の膨出部の一部をカットした状態の
平坦部125を四箇所に備え、この平坦部125をハウ
ジング取付枠体140の各辺の内側に位置させている。
なお、平坦部125をリブ141に対向配置して嵌合さ
せてもよい。リフレクタ120のこの平坦部125は、
ランプユニット100の形状を小さくする他に、リフレ
クタ120とハウジング取付枠体140とを取付ける際
の位置決めにも利用できる。また、この平坦部125
は、リフレクタ120背面を流れる空気をリフレクタに
沿って流す作用も果たす。
ウジング200は、ランプユニットを収納する一端が開
口した略箱状のもので、ここでのハウジング200は、
図2、図3に示すように、底面201、前面壁202、
側面壁203,204、背面壁205を備えてなる。ま
た、ハウジング200の中央部には、ランプユニット1
00を勘合保持(又は係合保持)するランプユニット保
持部206を備える。さらに、前面壁202はリフレク
タ120の開口径に対応した大きさの開口202Aを有
し、前面壁202の内側には、ランプ110及びリフレ
クタ120を保護するための光透過性板材であるガラス
板300を収納保持するガラス板収納溝207を備えて
いる。ハウジング200は、また、底面201に通気口
208を、そして後側部にコネクタ(図1のコネクタ1
50に相当)を取付けるためのコネクタ設置部209を
備える。ハウジング200はまた、それを他の部品や筐
体に固定するためのネジ固定部210,211を有す
る。
体140とガラス板300との間に第1の風路213
が、そして、ハウジング取付枠体140とハウジングの
背面壁205との間に第2の風路215がそれぞれ形成
されるように、ハウジング取付枠体140がハウジング
200に固定される。これら第1の風路213と第2の
風路215の吸排気口は、ハウジング200の側面壁2
03,204を切欠いて形成される。その場合、ランプ
110の放熱効率をリフレクタ120の放熱効率より高
めるべく、第1の風路213の吸排気口214の面積を
第2の風路215の吸排気口216の面積より小さくし
て、第1の風路213を流れる空気の速度を第2の風路
215を流れる空気の速度より高くするようにしてもよ
い。
した形状に限定されることなく、ランプユニット100
及びガラス板300が収納保持可能な形状を有し、その
前面壁がリフレクタの開口部に対応して開口しており、
さらに、外部と連通する前述した第1及び第2の風路に
相当するものが備わっているものであればよい。そし
て、天面の有無、底面や周囲壁の切欠き等は適宜に設計
できる。
よいが、その熱伝導性、耐熱性、剛性等の観点から、金
属、特に Mg、Al、Ti等の金属、あるいは少なく
ともそれらの一部を含有する合金製のものを使用するの
がよい。なお、金属製のハウジングの場合には、それら
の金属がランプ110に対して露出する表面を、絶縁性
を有する物質の塗装や、陽極酸化処理等により絶縁処理
するのが好ましい。
面の熱吸収率を該金属自体の熱吸収率より高める表面加
工を、該ハウジングの内側表面に施すのが好ましい。さ
らにそれら金属製ハウジング200には、その外側表面
の熱放射率を該金属自体の熱放射率より高める表面加工
を、該ハウジングの外側表面に施すのが好ましい。これ
らの処理は、塗装、シートの貼付け、あるいは陽極酸化
処理等の化学処理により行うことができる。このような
加工又は処理により、ランプユニット100からハウジ
ング200への熱伝達を促進させることが可能となる。
さらに、ランプユニット100のランプ110には、絶
縁性の観点からイグニッション電圧が10KV以下のラ
ンプを用いるのが好ましく、特に、5KV以下のランプ
が好ましい。
風路213を流れる空気で発光源であるランプ110及
びリフレクタ120の反射面を直接空冷できると共に、
第2の風路215を流れる空気でリフレクタ120の背
面も空冷できる。加えて、ランプユニット100の熱が
そのハウジング取付枠体140を介してハウジング20
0に伝導され、さらにそのハウジング200が空冷され
ることになるため、ランプ装置1の放熱能力が向上す
る。
たプロジェクタを説明する。 (1)プロジェクタの外部構造 図5は本発明の実施形態に係るプロジェクタを上面方向
から見た外観図、図6はそれを底面方向から見た外観図
である。プロジェクタの主要な構成部品は外装ケース2
の内部に収納されている。ここで、外装ケース2は、装
置上部を覆うアッパーケース3と、装置下部を覆うロア
ーケース4と、正面部を覆うフロントケース5とから構
成されている。これらの外装ケース2は金属または樹脂
から製造することができる。ただし、その剛性や放熱性
の観点から、外装ケース2は、マグネシウム、アルミニ
ウム、チタン等の金属、またはそれらの少なくとも一部
を含んだ合金から製造するのが好ましい。
面右側には、フィルタ交換蓋21で覆われた天面吸気口
24が設けられている。このフィルタ交換蓋21には、
外部から取り入れた空気を装置内部へ冷却空気として導
入するためのスリット状の開口22が形成され、フィル
タ交換蓋21の内側には、エアフィルタ(図示せず)が
設けられている。このフィルタ交換蓋21をアッパーケ
ース3の上面側から着脱することで、内部のエアフィル
タを交換することが可能となっている。
フィルタ交換蓋21の前方には、スピーカ(図示せず)
用の多数の連通孔23が穿設されている。連通孔23の
側方には、プロジェクタの画質等を調整するための操作
パネル25が設けられている。これらのフィルタ交換蓋
21、連通孔23、及び操作パネル25が設けられてい
る部分は、アッパーケース3の一部が上方に膨出した膨
出部3Aになっており、この膨出部3Aによって形成さ
れる内部に前述のエアフィルタや、スピーカ、操作パネ
ル25用の回路基板等が収容されている。
の底面には、内部に冷却空気を供給するための底面吸気
口4Aが形成されて、その近傍に、外装ケース内に固定
されたランプ装置を交換するために開閉されるランプ蓋
4Bがネジ35で装着されている。また、ロアーケース
4の前方角部にはフット31R,31Lが設けられ、後
方中央部にはフット31Cが設けられている。フット3
1R,31Lは、ダイヤル部分を回転させたり、レバー
32R,32Lを操作することで突出方向に進退する構
成であり、その進退量を調整することによって表示画面
の高さや傾きを変更することが可能となっている。
ズ6の先端部が突出しており、フロントケース5の右端
部には、別体のリモートコントローラからの光信号を受
信するための受光部33が、そして、フロントケース5
の中央部には、外装ケース2内部の空気を排出する排気
口34が設けられている。さらに、外装ケース2の側面
及び背面には、外部電源との接続用のACインレット4
0や、外部に露出する各種の入出力端子群41が配置さ
れている。
面方向から見た実装図である。外装ケース2の内部に
は、電源ユニット9(9A,9B,9C)、実施形態1
で説明した照明用ランプ装置1、ランプ装置1を除いた
プロジェクタの光学系を構成する後述する光学ユニット
10、光学ユニット10から射出された光を投写する投
写レンズ6、主制御回路基板であるメインボード12、
映像音声回路基板であるAVボード13等が配置されて
いる。また、フロントケース5側には、ランプ装置1に
対応した位置に主排気ファン15が、その近傍に補助排
気ファン16がそれぞれ配置されている。さらに、図示
してはいないが、前述した天面吸気口24及び/または
底面吸気口4Aの近傍には、吸気ファンが配置されてい
る。なお、図7中、400は光学ユニット10を構成す
る各光学素子を収納保持する筐体(この例ではMgやA
l等の金属からなる。なお、以下では、ライトガイドと
称する)、910は色光合成のためのクロスダイクロイ
ックプリズム、925RC,925GC,925BC
は、クロスダイクロイックプリズム910に取付けられ
た赤色、緑色、青色の各色光に対応する光変調手段とし
ての液晶パネル(後述)から延びるケーブルを表してい
る。
配置された第1電源ブロック9Aと、平面U字型の光学
系における中央の空間、すなわち投写レンズ6とランプ
装置1との間の空間に配置された第2電源ブロック9
B、光学系の光源ランプユニット8側の側部に配置され
た第3電源ブロック9Cで構成されている。第1電源ブ
ロック9Aは、ACインレット40を備えており、この
ACインレット40を通して得られる外部電源からの電
力を第2電源ブロック9B及び第3電源ブロック9Cに
分配供給している。第2電源ブロック9Bは、第1電源
ブロック9Aから得られる電力を変圧して主に前記制御
系を構成するメインボード12に供給している。また、
この第2電源ブロック9Bは、主排気ファン15及び補
助排気ファン16を駆動するのにも利用されている。第
3電源ブロック9Cは、第1電源ブロック9Aから得ら
れる電力を変圧してランプ装置1に供給している。第3
電源ブロック9Cは、最も消費電力の大きいランプ装置
1に電力を供給する必要から、第1及び第2電源ブロッ
ク9A,9Bよりも大きく、外装ケース2の前後にわた
って配置されている。
示す構成図である。以下では、図8を参照しながら光学
ユニット10の構成を説明する。
色光分離光学系924、リレー光学系927、光変調手
段としての液晶パネル925R,925G,925B、
色光合成のためのクロスダイクロイックプリズム91
0、及び投写レンズ6等から構成されている。
た照明光源としてのランプ装置1と、液晶パネル925
R,925G,925Bの画像形成領域をほぼ均一に照
明するインテグレータレンズを構成する第1及び第2の
レンズアレイ921,922と、反射ミラー931(照
明光の進行方向を変えない配置構成の場合には不要)
と、重畳レンズ932とを備えている。
輪郭を有する小レンズ9211がM行N列のマトリクス
状に配列された構成を有している。各小レンズ9211
は、光源から入射された平行な光束を複数の(すなわち
M×N個の)部分光束に分割し、各部分光束を第2のレ
ンズアレイ922の近傍で結像させる。各小レンズ92
11の輪郭の形状は、液晶パネル925R,925G,
925B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。例えば、液晶パネルの画像形成領域
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、各小レンズのアスぺクト比も4:3に設定され
る。また、第2のレンズアレイ922も、第1のレンズ
アレイ921の小レンズ9211に対応するように、小
レンズ9221がM行N列のマトリクス状に配列された
構成を有している。
イックミラー941,942と反射ミラー943とを備
え、照明光学系923の重畳レンズ932から出射され
る光を、赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有し
ている。リレー光学系927は、ダイクロイックミラー
942からの透過光に対応する光路で、入射側レンズ9
54、リレーレンズ973、及び反射ミラー971,9
72を備えている。
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、クロスダイクロイックプリズム91
0の3側面と対向するように、クロスダイクロイックプ
リズム910に固定部材を介して接着固定されている。
また、各液晶パネル925R,925G,925Bの光
入出射面側には、入射側偏光板960R,960G,9
60Bが、そして光出射面側には出射側偏光板961
R,961G,961Bがそれぞれ配置されている。
赤、緑,青の3色の色光を合成してカラー画像を形成す
るもので、赤光を反射する誘電体多層膜と、青光を反射
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
て上記3つの色光が合成される。そして、クロスダイク
ロイックプリズム910の出射面側に、投写レンズ6が
配置されている。
9を参照しながら説明する。光学ユニット10を組立て
るには、まず、光学素子を位置決めして保持する少なく
とも一面が開口した略箱状のライトガイド400をその
開口側を上向きにして、即ち最終的に天面となる側を下
にして置く。そして、このライトガイド400のランプ
装置収容部401にランプ装置1を挿入し、そのネジ固
定部210,211を利用してライトガイド400にネ
ジ411、412で熱伝導可能に固定する。なお、ラン
プ装置1をライトガイド400に固定した位置におい
て、ランプ装置1の第1の風路213及び第2の風路2
15の吸排気口と対向する部分のライトガイド400の
側壁は切欠かれているか、あるいはそれらの吸排気口と
同程度の大きさの通気口が形成されているものとする。
なお、図7中、符号1Aは、ランプ装置1のコネクタ部
(図1の符号150に対応するもの)である。
924、及びリレー光学系927を構成する各光学素子
(各種ミラー、各種レンズ等)をライトガイド400の
内側に配置し、それらの光学素子を弾性クリップ7等で
ライトガイド400に固定する。さらに、ライトガイド
400の色光合成プリズム収納部402に、赤、緑、青
の各色光に対応した液晶パネル925R,925G,9
25Bが固着されたクロスダイクロイックプリズム91
0を固定する。この場合、まず樹脂製のプリズム固定板
にクロスダイクロイックプリズム910を接着固定して
おき、そのプリズム固定板とライトガイド400とをネ
ジ等で固定することができる。最後に、ライトガイド4
00のヘッド板403に投写レンズ6をネジ等で固定す
る。
れたライトガイド400を反転させて、各光学素子がラ
イトガイド400とロアーケース4との間に収納される
ようにした後、ライトガイド400に設けられた固定部
404、405等とロアーケース4に形成されたネジ穴
とを利用して、ライトガイド400とロアーケース4と
をネジ等で熱伝導可能に固定する。
を説明する。ランプ装置1から射出された光は、まずイ
ンテグレータレンズ(921と922から構成される)
に入る。インテグレータレンズは、第1のレンズアレイ
921の各レンズセルの像を、第2のレンズアレイ92
2及び重畳レンズ932により液晶表示面に結像させる
ことで、光の利用率を向上させかつ照明むらを改善する
作用を果たす。そして、インテグレータレンズを出た光
は、重畳レンズ932を介して色光分離光学系924に
入る。
ックミラー941では、照明光学系923から出射され
た光束の赤色光成分を反射するとともに、青色光成分と
緑色光成分とが透過する。第1のダイクロイックミラー
941によって反射した赤色光は、反射ミラー943を
介して、フィールドレンズ951に入り、さらに赤色光
用の液晶パネル925Rに達する。このフィールドレン
ズ951は、第2のレンズアレイ922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925G,925Bの前に
設けられたフィールドレンズ952,953も同様であ
る。
した青色光と緑色光のうちで、緑色光は第2のダイクロ
イックミラー942によって反射し、フィールドレンズ
952を通って緑色光用の液晶パネル925Gに達す
る。一方、青色光は第2のダイクロイックミラー942
を透過してリレー光学系927を通り、さらにフィール
ドレンズ953を通って青色光用の液晶パネル925B
に達する。
R,925G,925Bに入射するにあたり、入射側偏
光板960R,960G,960Bで特定の偏光光のみ
とされる。この後、各偏光光は、各液晶パネル925
R,925G,925Bにおいて与えられた画像情報に
従って変調され、変調光として出射側備光板961R,
961G,961Bに出射される。この出射側偏光板9
61R,961G,961Bにおいては、変調光のうち
の特定の偏光光のみが透過し、クロスダイクロイックプ
リズム910に入射する。そして、各色光はクロスダイ
クロイックプリズム910で合成されて合成光となり、
投写レンズ6を介して投写スクリーン等にカラー画像と
して投写される。
ば、第2のレンズアレイ922と重畳レンズ932との
間に、ランプ装置1からのP偏光及びS偏光を含む光束
を、そのいずれかの偏光光束に揃える偏光ビームスプリ
ッタを配置すると、ランプ装置1からの光を無駄にする
こと無く、液晶パネル925R,925G,925Bで
全て利用することが可能となる。
実施形態2のプロジェクタにおいて、冷却用空気はクロ
スダイクロイックプリズム910付近の天面側に配置さ
れた吸気ファンを利用して天面吸気口24から外装ケー
ス2の内部及びライトガイド400の内側に取り込まれ
る。この空気は、液晶パネル925R,925G,92
5B及びその周辺を冷却した後、ボード12,13を冷
却しながらランプ装置1側に導かれる。さらにその空気
は、ロアーケース4の底面に設けられた底面吸入口4A
から取り込まれた新たな冷却用空気と共に、ランプ装置
1の周囲及びランプ装置1の第1の風路213及び第2
の風路215に流れ込んでそれを冷却する。また、これ
らの空気の一部は第2電源ブロック9B側を流れ、他の
一部は第3電源ブロック9C側を流れ、それぞれの電源
ブロックを冷却する。この後、冷却空気は各排気ファン
15,16によって排気口34から外装ケース2の外側
に排気される。これに加えて、ランプ装置1で発生した
熱は、ランプ装置1とライトガイド400との固定部を
介してガイド400に熱伝導され、さらにライトガイド
400の熱が外装ケース2との固定部を介して外装ケー
ス2に熱伝導されて放熱される。従って、実施形態2の
プロジェクタでは、ランプ装置1の冷却に関して実施形
態1で説明したと同様の冷却性能が得られることに加え
て、ランプ装置1の熱がライトガイド400に熱伝導さ
れ、さらにライトガイド400から外装ケース2へ熱伝
導されることにより、ランプ装置1を含むプロジェクタ
全体の放熱能力を向上させることができる。
図に示すように、ライトガイド400に固定したランプ
装置1の底面と外装ケース2を構成するランプ蓋4Bと
の間には、風路60を形成しておくのが好ましい。こう
することで、ランプ装置1側へ入流してきた空気がその
風路60をも通過するため、ランプ装置1の空冷面積を
増大させることができるとともに、その風路60がラン
プ装置1からランプ蓋4Bへの熱伝達の緩衝作用を果た
すので、ランプ蓋4B部が他の部分に比べて特に高温に
なるのを抑制することができる。また、ランプ装置1と
外装ケース2との対向部のランプ装置側にランプ装置1
のハウジング200の素材より熱放射率の低い熱緩衝材
を配置することや、その対向部の外装ケース2を構成す
るランプ蓋4Bに、ランプ蓋の素材より熱反射率の高い
熱緩衝材70を配置することを併用すると、ランプ蓋4
B部が他の部分に比べて特に高温になるのを、さらに効
果的に抑制することができる。なお、熱緩衝材70をラ
ンプ装置1側に配置してもよい。
クタにおける冷却構造の他の例を示す説明図である。な
お、図中の矢印は空気の流れる方向を示している。図1
1において、外装ケースの外部から入流してきた空気流
Aを、ライトガイド400の内部に色光合成プリズム収
納部402付近の各液晶パネル用通気口408a,40
8b,408cから取り込んで、液晶パネル925R,
925G,925B及びその周辺を冷却し、さらにその
空気をランプ装置1側に導いてランプ装置1を冷却した
後、ランプ装置収納部401付近の通気口406からラ
イトガイド400の外に空気流Cとして排気している。
この点は先に説明した冷却構造と同じである。ここでは
さらに、第2のレンズアレイ付近(偏光ビームスプリッ
タを備える場合には偏光ビームスプリッタ付近)にライ
トガイド400の通気口407を設けている。そして、
色光合成プリズム収納部402からランプ装置収納部4
01に向かう空気流の一部を、ランプ装置1からの出射
光の光路を横切るように、この通気口407からライト
ガイド400の外に空気流Bとして排気させている。こ
の空気流Bは、ランプ装置1から液晶パネルに向かう熱
の流れを抑制するように作用するため、液晶パネル等に
対するランプ装置1の発熱の影響が低減される。なお、
図11中、符号409は投写レンズに対応する円孔であ
る。
リフレクタ120とハウジング取付枠体140との固
定、ハウジング取付枠体140とハウジング200の固
定、ハウジング200とガラス板300との固定、ハウ
ジング200とライトガイド400との固定、ライトガ
イド400と外装ケース2との固定、あるいはロアーケ
ース4とランプ蓋4Bとの固定は、先に説明した方法に
限定されるものではなく、ネジ、カシメ、係合、嵌合、
接着、あるいはこれらの組み合わせ等、各種の固定方法
によって行うことができる。
を備えたいわゆる3板式のプロジェクタを説明したが、
単板式のプロジェクタであってもよい。また、プロジェ
クタの光変調手段として液晶パネルを用いたが、液晶以
外のプラズマ素子、マイクロミラーを用いたデバイスパ
ネルから構成される光変調装置を備えたプロジェクタと
してもよい。さらに、光変調手段としての液晶パネル
は、赤、緑、青の各光束を透過して変調する透過型のも
のであったが、入射した光を反射しつつ変調して出射す
る反射型のものであってもよい。
れを利用した機器の放熱能力が改善され、それらの装置
や機器の安全性及び信頼性が向上する。また、放熱能力
の向上により、ランプ装置あるいはそれを利用した機器
の小型化が図れる。
ランプユニットを示す説明図。
ランプユニットとハウジングとの組付方法を示す斜視
図。
から見た斜視図。
向から見た外観図。
向から見た外観図。
上面方向から見た実装図。
を示す構成図。
ニットを構成する光学素子の組付状態を示す斜視図。
るランプ装置と外装ケースとの配置状態を示す側断面
図。
る他の冷却構造を示す説明図。
Claims (18)
- 【請求項1】 ランプ及び該ランプから放射した光を所
定方向に反射させる曲面状で一端が開口したリフレクタ
を有するランプユニットと、 前記ランプ及び前記リフレクタの反射面を保護する光透
過性板材と、 前記ランプユニット及び前記光透過性板材を保持するハ
ウジングとを備え、前記リフレクタの開口端と前記光透
過性板材との間に前記ハウジングの外部と連通する第1
の風路を配し、該風路を介して前記ランプユニットと前
記光透過性板材とを対向配置した、ランプ装置。 - 【請求項2】 前記ランプユニットは、前記リフレクタ
の開口側外周部に前記ハウジングとの固定に供するため
のハウジング取付部を有し、 前記ハウジングは、前記ハウジング取付部を受け入れて
前記ランプユニットを保持するランプユニット保持部
と、前記光透過性板材を受け入れて保持する板材保持部
とを有する、請求項1記載のランプ装置。 - 【請求項3】 前記ハウジング取付部は、前記リフレク
タの開口側外周端部を受け入れて支持固定するリブを備
える、請求項2記載のランプ装置。 - 【請求項4】 前記リブが、前記リフレクタの開口側外
周の半周以上を支持する、請求項3記載のランプ装置。 - 【請求項5】 前記リフレクタの開口側外周部に該外周
部の一部を切り落とした形状の平坦部を設け、該平坦部
を前記リブの内面に対向させた、請求項3または4記載
のランプ装置。 - 【請求項6】 前記ハウジング取付部と前記ハウジング
の後壁との間に前記ハウジングの外部と連通する第2の
風路を配した、請求項1乃至5のいずれかに記載のラン
プ装置。 - 【請求項7】 前記第1の風路及び第2の風路が、それ
ぞれ前記ハウジングの側壁に形成された吸排気口を備え
る、請求項6記載のランプ装置。 - 【請求項8】 前記第1の風路を構成する吸排気口が、
前記第2の風路を構成する吸排気口より小さい、請求項
7記載のランプ装置。 - 【請求項9】 前記ハウジングが金属からなる、請求項
1乃至8のいずれかに記載のランプ装置。 - 【請求項10】 前記ハウジングの内側表面の熱吸収率
を前記金属自体の熱吸収率より高める表面加工を、該ハ
ウジングの内側表面に施した、請求項9記載のランプ装
置。 - 【請求項11】 前記ハウジングの外側表面の熱放射率
を前記金属自体の熱放射率より高める表面加工を、該ハ
ウジングの外側表面に施した、請求項9または10記載
のランプ装置。 - 【請求項12】 前記ランプのイグニッション電圧を1
0KV以下とした、請求項1乃至11のいずれかに記載
のランプ装置。 - 【請求項13】 請求項1乃至12のいずれかに記載の
ランプ装置を照明用光源として外装ケースの内部に備え
た、プロジェクタ。 - 【請求項14】 前記プロジェクタが、光学系を構成す
る光学素子を保持する金属筐体を備えるものにおいて、
前記ランプ装置をそのハウジングを利用して前記金属筐
体に熱伝導可能に固定した、請求項13記載のプロジェ
クタ。 - 【請求項15】 前記ランプ装置と前記外装ケースとの
間に風路を形成した、請求項13または14記載のプロ
ジェクタ。 - 【請求項16】 前記ランプ装置と前記外装ケースとの
対向部のランプ装置側に該ランプ装置のハウジングより
熱放射率の低い熱緩衝材を配置した、請求項15記載の
プロジェクタ。 - 【請求項17】 前記ランプ装置と前記外装ケースとの
対向部の外装ケース側に該外装ケースより熱反射率の高
い熱緩衝材を配置した、請求項15記載のプロジェク
タ。 - 【請求項18】 前記ランプ装置からの出射光の光路に
該出射光を横切って流れる空気を導入した、請求項13
乃至17のいずれかに記載のプロジェクタ。
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