JP2003346547A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源装置の薄型化及び小型化を阻害すること
なく、ランプユニットを効果的に冷却可能な優れた構成
を提供する。 【解決手段】 ランプユニット１０がハウジング２０ａ
内に配置され、ハウジング２０ａ内における、ランプユ
ニット１０よりも前方で、かつ反射鏡１により反射され
た光の有効光束４よりも外側となる位置に冷却風送風用
のシロッコファン７が配置され、ランプユニット１０に
おける、有効光束４よりも外側となる位置に流入孔５が
形成され、有効光束４よりも外側となる位置に配置され
ている導風管６によりシロッコファン７と流入孔５とが
接続されてランプユニット１０内に冷却風を送風可能に
構成され、シロッコファン７からランプユニット１０内
に送風された冷却風をランプユニット１０の外部に流出
可能な流出孔１３がランプユニット１０に形成されてい
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像や文字データ
をスクリーンに投射するプロジェクタ用の光源装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇ
ｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式をはじめとするプロ
ジェクタの技術の進歩は目覚ましく、高輝度化、小型軽
量化等、多くの性能向上が図られている。

【０００３】その中でも従来よりデータプロジェクタや
プロジェクションＴＶ等の投射型映像機器の光源部であ
るランプに対する高輝度化への要望は強く、近年ではこ
れまで主流であった従来のメタルハライドランプに比べ
て、アーク領域が小さく点光源に近いことから、光利用
効率が高い超高圧水銀ランプが搭載されたプロジェクタ
が一般的である。

【０００４】超高圧水銀ランプは、発光効率を高くする
ために、点灯時の発光管内部は１５０気圧以上と、メタ
ルハライドランプに比べ数倍以上の高圧になっており、
発光管がこの内部圧力に耐え得るようにメタルハライド
ランプに比べて厚肉に形成されている。このことから、
超高圧水銀ランプは、発光管内部の温度が上昇しやすい
構造になっている。また、超高圧水銀ランプは、ランプ
が寿命等の理由で破損した場合に備え、ランプの破片が
外部へ飛散するのを防止するための防爆ガラスが反射鏡
の開口部に設けられた防爆構造になっている。このた
め、発光管の熱がランプユニットの外部に放熱されにく
い構造になっている。

【０００５】しかしさらなる高輝度化のため、ランプ電
力を１５０Ｗ以上の高ワットにした場合、あるいはプロ
ジェクタの小型化のため、反射鏡の大きさをさらに小さ
くした場合では、発光管から放射される熱がランプユニ
ット内部にこもり、ランプユニット内部の温度が高くな
ることから、発光管の黒化や失透現象が生じていた。こ
のような問題を解決するために、特開平１１−３９９３
４号公報及び特開２０００−８２３２２号公報に開示さ
れているようなランプユニットが実用化されている。

【０００６】これらの公報には、プロジェクタ内におけ
るランプユニット近傍の底部に送風用のファンを設け、
このファンとランプユニットにおける反射鏡の開口部近
傍の底部に設けた送風孔とを導風管で連結し、ファンに
よってプロジェクタの下部から吸い込んだ冷却風を送風
孔からランプユニットの内部に送り込み、反射鏡の首部
と発光管との隙間である排出孔からランプユニット外部
へ排出することで、ランプユニットを冷却可能な構成等
が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−３９９３４号公報及び特開２０００−８２３２２
号公報に開示されている構成では、ランプユニット内に
注入されている冷却風が、発光管において最も高温とな
る管球部に直接的に、かつ定量的に当たらないため、こ
の最も冷却されるべき部分である管球部が充分に冷却さ
れないという課題を有していた。

【０００８】また、反射鏡の首部と発光管との隙間が狭
いため、冷却風の流動抵抗が大きくなり、ランプユニッ
ト内に充分な量の冷却風を供給することができず、冷却
能率が悪くなるという課題を有していた。

【０００９】そこで本発明はこのような課題を解決し、
光源装置の薄型化及び小型化を阻害することなく、ラン
プユニットを効果的に冷却可能な優れた構成を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１記載の発明は、発光管と、前記発光管を取り
囲んで配置され前記発光管からの光を凹面部で前方へと
反射する反射鏡と、前記反射鏡の前方開口部に配置され
ている透明隔壁とを有するランプユニットが筐体内に配
置され、前記筐体内における、前記ランプユニットより
も前方で、かつ前記反射鏡により反射された光の有効光
束よりも外側となる位置に冷却風送風用の第１のファン
が配置され、前記透明隔壁における、前記有効光束より
も外側となる位置に第１の通風孔が形成され、前記有効
光束よりも外側となる位置に配置されている導風管によ
り前記第１のファンと前記第１の通風孔とが接続されて
前記ランプユニットの前方から前記ランプユニット内に
冷却風を送風可能に構成され、前記第１のファンから前
記ランプユニット内に送風された冷却風を前記ランプユ
ニットの外部に流出可能な第２の通風孔が前記ランプユ
ニットに形成されているものである。

【００１１】このような構成によれば、ランプユニット
よりも前方で、かつ反射鏡により反射された光の有効光
束よりも外側となる位置に冷却風送風用の第１のファン
が配置され、かつ透明隔壁における、有効光束よりも外
側となる位置に第１の通風孔が形成され、この第１のフ
ァンと第１の通風孔とが、有効光束よりも外側となる位
置に配置されている導風管により接続されていることに
より、第１のファンにて冷却風を、第１の通風孔を経て
ランプユニットの前方からランプユニット内に送り込む
ことができる。これにより、ランプユニット内に送り込
まれた冷却風は、反射鏡の凹面部に沿って円滑に流れて
発光管に直接に当たるので、この熱源となる発光管を直
接的かつ効果的に冷却することができる。さらに、第１
のファンを、ランプユニットよりも前方で、かつ有効光
束よりも外側となる位置に配置したことで筐体内のスペ
ースを有効に活用することができ、また第１のファンを
ランプユニットよりも下方となる位置に設けないので光
源装置の薄型化、小型化を妨げることがない。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、第２の通風孔が、透明隔壁における、第１
の通風孔が形成されている位置から径方向にほぼ向かい
合う位置で、かつ有効光束よりも外側となる位置に形成
されているものである。

【００１３】このような構成によれば、発光管を冷却し
た後の冷却風が、その流れに大きな乱れが生じることな
く、そのまま反射鏡の凹面部に沿って流れることで、冷
却風の流動抵抗を低減することができる。したがって、
ランプユニット内に送り込まれた冷却風を第２の通風孔
を経て効率良くランプユニットの外部に放出することが
でき、ランプユニット内への冷却風の供給量を増やすこ
とができるので、光源装置の薄型化及び小型化を阻害す
ることなく、冷却効率をより一層向上させることができ
る。

【００１４】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、第１のファンが筐体の外部からの
冷却風をランプユニット内に送り込み可能とされ、前記
筐体内における有効光束よりも外側となる位置に排気ダ
クトが配置され、前記排気ダクトの一端部が第２の通風
孔に取り付けられて前記ランプユニット内の冷却風を前
記ランプユニットの外部に排出可能とされ、前記筐体内
における有効光束よりも外側となる位置に、前記筐体内
の冷却風を前記筐体外に排出可能な第２のファンが配置
され、前記排気ダクトの他端部が、前記排気ダクトの他
端部から排出される冷却風が前記第２のファンによって
発生する気流に合流可能な位置に配設されている。

【００１５】このような構成によれば、排気ダクトの他
端部が、この排気ダクトの他端部から排出される冷却風
が第２のファンによって発生する気流に合流可能な位置
に配設され、この第２のファンが筐体内の冷却風を筐体
外に排出可能とされていることにより、排気ダクトの他
端部から排出された冷却風を、第２のファンによって筐
体の外部に効率良く排出することができる。したがっ
て、ランプユニット内への冷却風の供給量を増やすこと
ができ、光源装置の薄型化及び小型化を阻害することな
く、冷却効率をより一層向上させることができる。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１から３ま
でのいずれか１項記載の発明において、導風管が透光性
を有する材料で形成されているものである。このような
構成によれば、導風管が発光管から発せられた光を吸収
しないことから、導風管の熱による劣化を防止し、耐久
性の向上を図ることができる。またこれにより、導風管
の温度及びこの導風管内を通過する冷却風の温度の上昇
を防止することができるので、より効果的に発光管を冷
却することができる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項３または４
記載の発明において、排気ダクトが透光性を有する材料
で形成されているものである。このような構成によれ
ば、排気ダクトが発光管から発せられた光を吸収しない
ことから、排気ダクトの熱による劣化を防止し、耐久性
の向上を図ることができる。

【００１８】請求項６記載の発明は、請求項１から５ま
でのいずれか１項記載の発明において、導風管の第１の
通風孔側の端部に、流路面積が先端側に近づくに従って
大きくなるような傾斜面が形成されているものである。

【００１９】このような構成によれば、冷却風の流動抵
抗を小さくすることができ、冷却風をランプユニット内
に円滑に送り込むことができる。請求項７記載の発明
は、請求項３から６までのいずれか１項記載の発明にお
いて、排気ダクトの第２の通風孔側の端部に、流路面積
が先端側に近づくに従って大きくなるような傾斜面が形
成されているものである。

【００２０】このような構成によれば、傾斜面を形成し
ない場合に比べて、第２の通風孔から排気ダクトへ流出
する冷却風の流動抵抗を小さくすることができ、冷却風
をより円滑に排気ダクトへと流出させることができる。

【００２１】請求項８記載の発明は、請求項１から７ま
でのいずれか１項記載の発明において、第１の通風孔が
第２の通風孔よりも下側に配置されているものである。
このような構成によれば、ランプユニット内に送り込ま
れる冷却風の流れの方向と、発光管を冷却し温度が上昇
した冷却風の自然対流の方向とが一致することにより、
冷却風の流れに一層乱れが生じにくくなり、冷却風をよ
り円滑に排気ダクトに流出させることができる。

【００２２】請求項９記載の発明は、請求項３から８ま
でのいずれか１項記載の発明において、第１のファンを
シロッコファンとし、前記シロッコファンが筐体の底面
から冷却風を吸気可能なものである。

【００２３】請求項１０記載の発明は、請求項１から９
までのいずれか１項記載の発明において、反射鏡の凹面
部が楕円面で形成されているものである。このような構
成によれば、冷却風は、発光管を冷却しながら楕円面で
形成されている反射鏡の凹面部に沿って、発光管を包む
ようにＵ字状に流れることができるので、発光管を効果
的に冷却することができる。

【００２４】請求項１１記載の発明は、請求項１から１
０までのいずれか１項記載の発明において、ＤＭＤ反射
型表示素子を電気信号から画像への変換手段としたＤＬ
Ｐ方式により画像を投射するものである。

【００２５】請求項１２記載の発明は、請求項１から１
１までのいずれか１項記載の発明において、導風管と排
気ダクトとの少なくともいずれか一方の流路に、前記流
路に冷却風が流れている時には前記流路を開き、前記流
路に冷却風が流れていないときには前記流路を閉じる蓋
体が配置されているものである。

【００２６】このような構成によれば、流路に冷却風が
流れていないときには、蓋体がこの流路を閉じることが
できるので、ランプユニット内にゴミ等の異物が入るこ
とを防止することができ、防塵性に優れた信頼性の高い
光源装置を実現することができる。

【００２７】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
の発明において、流路に冷却風が流れていないときに
は、蓋体が付勢手段により付勢されて前記流路を閉じ、
前記流路に冷却風が流れているときには、冷却風の風圧
が前記付勢手段の付勢力を上回ることによって、前記蓋
体が前記流路を開くものである。

【００２８】請求項１４記載の発明は、請求項１２また
は１３記載の発明において、蓋体が、冷却風が通過可能
なフィルター部と流路を閉じる蓋部とを有し、流路に冷
却風が流れているときには前記フィルター部が前記流路
に配置され、前記流路に冷却風が流れていないときには
前記蓋部が前記流路に配置されるものである。

【００２９】このような構成によれば、流路に冷却風が
流れているときにはフィルター部が配置され、流路に冷
却風が流れていないときには蓋部が配置されることによ
り、冷却風の流れに関係なく、常に、ランプユニット内
にゴミ等の異物が入りにくい防塵性に優れた信頼性の高
い光源装置を実現することができる。

【００３０】請求項１５記載の発明は、請求項１から１
４までのいずれか１項記載の発明において、発光管への
電流の通電状態を検知する通電センサーと、前記通電セ
ンサーからの出力信号によって、前記発光管に電流が通
電していない場合に、第１のファンの動作を停止させる
駆動回路とを有するものである。

【００３１】このような構成によれば、発光管が破裂し
た場合には、発光管に通電していないことを通電センサ
ーが検知して駆動回路に信号を送り、瞬時に第１のファ
ンを確実に停止させて冷却風の流れを止めることができ
るので、発光管の破片がランプユニットの外部に飛散す
ることを防止することができる。

【００３２】請求項１６記載の発明は、請求項１から１
５までのいずれか１項記載の発明において、発光管とし
て超高圧水銀ランプを使用するものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）本発明の光源装
置であるプロジェクタの実施の形態１を、図１及び図２
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態
１のプロジェクタの側面断面図で、図２は、その平面断
面図である。

【００３４】図１及び図２に示すプロジェクタ２０は、
一辺の長さが十数ミクロンという微小な大きさで、画素
数の分だけ格子状に敷き詰められたＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔ
ａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）反射型表
示素子を用いるＤＬＰ方式のプロジェクタである。

【００３５】プロジェクタ２０は、図１及び図２に示す
ように、筐体であるハウジング２０ａの内部に、ランプ
ホルダー１５によってハウジング２０ａに取り付けられ
ているランプユニット１０と、このランプユニット１０
と導風管６にて接続されている第１のファンであるシロ
ッコファン７と、ランプユニット１０の光照射側、すな
わち前方側に配置され、ランプユニット１０から発せら
れて反射鏡１の凹面部１ｄにより一点に集光された光を
カラー化するカラーホイールユニット１８と、カラーホ
イールユニット１８を透過した光を平行光にするコリメ
ートレンズ２２と、このコリメートレンズ２２の後方に
配置されているインテグレータ２７と、このインテグレ
ータ２７よりもさらに後方に配置されている多数のＤＭ
Ｄ反射型表示素子（図示は省略）とを有する。また、ハ
ウジング２０ａの一方の側面には、ランプユニット１
０、電源装置及び電気回路基板（図示は省略）などの熱
をプロジェクタ２０の外部に排出するための第２のファ
ンであるメインファン２３が取り付けられている。２４
はメインファン２３用の排出孔であり、複数形成されて
いる。

【００３６】ランプユニット１０は、発光管９の中央に
管球部８を有する超高圧水銀ランプ３と、超高圧水銀ラ
ンプ３から発せられる光を、図１及び図２の一点鎖線に
て示す有効光束４のように一点に集光可能な楕円形状の
凹面部１ｄを有する反射鏡１と、反射鏡１の前方の開口
側端部１ａにはめ込まれている透明隔壁である防爆ガラ
ス２と、ランプユニット１０をハウジング２０ａに取り
付け可能なランプホルダー１５とを有する。なお、超高
圧水銀ランプ３における口金１１と反射鏡１における首
部１ｂとが取り付けアダプター１４を介して取り付けら
れていることで、反射鏡１の首部１ｂと発光管９との間
に隙間が形成されており、取り付けアダプター１４に
は、前記隙間を経て反射鏡１の内側と反射鏡１の外側と
を連通させる流出孔２８が形成されている。また、この
防爆ガラス２における下部で、かつ有効光束４よりも外
側となる位置には冷却風の流入孔５が形成されている。
また、図中の４ａにて示す一点鎖線は、超高圧水銀ラン
プ３の光軸である。

【００３７】有効光束４よりも外側となる位置に配置さ
れている導風管６は、透光性を有するポリカーボネード
等の耐熱性樹脂材料で形成されており、その一方の端部
は流入孔５に接続され、他方の端部はシロッコファン７
の送風口に接続されている。したがって、導風管６は、
流入孔５が防爆ガラス２における下部で、かつ有効光束
４よりも外側となる位置に形成されていることから、ラ
ンプユニット１０の光照射側、すなわち前方側から超高
圧水銀ランプ３の光軸４ａと平行な方向にランプユニッ
ト１０内に冷却風を供給可能とされている。なお、導風
管６の一方の端部には、流路面積がランプユニット１０
に近づくに従って大きくなるような傾斜面が２５ａが形
成されている。また、反射鏡１の下部における、流入孔
５の近傍で、かつ有効光束４よりも外側には、流入孔５
から流入する冷却風の流れが妨げられないように、滑ら
かな傾斜面１ｃを形成しても良い。

【００３８】シロッコファン７は、プロジェクタ２０を
図２のように平面視したときに、例えば、有効光束４よ
りも外側で、かつランプユニット１０とほぼ相対する位
置におけるハウジング２０ａの底部に取り付けられてお
り、図１に示すように、このハウジング２０ａの底部に
形成されている複数の吸入孔２１からプロジェクタ２０
の外部の空気を導風管６及び流入孔５を経てランプユニ
ット１０内に送り込み可能とされている。

【００３９】また、図１に示すように、ランプユニット
１０の光照射側に配置されているカラーホイールユニッ
ト１８は、その内部に、周方向に赤、緑、青、白の四つ
の部分に色分けされたカラーホイール１７を有してお
り、このカラーホイール１７は、カラーホイールユニッ
ト１８に備えられたモータ２９により高速回転される。
なお、超高圧水銀ランプ３及び反射鏡１は、管球部８及
び発光管９から発せられた光がカラーホイール１７上で
一点に集光するような位置に配置されている。

【００４０】このような構成において、プロジェクタ２
０を作動させると、プロジェクタ２０はＤＬＰ方式で映
像や文字データをスクリーンに投射する。プロジェクタ
２０の内部では、ランプの点灯と同時に、管球部８及び
発光管９から光が発せられ、超高圧水銀ランプ３、反射
鏡１及び防爆ガラス２の温度が上昇し、かつハウジング
２０ａの底部に取り付けられているシロッコファン７及
びハウジング２０ａの側面に取り付けられているメイン
ファン２３が作動する。

【００４１】シロッコファン７によりハウジング２０ａ
の底部に形成されている複数の吸入孔２１からプロジェ
クタ２０の内部に吸い込まれた空気は、ランプユニット
１０を冷却するための冷却風として、図中の矢印にて示
すように、導風管６及び防爆ガラス２の下部に形成され
た流入孔５を経て、ランプユニット１０の前方側から光
軸４ａと平行な方向にランプユニット１０内に送り込ま
れる。このとき、導風管６に傾斜面２５ａが形成され、
かつ反射鏡１の下部に傾斜面１ｃが形成されていること
により、冷却風の流動抵抗を小さくすることができ、冷
却風をランプユニット１０内に円滑に送り込むことがで
きる。

【００４２】流入孔５からランプユニット１０内に送り
込まれた冷却風は、図中の矢印にて示すように、反射鏡
１の凹面部１ｄに沿って管球部８に向かって円滑に流
れ、最も高温となる管球部８に定量的かつ直接に当た
り、この管球部８を効果的に冷却することができる。

【００４３】そして、管球部８及び発光管９を冷却した
後の冷却風は、ランプユニット１０の前方側から光軸４
ａと平行な方向にランプユニット１０内に送り込まれた
ことにより、反射鏡１の首部１ｂと発光管９との隙間を
スムーズに通過し、取り付けアダプター１４に形成され
た流出孔２８からランプユニット１０の外側に放出さ
れ、メインファン２３によって複数の排出孔２４からプ
ロジェクタ２０の外部に排出される。

【００４４】このとき、流入孔５から流出孔２８に到る
までの冷却風の流れの方向が急変しないことから、管球
部８などの高温部を冷却した後の冷却風が発光管９と反
射鏡１の首部１ｂとの隙間にスムーズに入り込み、取り
付けアダプター１４における流出孔２８を経てランプユ
ニット１０の外側に放出することができるので、冷却効
果を一層高めることができる。

【００４５】また、導風管６を、透光性を有するポリカ
ーボネード等の耐熱性樹脂材料で構成したことにより、
導風管６が、発光管９から発せられた光を吸収しないこ
とから、熱による導風管６の劣化を防止し、導風管６の
耐久性を向上させることができる。またこれにより、導
風管６の温度及びこの導風管６内を通過する冷却風の温
度の上昇を防止することができるので、より効果的に超
高圧水銀ランプ３を冷却することができる。

【００４６】さらに、上記の実施の形態１の構成では、
シロッコファン７を、例えばランプユニット１０の前方
側の位置で、かつ有効光束４よりも外側となる位置に設
置することで、プロジェクタ２０内のスペースを有効に
活用することができ、またシロッコファン７をランプユ
ニット１０よりも下方に設けないのでプロジェクタ２０
の薄型化、小型化を妨げることがない。 （実施の形態２）本発明の実施の形態２のプロジェクタ
において、上述した実施の形態１のプロジェクタと相違
する箇所を、図３及び図４を参照しながら説明する。

【００４７】図３及び図４に示すように、実施の形態２
のプロジェクタにおいて、反射鏡１と超高圧水銀ランプ
３とは、反射鏡１の軸心と超高圧水銀ランプ３の光軸４
ａとの位置を合わせた後、セメント等の充填接着剤１９
により首部１ｂと口金１１との隙間を埋めることで互い
に固定される構造となっている。

【００４８】また、例えば、防爆ガラス２における、流
入孔５が形成されている位置から径方向に向かい合う位
置で、かつ反射鏡１によって反射される光の有効光束４
よりも外側となる位置には、ランプユニット１０を冷却
した後の冷却風をランプユニット１０の外側に流出させ
るための流出孔１３が形成されている。また、この流出
孔１３には、このランプユニット１０を冷却した後の冷
却風をランプユニット１０の外側に導くための排気ダク
ト１２の一端部１２ａが取り付けられている。

【００４９】排気ダクト１２の一端部１２ａには、ラン
プユニット１０側に近づくに従って流路面積が大きくな
るような傾斜面２５ｂが形成されている。排気ダクト１
２の他端部１２ｂは、図４に示すように、ランプユニッ
ト１０の内部から排出される冷却風の方向がメインファ
ン２３によって発生する気流の方向、すなわち吸気方向
とほぼ平行となるように配設されている。なお、冷却風
がランプユニット１０内から排気ダクト１２に円滑に流
れ込むように、排気ダクト１２の一端部１２ａがこの流
れの方向に沿って徐々に流路が広くなるように形成され
ている。また、排気ダクト１２は、導風管６と同様に、
透光性を有するポリカーボネード等の耐熱性樹脂材料で
形成されている。

【００５０】このような構成において、プロジェクタ２
０を作動させると、ランプの点灯と同時に、管球部８及
び発光管９から光が発せられ、超高圧水銀ランプ３、反
射鏡１及び防爆ガラス２の温度が上昇し、かつハウジン
グ２０ａの底部に取り付けられているシロッコファン７
及びハウジング２０ａの側面に取り付けられているメイ
ンファン２３が作動する。シロッコファン７により吸入
された冷却風は、実施の形態１の場合と同様に、ランプ
ユニット１０内に送り込まれる。

【００５１】ランプユニット１０内に送り込まれた冷却
風は、反射鏡１の凹面部１ｄに沿って発光管９における
高温の管球部８に定量的かつ直接に当たり、管球部８を
直接的かつ効果的に冷却する。

【００５２】このとき、流出孔１３が、防爆ガラス２に
おける、流入孔５が形成されている位置から径方向に向
かい合う位置で、反射鏡１によって反射される光の有効
光束４よりも外側の位置で、かつ図３のように見たとき
に流入孔５の真上となる位置に形成されていることによ
り、管球部８及び発光管９を冷却した後の冷却風が、そ
の流れに大きな乱れが生じることなく、そのまま反射鏡
１の凹面部１ｄに沿って管球部８を包むようにＵ字状に
流れることで、冷却風の流動抵抗を低減することがで
き、この冷却風を流出孔１３から排気ダクト１２に円滑
に流出させることができる。したがって、ランプユニッ
ト１０内に送り込まれた冷却風を効率良くランプユニッ
ト１０の外部に放出することができ、ランプユニット１
０内への冷却風の供給量を増やすことができるので、プ
ロジェクタ２０の薄型化及び小型化を阻害することな
く、冷却効率をより一層向上させることができる。

【００５３】そして、この冷却後の冷却風は、メインフ
ァン２３の吸気方向とほぼ平行となるように配設されて
いる排気ダクト１２の他端部１２ｂから、メインファン
２３によって発生する気流に合流し、ハウジング２０ａ
の外部に効率良く排出される。

【００５４】これにより、本発明の実施の形態１に示し
た場合よりも、冷却風の流動抵抗をさらに低減するがで
き、ランプユニット１０内に送り込まれた冷却風を効率
良くランプユニット１０の外側に放出することができ
る。したがって、実施の形態１の場合に比べて、ランプ
ユニット１０内への冷却風の供給量を増やすことがで
き、プロジェクタ２０の薄型化及び小型化を阻害するこ
となく、冷却効率をより一層向上させることができる。

【００５５】また、排気ダクト１２を、透光性を有する
ポリカーボネード等の耐熱性樹脂材料で構成したことに
より、排気ダクト１２が、発光管９から発せられた光を
吸収しないことから、熱による排気ダクト１２の劣化を
防止し、排気ダクト１２の耐久性を向上させることがで
きる。また、排気ダクト１２の一端部に、傾斜面２５ｂ
を形成したことにより、傾斜面２５ｂを形成しない場合
に比べて、流出孔１３から排気ダクト１２へ流出する冷
却風の流動抵抗を小さくすることができ、冷却風をより
円滑に排気ダクト１２へと流出させることができる。 （実施の形態３）本発明の実施の形態３のプロジェクタ
において、上述した実施の形態２のプロジェクタと相違
する箇所を、図５〜図８を参照しながら説明する。

【００５６】図５〜図８に示すように、実施の形態３に
おけるプロジェクタの導風管６内には、導風管６の流路
を開閉するための蓋体である遮蔽板３０ａが、排気ダク
ト１２内には、遮蔽板３０ａと同様の構成とされ、排気
ダクト１２の流路を開閉するための蓋体である遮蔽板３
０ｂが設けられている。

【００５７】遮蔽板３０ａは、例えば、金属の薄板で形
成されており、図８に示すように、付勢手段であるねじ
りバネ３１ａの一端部が導風管６に取り付けられ、他端
部が遮蔽板３０ａに取り付けられ、このねじりバネ３１
ａの輪状部分の内側及び遮蔽板３０ａの端部に形成され
ている貫通孔３０ｃに支持ピン２６ａが通され、この支
持ピン２６ａの両端が導風管６の両側面に形成されてい
る丸孔６ａにはめ合わされて支持されることで、遮蔽板
３０ａは支持ピン２６ａを中心に回動可能とされ、かつ
冷却風の流れと逆方向に回動するように弾性的に付勢さ
れている。

【００５８】なお、図７及び図８では図示は省略してい
るが、導風管６内には径方向に、流路面積が広くなるよ
うな段部６ｂが形成されており、図５に示すように、シ
ロッコファン７が停止しているときには、ねじりバネ３
１ａによって弾性的に付勢された遮蔽板３０ａがこの段
部６ｂに接触することで、導風管６の流路が閉鎖され
る。また、シロッコファン７が作動して冷却風が導風管
６内に送り込まれたときには、図６に示すように、送り
込まれた冷却風の風圧によって遮蔽板３０ａが、ねじり
バネ３１ａによる付勢方向に抗してこの冷却風の流れの
方向に回動し、導風管６の流路が開かれるように、ねじ
りバネ３１ａの剛性が設定されている。

【００５９】排気ダクト１２における遮蔽板３０ｂも、
遮蔽板３０ａと同様の機構で支持ピン２６ｂを中心に回
動可能に構成され、かつねじりバネ３１ｂにより排気ダ
クト１２の流路を開閉可能に構成されている。なお、冷
却風がランプユニット１０内から排気ダクト１２に円滑
に流れ込むように、排気ダクト１２の一端部１２ａがこ
の流れの方向に沿って徐々に流路が広くなるように形成
されていることから、冷却風の流れの方向と逆方向に付
勢された遮蔽板３０ｂは排気ダクト１２の内面に接触す
ることができるので、排気ダクト１２内には、導風管６
のような段部６ｂは形成されていない。

【００６０】排気ダクト１２は、図５〜図７に示すよう
に、その他端部１２ｂがメインファン２３の吸気口に位
置するように配設されている。このような構成におい
て、プロジェクタ２０の非作動時には、シロッコファン
７が作動していないため、図５に示すように、導風管６
はねじりバネ３１ａによって付勢された遮蔽板３０ａに
より、排気ダクト１２はねじりバネ３１ｂにより付勢さ
れた遮蔽板３０ｂにより閉鎖されている。

【００６１】しかし、プロジェクタ２０を作動させる
と、ランプの点灯と同時に、シロッコファン７及びハウ
ジング２０ａの側面に取り付けられているメインファン
２３が作動し、図６及び図７に示すように、このシロッ
コファン７によって送り込まれた冷却風の風圧によって
遮蔽板３０ａが、ねじりバネ３１ａによる付勢方向に抗
してこの冷却風の流れの方向に回動し、導風管の流路が
開かれ、ランプユニット１０内に冷却風が送り込まれ
る。

【００６２】その後、冷却風は、図中の矢印にて示すよ
うに、反射鏡１の凹面部１ｄに沿って流れ、管球部８及
び発光管９を直接的かつ効果的に冷却する。冷却後の冷
却風は、そのまま反射鏡１の凹面部１ｄに沿って管球部
８を包むようにＵ字状に流れ、流出孔１３を経て排気ダ
クト１２に円滑に流れ込む。排気ダクト１２内に設けら
れている遮蔽板３０ｂは、排気ダクト１２に流れ込んだ
冷却風の風圧によって、ねじりバネ３１ｂによる付勢方
向に抗してこの冷却風の流れの方向に回動し、冷却風は
排気ダクト１２の他端部１２ｂからランプユニット１０
の外側に放出される。

【００６３】このとき、排気ダクト１２の他端部１２ｂ
がメインファン２３の吸気口に位置するように配設され
ていることから、図中の矢印にて示すように、メインフ
ァン２３により排気ダクト１２内を流れる冷却風を吸い
出し、プロジェクタ２０の外部に効果的に排出すること
ができる。これにより、排気ダクト１２の排気性能が向
上するので、ランプユニット１０内により多くの冷却風
を送り込むことができ、発光管９などの温度をより効果
的に低下させることができる。

【００６４】また、作動しているプロジェクタ２０を停
止し、シロッコファン７が停止すると、冷却風の流れが
止まるので、ねじりバネ３１ａ、３１ｂが遮蔽板３０
ａ、３０ｂを回動させ、導風管６の流路及び排気ダクト
１２の流路を閉鎖する。これにより、プロジェクタの非
作動時に、ランプユニット１０内にゴミ等の異物が入る
ことを防止することができ、防塵性に優れた信頼性の高
いプロジェクタを実現することができる。 （実施の形態４）本発明の実施の形態４のプロジェクタ
において、上述した実施の形態３のプロジェクタと相違
する箇所を、図９〜図１２を参照しながら説明する。

【００６５】図９〜図１２に示すように、実施の形態３
で使用した遮蔽板３０ａ及び遮蔽板３０ｂにかわって実
施の形態４で用いられる蓋体である遮蔽板３２ａ（遮蔽
板３２ｂ）は、支持ピン２６ａ（支持ピン２６ｂ）を基
準として、Ｌ字形状に形成されており、通気可能な微細
な複数の貫通孔３３ａが形成されている側のフィルター
部３３ｂと、貫通孔３３ａが形成されていない側の蓋部
３３ｃとを有する。

【００６６】遮蔽板３２ａ（遮蔽板３２ｂ）は、実施の
形態３で使用した遮蔽板３０ａ及び遮蔽板３０ｂと同様
に、支持ピン２６ａ（支持ピン２６ｂ）を中心に回動可
能に構成され、かつねじりバネ３１ａ（ねじりバネ３１
ｂ）により導風管６（排気ダクト１２）の流路を開閉可
能に構成されている。

【００６７】シロッコファン７が停止して、導風管６内
に冷却風が送り込まれていないときには、図９及び図１
１に示すように、ねじりバネ３１ａ（ねじりバネ３１
ｂ）が遮蔽板３２ａ（遮蔽板３２ｂ）を回動させ、フィ
ルター部３３ｂが導風管６（排気ダクト１２）の底部に
接触することで、蓋部３３ｃにより流路が閉鎖される。

【００６８】また、シロッコファン７が作動して、導風
管６内に冷却風が送り込まれたときには、冷却風が流路
を閉鎖している蓋部３３ｃに当たり、遮蔽板３２ａ（遮
蔽板３２ｂ）を冷却風の流れの方向に、ねじりバネ３１
ａ（ねじりバネ３１ｂ）による付勢方向に抗して回動さ
せる。遮蔽板３２ａ（遮蔽板３２ｂ）の蓋部３３ｃが、
導風管６（排気ダクト１２）の流路の底部に接触するま
で回動することで、フィルター部３３ｂが流路に対して
垂直な位置に起き上がる構成とされている。

【００６９】また、実施の形態４におけるプロジェクタ
には、超高圧水銀ランプ３の電流の有無を検知する通電
センサー（図示は省略）と、この通電センサーの出力信
号によって、プロジェクタ２０の作動時においても、超
高圧水銀ランプ３に通電しない場合には、ランプ冷却用
ファン７の動作を停止させる駆動回路（図示は省略）と
が設けられている。

【００７０】このような構成において、プロジェクタ２
０を作動させると、ランプの点灯と同時に、シロッコフ
ァン７及びハウジング２０ａの側面に取り付けられてい
るメインファン２３が作動し、図１０及び図１２に示す
ように、冷却風が流路を閉鎖している蓋部３３ｃに当た
り、遮蔽板３２ａ（遮蔽板３２ｂ）を冷却風の流れの方
向に回動させる。遮蔽板３２ａ（遮蔽板３２ｂ）の蓋部
３３ｃが、導風管６（排気ダクト１２）の流路の底部に
接触するまで回動することで、フィルター部３３ｂが流
路に対して垂直な位置に起き上がる。

【００７１】このとき、フィルター部３３ｂに複数の貫
通孔３３ａが形成されていることにより、冷却風がこれ
ら複数の貫通孔３３ａを通過して、図１０の矢印にて示
すように、円滑に流れることができるので、プロジェク
タ２０の非作動時はもとより、プロジェクタ２０の作動
時においても、ランプユニット１０内にゴミ等の異物が
入りにくい防塵性に優れた信頼性の高いプロジェクタを
実現することができる。

【００７２】また、プロジェクタ２０の作動時に発光管
９が破裂した場合には、超高圧水銀ランプ３に通電して
いないことを通電センサー（図示せず）が検知して駆動
回路（図示せず）に信号を送り、瞬時にシロッコファン
７を停止することができるので、発光管９の破片がラン
プユニット１０の外部に飛散することを防止することが
できる。

【００７３】また、実施の形態４において用いた通電セ
ンサー及び駆動回路は、実施の形態３においても用いる
ことができ、これにより、実施の形態４の場合と同様
に、超高圧水銀ランプ３の非点灯時にシロッコファン７
を停止させることができる。

【００７４】さらに、実施の形態４の場合及び実施の形
態３にて上記通電センサー及び駆動回路を用いた場合に
おいて、それぞれの場合に用いられる遮蔽板を電動、例
えばアクチュエータ等で回動するように構成し、前記遮
蔽板による流路の開閉を通電センサー及び他の駆動回路
によって超高圧水銀ランプ３の点灯時、非点灯時に連動
させることによって、ランプユニット１０内へのゴミ等
の異物の侵入をより確実に防止することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ランプユ
ニットよりも前方で、かつ反射鏡により反射された光の
有効光束よりも外側となる位置に冷却風送風用の第１の
ファンが配置され、かつ透明隔壁における、有効光束よ
りも外側となる位置に第１の通風孔が形成され、この第
１のファンと第１の通風孔とが、有効光束よりも外側と
なる位置に配置されている導風管により接続されている
ことにより、第１のファンにて冷却風を、第１の通風孔
を経てランプユニットの前方からランプユニット内に送
り込むことができる。これにより、ランプユニット内に
送り込まれた冷却風は、反射鏡の凹面部に沿って円滑に
流れて発光管に直接に当たるので、この熱源となる発光
管を直接的かつ効果的に冷却することができる。さら
に、第１のファンを、ランプユニットよりも前方で、か
つ有効光束よりも外側となる位置に配置したことで筐体
内のスペースを有効に活用することができ、また第１の
ファンをランプユニットよりも下方となる位置に設けな
いので光源装置の薄型化、小型化を妨げることがない。

【００７６】また、発光管を冷却した後の冷却風が、そ
の流れに大きな乱れが生じることなく、そのまま反射鏡
の凹面部に沿って流れることで、冷却風の流動抵抗を低
減することができる。したがって、ランプユニット内に
送り込まれた冷却風を第２の通風孔を経て効率良くラン
プユニットの外部に放出することができ、ランプユニッ
ト内への冷却風の供給量を増やすことができるので、光
源装置の薄型化及び小型化を阻害することなく、冷却効
率をより一層向上させることができる。

【００７７】また、排気ダクトの他端部が、この排気ダ
クトの他端部から排出される冷却風が第２のファンによ
って発生する気流に合流可能な位置に配設され、この第
２のファンが筐体内の冷却風を筐体外に排出可能とされ
ていることにより、排気ダクトの他端部から排出された
冷却風を、第２のファンによって筐体の外部に効率良く
排出することができる。したがって、ランプユニット内
への冷却風の供給量を増やすことができ、光源装置の薄
型化及び小型化を阻害することなく、冷却効率をより一
層向上させることができる。

【００７８】また、導風管が発光管から発せられた光を
吸収しないことから、導風管の熱による劣化を防止し、
耐久性の向上を図ることができる。またこれにより、導
風管の温度及びこの導風管内を通過する冷却風の温度の
上昇を防止することができるので、より効果的に発光管
を冷却することができる。

【００７９】また、排気ダクトが発光管から発せられた
光を吸収しないことから、排気ダクトの熱による劣化を
防止し、耐久性の向上を図ることができる。また、冷却
風の流動抵抗を小さくすることができ、冷却風をランプ
ユニット内に円滑に送り込むことができる。

【００８０】また、傾斜面を形成しない場合に比べて、
第２の通風孔から排気ダクトへ流出する冷却風の流動抵
抗を小さくすることができ、冷却風をより円滑に排気ダ
クトへと流出させることができる。

【００８１】また、ランプユニット内に送り込まれる冷
却風の流れの方向と、発光管を冷却し温度が上昇した冷
却風の自然対流の方向とが一致することにより、冷却風
の流れに一層乱れが生じにくくなり、冷却風をより円滑
に排気ダクトに流出させることができる。

【００８２】また、冷却風は、発光管を冷却しながら楕
円面で形成されている反射鏡の凹面部に沿って、発光管
を包むようにＵ字状に流れることができるので、発光管
を効果的に冷却することができる。

【００８３】また、流路に冷却風が流れていないときに
は、蓋体がこの流路を閉じることができるので、ランプ
ユニット内にゴミ等の異物が入ることを防止することが
でき、防塵性に優れた信頼性の高い光源装置を実現する
ことができる。

【００８４】また、流路に冷却風が流れているときには
フィルター部が配置され、流路に冷却風が流れていない
ときには蓋部が配置されることにより、冷却風の流れに
関係なく、常に、ランプユニット内にゴミ等の異物が入
りにくい防塵性に優れた信頼性の高い光源装置を実現す
ることができる。

【００８５】さらに、発光管が破裂した場合には、発光
管に通電していないことを通電センサーが検知して駆動
回路に信号を送り、瞬時に第１のファンを確実に停止さ
せて冷却風の流れを止めることができるので、発光管の
破片がランプユニットの外部に飛散することを防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のプロジェクタの側面断
面図である。

【図２】本発明の実施の形態１のプロジェクタの平面断
面図である。

【図３】本発明の実施の形態２のプロジェクタの側面断
面図である。

【図４】本発明の実施の形態２のプロジェクタの平面断
面図である。

【図５】本発明の実施の形態３のプロジェクタにおい
て、プロジェクタが停止しているときの側面断面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態３のプロジェクタにおい
て、プロジェクタが作動しているときの側面断面図であ
る。

【図７】本発明の実施の形態３のプロジェクタにおい
て、プロジェクタが作動しているときの平面断面図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態３において用いられる遮蔽
板の構造を示す斜視図である。

【図９】本発明の実施の形態４のプロジェクタにおい
て、プロジェクタが停止しているときの側面断面図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態４のプロジェクタにおい
て、プロジェクタが作動しているときの側面断面図であ
る。

【図１１】本発明の実施の形態４において用いられる遮
蔽板の、プロジェクタが停止しているときの状態を示す
斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態４において用いられる遮
蔽板の、プロジェクタが作動しているときの状態を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 反射鏡 １ｄ 凹面部 ２ 防爆ガラス ４ 有効光束 ５ 流入孔 ６ 導風管 ７ シロッコファン ９ 発光管 １０ ランプユニット ２０ａ ハウジング ２３ メインファン ２８ 流出孔

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｆ２１Ｍ 7/00 Ｌ // Ｆ２１Ｙ 101:00 1/00 Ｊ (72)発明者 小倉 敏明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2K103 AB10 BA13 BA14 BA17 DA02 DA07 DA10 DA19 DA23 3K014 AA01 MA02 MA05 MA08 3K042 AA01 AC06 BB01 CC04 CC05 CC10 5C058 BA35 EA12 EA13 EA52

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光管と、前記発光管を取り囲んで配置
   され前記発光管からの光を凹面部で前方へと反射する反
   射鏡と、前記反射鏡の前方開口部に配置されている透明
   隔壁とを有するランプユニットが筐体内に配置され、前
   記筐体内における、前記ランプユニットよりも前方で、
   かつ前記反射鏡により反射された光の有効光束よりも外
   側となる位置に冷却風送風用の第１のファンが配置さ
   れ、前記透明隔壁における、前記有効光束よりも外側と
   なる位置に第１の通風孔が形成され、前記有効光束より
   も外側となる位置に配置されている導風管により前記第
   １のファンと前記第１の通風孔とが接続されて前記ラン
   プユニットの前方から前記ランプユニット内に冷却風を
   送風可能に構成され、前記第１のファンから前記ランプ
   ユニット内に送風された冷却風を前記ランプユニットの
   外部に流出可能な第２の通風孔が前記ランプユニットに
   形成されていることを特徴とする光源装置。
2. 【請求項２】 第２の通風孔が、透明隔壁における、第
   １の通風孔が形成されている位置から径方向にほぼ向か
   い合う位置で、かつ有効光束よりも外側となる位置に形
   成されていることを特徴とする請求項１記載の光源装
   置。
3. 【請求項３】 第１のファンが筐体の外部からの冷却風
   をランプユニット内に送り込み可能とされ、前記筐体内
   における有効光束よりも外側となる位置に排気ダクトが
   配置され、前記排気ダクトの一端部が第２の通風孔に取
   り付けられて前記ランプユニット内の冷却風を前記ラン
   プユニットの外部に排出可能とされ、前記筐体内におけ
   る有効光束よりも外側となる位置に、前記筐体内の冷却
   風を前記筐体外に排出可能な第２のファンが配置され、
   前記排気ダクトの他端部が、前記排気ダクトの他端部か
   ら排出される冷却風が前記第２のファンによって発生す
   る気流に合流可能な位置に配設されていることを特徴と
   する請求項１または２記載の光源装置。
4. 【請求項４】 導風管が透光性を有する材料で形成され
   ていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか
   １項記載の光源装置。
5. 【請求項５】 排気ダクトが透光性を有する材料で形成
   されていることを特徴とする請求項３または４記載の光
   源装置。
6. 【請求項６】 導風管の第１の通風孔側の端部に、流路
   面積が先端側に近づくに従って大きくなるような傾斜面
   が形成されていることを特徴とする請求項１から５まで
   のいずれか１項記載の光源装置。
7. 【請求項７】 排気ダクトの第２の通風孔側の端部に、
   流路面積が先端側に近づくに従って大きくなるような傾
   斜面が形成されていることを特徴とする請求項３から６
   までのいずれか１項記載の光源装置。
8. 【請求項８】 第１の通風孔が第２の通風孔よりも下側
   に配置されていることを特徴とする請求項１から７まで
   のいずれか１項記載の光源装置。
9. 【請求項９】 第１のファンをシロッコファンとし、前
   記シロッコファンが筐体の底面から冷却風を吸気可能で
   あることを特徴とする請求項３から８までのいずれか１
   項記載の光源装置。
10. 【請求項１０】 反射鏡の凹面部が楕円面で形成されて
    いることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１
    項記載の光源装置。
11. 【請求項１１】 ＤＭＤ反射型表示素子を電気信号から
    画像への変換手段としたＤＬＰ方式により画像を投射す
    ることを特徴とする請求項１から１０までのいずれか１
    項記載の光源装置。
12. 【請求項１２】 導風管と排気ダクトとの少なくともい
    ずれか一方の流路に、前記流路に冷却風が流れている時
    には前記流路を開き、前記流路に冷却風が流れていない
    ときには前記流路を閉じる蓋体が配置されていることを
    特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載の
    光源装置。
13. 【請求項１３】 流路に冷却風が流れていないときに
    は、蓋体が付勢手段により付勢されて前記流路を閉じ、
    前記流路に冷却風が流れているときには、冷却風の風圧
    が前記付勢手段の付勢力を上回ることによって、前記蓋
    体が前記流路を開くことを特徴とする請求項１２記載の
    光源装置。
14. 【請求項１４】 蓋体が、冷却風が通過可能なフィルタ
    ー部と流路を閉じる蓋部とを有し、流路に冷却風が流れ
    ているときには前記フィルター部が前記流路に配置さ
    れ、前記流路に冷却風が流れていないときには前記蓋部
    が前記流路に配置されることを特徴とする請求項１２ま
    たは１３記載の光源装置。
15. 【請求項１５】 発光管への電流の通電状態を検知する
    通電センサーと、前記通電センサーからの出力信号によ
    って、前記発光管に電流が通電していない場合に、第１
    のファンの動作を停止させる駆動回路とを有することを
    特徴とする１から１４までのいずれか１項記載の光源装
    置。
16. 【請求項１６】 発光管として超高圧水銀ランプを使用
    することを特徴とする請求項１から１５までのいずれか
    １項記載の光源装置。