JP2007052130A - 映像投影装置における放熱機構 - Google Patents

Abstract

【課題】映像を投影する光源であるランプを備えた映像投影装置において、ランプ熱の放熱性能の安定化とランプ破裂時の安全性の確保を簡単に実現できる放熱構造を提供する
【解決手段】熱源のランプ２２に放熱手段であるヒートシンク２８，２９を装着して構成される組体に、両者を固定状態に保持する保持手段５０を取り付ける。この保持手段５０には、ヒートシンク２８，２９をランプ２２に強制的に密着させるように押し付ける押し付け手段(例えば圧縮コイルばね)５１が備えられており、これによってランプ２２とヒートシンク２８，２９との密着性が向上して安定した放熱効果が得られると共に、ランプ２２が破裂した場合には、その衝撃を押し付け手段５１が効果的に吸収することで安全性が確保される。
【選択図】 図２２

Description

本発明は、映像をスクリーンに投射して表示する映像投影装置において、光源であるランプから発生する熱を効率的に放熱して冷却するための放熱機構に関する。

映像を投影する投影装置において、光源であるランプは映像投影装置内の最大の熱源であり、ここで上記ランプを冷却するためには、装置内部にランプの放熱手段を設けることが通常である。その放熱手段のひとつとして、アルミニウムや銅材を用いたヒートシンクがあり、これをランプの表面へねじ等で固定することで、熱がランプからヒートシンクへと伝導して放熱され、ランプ本体が冷却される。

従来、このようにランプにヒートシンクを固定した放熱構造としては、例えば下記の特許文献１に開示されるようなものがある。
特許第２７２０２５３号

しかしながら、この特許文献１に開示されるような放熱構造では、ねじ等による固定でヒートシンクをランプに取り付ける構造のため、組立のばらつきによって放熱性能が異なり、個体差が発生する原因となっていた。また、ランプは過熱や寿命によって破裂することがあり、この場合に従来の構造ではランプ破裂時の衝撃を吸収する手段がないので、安全性の面で不安があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ランプ熱の放熱性能の安定化とランプ破裂時の安全性の確保を簡単に実現できる放熱構造を提供することを目的とする。

即ち本発明は、映像を投影する光源であるランプを備えた映像投影装置において、ランプに放熱手段であるヒートシンクを装着して構成される放熱機構であって、ランプとヒートシンクの組体に、両者を固定状態に保持する保持手段が取り付けられ、この保持手段には、ヒートシンクをランプに強制的に密着させるように押し付ける押し付け手段(例えば圧縮コイルばね)が備えられていることを特徴とするものである。

本発明によれば、熱源であるランプと放熱手段であるヒートシンクとを常に一定以上の押し付け力で接触させることが可能となり、その密着性が充分に確保できるため、安定した放熱性能が得られ、ランプの熱をより効率的に放熱して冷却することができる。さらに本発明の構成では、ランプが破裂した場合、押し付け手段がその押し付け方向とは逆方向に撓むことで破裂の衝撃を効果的に吸収することができるので、安全性が充分に確保される効果がある。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図１は本発明が適用される映像投影装置(ビデオプロジェクタ)の外観を示す斜視図である。この映像投影装置１は、光源であるランプと、このランプから出射される光を変調する光学系と、上記ランプ及び光学系を冷却する冷却手段と、を装置本体２に内蔵し、上記光学系で変調された映像光を前面の投射レンズ３から前方のスクリーンに投影して表示するものである。

この映像投影装置１は、図４のように所定の設置面４に水平に置いた状態に設置する通常の平置き式と、図６のように上下を逆にした状態で天井５から吊り下げるようにして設置する天吊り式の２通りの設置形態を採ることができる。

この映像投影装置１において、装置本体２の外装の上面部分は別体の天板(トップカバー)６で構成されている。この天板６は、装置本体２の上面の略全面を覆う形に形成されており、これが装置本体２に対し前後方向にスライドして開閉する構成となっている。

図２は天板６が閉じた状態、図３は天板６が前方にスライドして開いた状態を示す。この図３に示すように天板６が前方にスライドして開いた状態では、装置本体２の後部上面側から、光源であるランプ２２を内蔵したランプユニット２０を収容するランプユニット収容部１９が露出される。

この構成において、天板６を開閉するための開閉手段について詳細に説明する。この開閉手段は、天板６の裏面側に設けられた転がり機構７と、この転がり機構７に対応して装置本体２側に設けられ、この転がり機構７を案内する案内手段としてのガイド溝１１と、により構成される。

転がり機構７は、天板２の裏面側の前方左右２個所と後方左右２箇所の計４箇所に設けられ、その構成は図７及び図８に示す如く、天板６の裏面側に突設された脚部８にシャフト９を介してローラ１０が回転可能に軸支されてなる。

この転がり機構７を案内するガイド溝１１は、装置本体２の上面の左右において前後方向に形成されており、このガイド溝１１の上に転がり機構７のローラ１０が載置され、このローラ１０がガイド溝１１に沿って転がり移動することで、装置本体２に対し天板６が前後方向にスライドして開閉される構造となっている。

この構成においてガイド溝１１は、図７に示すように、天板６が閉じた位置で転がり機構７のローラ１０が落ち込む凹部１１ａを有して形成されており、この凹部１１ａにローラ１０が落ち込むことによって天板６は、装置本体２に密着して完全に閉じられる状態となる。そしてこの状態から天板６を開く際には、天板６を前方に押すことで、ローラ１０が凹部１１ａから傾斜面１１ｂを転がりながら上昇し、その後ガイド溝１１に沿って水平に転がり移動する。これによって天板６は、上記ローラ１０の移動軌跡に沿って、装置本体２から持ち上げられた状態で前方にスライドして図５のように開かれた状態となる。

さらにこの構成において装置本体２側には、図８に示すように、ガイド溝１１の上でローラ１０を包み込む形状の補助レール１２がガイド溝１１の全長に沿って取り付けられており、これによってローラ１０は、ガイド溝１１から脱落することなく常にガイド溝１１に沿って確実に転がり移動するように保持されている。

なお、上記構成では、天板の開閉手段に転がり機構７を採用しているが、ここで転がり機構７に代えて図９に示すような滑り機構１３を採用することもできる。即ちこの滑り機構１３は、天板６の裏面側に突設された脚部８に、滑性の良好な樹脂材等によりなるスライダ１４を取り付けて構成され、このスライダ１４が案内手段であるガイド溝１１に沿って滑るように移動することで、装置本体２に対する天板６の開閉動作が行われるものである。

そしてさらに本例の映像投影装置では、天板６が開いた状態と閉じた状態において、この天板６を軽い保持力でロックするための軽ロック機構が備えられている。この軽ロック機構は図１０に示すように、天板６の裏面側に突設される係合突起１５と、この係合突起１５に対応して装置本体２側に設けられる係合フック１６と、によりなり、ここで係合フック１６は、図２及び図３に示す如く前後に対向して設けられる前部フック１６ａ及び後部フック１６ｂで構成され、天板６が開いた状態(図３)では前部フック１６ａに係合突起１５が係合することによって天板６が軽い保持力でロックされると共に、天板６が閉じた状態(図２)では後部フック１６ｂに係合突起１５が係合することにより天板６が軽い保持でロックされる構造となっている。この軽ロックを解除するには、天板６を多少強い力で押してスライドさせることにより、その力で係合フック１６ａ，１６ｂを撓ませてこの係合フックから係合突起１５を外すようにすればよい。

さらに本例の映像投影装置では、天板６が閉じた状態において、この天板６を完全にロックするためのロック機構が設けられている。このロック機構は図１１に示す如く、天板６の裏面側に設けられたロック穴１７と、このロック穴１７に対応して装置本体２側から突出されるロックピン１８と、で構成されており、天板６が完全に閉じた状態で、図１１(Ａ)に示すようにロックピン１８をロック穴１７に挿入係合させることで天板６がスライド不能にロックされ、このロックを解除する場合は、装置本体２の底部に設けられているロック解除ボタン(図には表れていない)を押すことにより、図１１(Ｂ)に示すようにロックピン１８がロック孔１７から抜けるように引込んで天板６のロックが解除される。

そして、このようにロックを解除した状態で天板６を前方にスライドさせて開くことにより、図３に示す如く、装置本体２のランプユニット収容部１９に着脱可能に収容されているランプユニット２０が露出する。ここでランプユニット２０は、螺子２７によって装置本体２に取り付けられており、寿命の切れたランプの交換を行う際には、ドライバ等の工具を用いてこの螺子２７を取り外すことで、ランプユニット２０を上方(天吊り式とした場合は下方)から取り出して簡単に新しいランプユニットと交換することができる。

この場合、本例の映像投影装置では、前述した如く天板６が開いた状態で軽ロックされる構造となっているため、ランプユニット２０の交換中に天板６が不用意に閉じてしまうことがないので、安心してランプユニット２０の交換作業を行うことができる。そしてこのランプユニット２０の交換が終了したら、天板６を後方にスライドさせて閉じ、この天板６が完全に閉じられた状態で前述したロック機構によって天板６のロックを行うようにする。

以上の如く本例の映像投影装置は、装置本体２の上面部分を構成する天板６を開いてランプユニット２０の交換を行う構造であり、従来一般のように装置の外装にランプ交換用窓等を設けない構成のため、外観の美観性が損なわれることはなく、また装置を反転させてランプを交換するような重労働の必要もない。そして特にこの映像投影装置では、天板６をスライドさせて開く構造となっているので、天板６がランプ交換作業の邪魔となることはなく、特にこの映像投影装置を天井から吊り下げて設置する天吊り式とした場合に天板６がランプ交換作業者に当たるようなおそれもないので、ランプ交換作業をスムーズに行うことができる。

さらに本例の映像投影装置では、天板６の剛性不足による天板６と装置本体２との合わせ不具合を矯正して保持するための保持機構が設けられている。この保持機構は、装置本体２側に設けられた２枚の平行板によりなるガイド部６１と、これに対応して天板６の裏面側に突設されたピン６２と、により構成されており、図２に示すように天板６が閉じた状態では、ガイド部６１の２枚の平行板の間にピン６２が係合されることにより、天板６は装置本体２との合わせの不具合が矯正された状態で、ガタつくことなくその状態で確実に保持されるようになっている。

また本例の映像投影装置においては、天板６の略中央部に、メーカーロゴ等を表示する透明部６３が設けられている。一方、装置本体２側には、天板６が閉じた状態でこの透明部６３が対応する位置にＬＥＤ発光部６４が設けられており、天板６が閉じた状態では、このＬＥＤ発光部６４が発光することによって、透明部６３からメーカーロゴ等が鮮やかに浮かび上がるように表示される。

さらに本例の映像投影装置には、天板６が閉じた状態でその検知を行う電気的検知手段が備えられている。この電気的検知手段としてはリミットスイッチ６５が好適に用いられ、図４に示すように天板６が閉じた状態では、天板６の裏面側に設けられた操作突起６５がこのリミットスイッチ６５を押して操作することにより、天板６の閉じ状態が検知される構成となっている。そしてこの構成では、リミットスイッチ６５によって天板６の閉じ状態が検知された場合でのみランプ２２に駆動電圧が供給される構成とすれば、天板６が開いた状態で誤ってランプが発光したり、ランプの交換作業中に感電したりするおそれがなくなるので、安全性の面で有効である。

次に、本例の映像投影装置に用いられるランプ２２について詳細に説明する。このランプ２２は、内部に高圧(２０〜２００気圧)のキセノンガスを封入して構成されるキセノンランプであり、その高圧ガスの中に電圧をかけて放電させることによって発光が行われるもので、フィラメント方式のランプに比べて消費電力が低く、また長寿命であるという特徴がある。

本例で用いられるランプ２２の外観構成を図１２及び図１３に示す。図１２(Ａ)及び(Ｂ)はランプの正面図及び側面図、図１３はランプを後方から見た斜視図である。このランプ２２の外装は前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂとを接合して構成されており、その内部に高圧のガスが封入されている。ここで前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂは何れも金属製で、かつその間が絶縁されており、夫々が電極として構成されている。即ち本例のランプ２２では、前部ケース２３Ａの全体が負極側電極、後部ケース２３Ｂの全体が正極側電極となされており、この電極の間に駆動電圧を加えることで内部の高圧ガス中で放電が行われて発光し、その光が前部ケース２３Ａの前面に設けられたサファイアガラス製の出射口２４から出射される。

またこのランプ２２は、外装の所定位置(この例では後部ケース２３Ｂの後端面)にガス抜き用の封止部２５を有する。この封止部２５は、ランプ２２の外装から突出される排気パイプの先端を封止してなるもので、後述するようにランプ交換時には、この封止部２５に孔を開けることによってランプ内部からのガス抜きが行われる。

このランプ２２は発光に伴って高温になるので、これを効率的に放熱するため、図１４に示す如くランプ２２には放熱手段としてヒートシンク２８と２９が装着される。このヒートシンク２８と２９はアルミニウム製のブロック体で、夫々ランプ２２の外装の前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂに被さる形で装着されるものである。

このランプ２２とヒートシンク２８，２９に対しては、装置に内蔵される冷却手段としての冷却ファンから冷却風が送風されるようになっており、これによってランプ２２の熱をより効率的に放熱して冷却し、装置内部の温度上昇を抑制するようにしている。なお、ここで実際の構成では、放熱効率をさらに上げるため、ヒートシンク２８，２９の両側面には同じアルミニウム製の冷却フィンが取り付けられるようになっているが、ここでは図示を省略してある。

そして本例の映像投影装置では、上記の如きランプ２２とヒートシンク２８，２９の組体が図１５に示すユニットケース２１の内部に組み込まれてランプユニット２０を構成している。このランプユニット２０は螺子２７によって装置本体２に取り付けられており、この螺子２７を取り外すことによって簡単にランプユニット２０ごとランプ交換を行うことができるものである。

このランプ交換においては、環境問題に配慮して、ランプ２２内に封入されている高圧のガスを抜いてから廃棄することが必須となっている。そこで本例の映像投影装置では、ランプユニット２０の内部において、ランプ２２のガス抜き作業を簡単かつ確実に行うためのガス抜き装置が構成されている。このガス抜き装置は、ランプ２２に設けられたガス抜き用の封止部２５と、この封止部２５に対応してランプユニット２０に組み込まれるガス抜き手段としてのガス抜き螺子３０と、を備えて構成される。

このガス抜き螺子３０は、図１４に示すように、一般的なメートル並目螺子の形状を有する螺子部材によりなり、これがヒートシンク２９に設けられた螺子孔３１を通して組み付けられて、その先端部３０ａがランプ２２の封止部２５に対応している。そして図１５に示す如く、このガス抜き螺子３０の頭部３０ｂがユニットケース２１の上面部に設けられた穴３５からランプユニット２０の外部に露出されており、そこに工具を差し込んでガス抜き螺子３０を回転操作することで、ガス抜き螺子３０の先端部３０ａがランプ２２の封止部２５に接触して孔を開け、これによって封止部２５からランプ２２内のガスを排出させる構造となっている。この構造により、作業者がランプ２２の本体や封止部２５に直接触れることなく、またニッパ等の切断工具を使用することもなく簡単にランプ２２のガス抜きを行うことができる。

本例の映像投影装置においては、図４に示すような通常の平置き設置状態では、装置の上面側にガス抜き螺子３０の頭部３０ｂが位置し、また図６に示すような天吊り式の設置状態では、装置の下面側にガス抜き螺子３０の頭部３０ｂが位置する状態となり、即ちこの映像投影装置では、常にその設置面の反対側にガス抜き螺子３０の頭部３０ｂが位置することになるので、どの設置状態でもユーザーがガス抜き螺子３０の操作を容易に行うことができるものである。

図１６にガス抜き螺子３０の形状例を示す。これらのガス抜き螺子３０を使い分けることによって、ランプ２２における封止部２５の位置の違いに対応したり、使用する工具を変えたりすることが可能である。図１６(Ａ)は先端部３０ａが円筒の刃形状であるガス抜き螺子の例で、このガス抜き螺子３０では、先端部３０ａの円筒形の刃の回転によってラプ２２の封止部２５を徐々に切削しながら孔開けが行われる。このガス抜き螺子３０の場合、先端部３０ａの刃径を変えることによって封止部２５との接触面積を変え、孔開けに必要なトルクを調整することができる。図１６(Ｂ)は先端部３０ａが尖り刃形状であるガス抜き螺子の例で、このガス抜き螺子３０では、尖り刃形状の先端部３０ａが封止部２５を突き破るようにして孔開けが行われる。この例のガス抜き螺子３０は、封止部２５との接触面積が最も小さいため、孔開けに必要なトルクも最も少ない。図１６(Ｃ)は先端部３０ａがドリル形状であるガス抜き螺子の例で、このガス抜き螺子３０では、ドリル形状の先端部３０ａが封止部２５を効率的に削り取りながら孔開けが行われる。

図１７は、ガス抜き螺子３０の頭部３０ｂ(工具の差し込み部分)の形状例を示す。図１７(Ａ)は六角穴３６付きの頭部形状、図１７(Ｂ)は十字穴３７付きの頭部形状、図１７(Ｃ)はすり割り溝３８付きの頭部形状の例で、夫々工具としてプラス形ドライバ、六角レンチ、マイナス形ドライバを差し込んでガス抜き螺子３０を回転操作するものである。このガス抜き螺子３０の頭部３０ｂの形状は、使用する工具に合わせて適宜変えることができる。

ここで特にこのガス抜き螺子３０の頭部３０ｂの形状は、ランプユニット２０の取り付けに用いる螺子２７の頭部と同じ形状にすることが望ましい。こうすることにより、１つの工具でランプ２２のガス抜きとランプユニット２０の取り外しの２つの作業を共通に行うことができるので、効率的である。

図１８は、ランプ２２における封止部２５の位置の例を示す。本例のガス抜き装置では、このランプ２２の封止部２５の形成位置の違いに応じてガス抜き螺子３０の組み付け位置を変えることが可能である。図１８(Ａ)はランプ２２の後部ケース２３Ｂの後端面から封止部２５を水平に突出させて設けた例で、この場合は図１４に示すように、ヒートシンク２９に設けられた螺子孔３１を通してガス抜き螺子３０が組み付けられ、このガス抜き螺子３０の先端部３０ａが封止部２５に対し垂直に接触して孔開けが行われる。この例の構成では、ヒートシンク２８，２９と封止部２５の干渉がないので、封止部２５の径を大きくしてガス抜き螺子３０が接触する範囲を広くすることができ、より確実なガス抜きが可能となる。また、ガス抜き螺子３０の中心を封止部２５の中心からずらせて接触させるようにすれば、先端部３０ａの刃の接触面積が少なくなるので、より少ないトルクでのガス抜きが可能となる。

図１８(Ｂ)はランプ２２の前部ケース２３Ａの前面から側方に向って水平に封止部２５を突出させて設けた例で、この場合は図１４に示すヒートシンク２８に設けられた螺子孔３２を通してガス抜き螺子３０が組み付けられ、このガス抜き螺子３０の先端部３０ａが封止部２５に対し垂直に接触して孔開けが行われる。この例では、封止部２５をガス抜き螺子３０との接触面の反対側からヒートシンク２８で支える構成とすることで、より確実なガス抜きが可能となる。

図１８(Ｃ)はランプ２２の前部ケース２３Ａの前面から封止部２５を斜め上方に向って突出させて設けた例で、この場合は図１４に示すヒートシンク２８に設けられた螺子孔３３を通してガス抜き螺子３０が組み付けられ、このガス抜き螺子３０の先端部３０ａが封止部２５に対し斜めに接触して孔開けが行われる。この例の構成では、特に図１６(Ａ)に示したような先端部３０ａが円筒の刃形状であるガス抜き螺子３０を用いた場合、このガス抜き螺子３０の先端部３０ａが封止部２５に接触する面積が小さくなるので、より少ないトルクでのガス抜きが可能となる。

以上の如きランプ２２のガス抜き作業は、ランプユニット２０を装置本体２から取り外す前に行うようにする。即ち、本例の映像投影装置においてランプユニット２０を交換する際には、先ず上記の如くガス抜き螺子３０を操作してランプ２２のガス抜き作業を行い、その後に装置本体２からランプユニット２０を取り外して廃棄するようにする。こうすることにより、ランプ２２に高圧のガスが封入されたままランプユニット２０が廃棄されることを確実に防止することができる。

このように本例の映像投影装置は、ランプ交換時にランプのガスを確実に抜いてから廃棄することができるので、環境問題に配慮した映像投影装置として、その商品価値を大きく高めることができるものである。

図１９は、図１６(Ａ)のように先端部３０ａを円筒の刃形状としたガス抜き螺子３０の変形例を示す。即ち、この形状のガス抜き螺子３０では、先端部３０ａで封止部２５に孔を開けたときに、その破砕片が先端部３０ａの内周側に詰まって封をする状態となり、封止部２５からガスが抜けなくなる問題が生じるおそれがある。そこでこの図１９に示す如く、ガス抜き螺子３０の先端部３０ａの円筒部分に穴４０ａを設け、この穴４０ａを通して破砕片を外に排除できる構造とすれば、上記の問題を容易に解消することができる。さらにこのガス抜き螺子３０は、先端部３０ａの刃に溝４０ｂを設けてあり、封止部２５に孔を開けた際に生じる破砕片をこの溝４０ｂに逃がし、封止部２５とガス抜き螺子３０との接触面を常に円状の刃部分のみに限定することによって、少ないトルクでのガス抜きを可能としている。

また図２０は、ガス抜き螺子３０の先端部３０ａを封止部２５に正確に対応させるための位置合わせ手段を設けた例である。即ち、例えば図１６(Ｂ)に示したような先端部３０ａが尖り形状であるガス抜き螺子３０を使用する場合は、尖り形状の先端部３０ａが封止部２５の中心に正確に対応しないとスムーズに孔を開けられないので、この図２０に示すように、位置合わせ手段として封止部２５を跨ぐ形状のアジャスト部材４１を設置し、このアジャスト部材４１の中央部に設けられたガイド穴４１ａを通してガス抜き螺子３０の先端部３０ａを封止部２５に接触させる構造としたものである。これにより、ガス抜き螺子３０の尖り形状の先端部３０ａが封止部２５の中心から多少ずれていた場合でも、ガス抜き螺子３０の先端部３０ａはアジャスト部材４１のガイド穴４１ａに案内されることによって封止部２５の中心に正確に対応する状態となるので、封止部２５に確実に孔を開けてガス抜きを行うことができる。

さらに図２１は、ガス抜き螺子３０の頭部３０ａを保持してガス抜き螺子３０の誤作動を防止するための保持手段を設けた例である。即ちこの構成では、ガス抜き螺子３０の頭部３０ｂが露出されるランプユニット２０の穴３５に保持手段として保持キャップ４２を嵌合させてあり、この保持キャップ４２によってガス抜き螺子３０の頭部３０ｂを保持することでガス抜き螺子３０の不用意な回転を防止するようにしている。これにより、ガス抜き螺子３０の誤作動によるランプのガス抜きを確実に防止することができる。

続いて、ランプ２２の熱をさらに効率的に放熱するための放熱構造について説明する。
図２２に示す如く、光源であるランプ２２には、放熱手段としてヒートシンク２８，２９が装着されている。このヒートシンク２８，２９はアルミニウムや銅などの導電性金属によりなるブロック体で、夫々ランプ２２の外装の前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂに被さる形で装着される。

図２３に示すようにヒートシンク２８，２９は、上端の接続部を残して中央の溝部４４で左右に分割された構造を有し、その左右の分割部の内側にはランプの外装に対応した形状の凹部４５が形成されており、この凹部４５にランプ２２を嵌め込んだ状態で、左右の分割部の下端にクランプばね４６を取り付けることにより、左右の分割部でランプ２２を締め付けるようにして固定してある。

なお、この構成においてヒートシンク２８と２９は、ランプ２２に電力を供給するための電極端子としての機能を併せ持っている。即ち、前述した如くランプ２２は、その外装の前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂが夫々負極側電極と正極側電極として構成されており、そのためこのランプ２２の前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂに被さる形で装着されるアルミニウム製のヒートシンク２８と２９を電極端子として用いることにより、簡単な構成で電源部からこのヒートシンク２８と２９を介してランプ２２に確実に駆動電圧を供給できる構成としている。

このヒートシンク２８，２９を上記の如くしてランプ２２に装着しただけの構成では、ヒートシンク２８，２９はランプ２２に対し前後方向(ランプの出射光軸方向)に動くことが可能な状態であり、クランプばね４６による摩擦保持力でのみ位置を保持している状態である。この状態ではランプ２２とヒートシンク２８，２９との密着性が充分に確保できないため、放熱性能が不安定に陥りやすい。

そこでこの放熱機構では、図２２〜図２４に示す如く、ランプ２２とヒートシンク２８，２９の組体に、両者を固定状態に姿勢保持する保持手段としてテンショナ５０を取り付けるようにする。このテンショナ５０は、中央板部５０ａと、この中央板部５０ａの両端から垂直に折曲される折曲板部５０ｂ，５０ｃと、を一体に有してなり、その両端の折曲板部５０ｂ，５０ｃがランプ２２に装着される前後のヒートシンク２８と２９を跨ぐように装着される。またこのテンショナ５０には、その両端の折曲板部５０ｂ，５０ｃとヒートシンク２８，２９との間にできる所定の隙間に組み込まれるように、押し付け手段としての圧縮コイルばね５１が備えられている。本例では、テンショナ５０の後側の折曲板部５０ｃと後方のヒートシンク２９との間にこの圧縮コイルばね５１が配置される構成となっている。

なお、この構成においては、前述した如くヒートシンク２８と２９がランプ２２に電力を供給する電極端子となっているため、このヒートシンク２８と２９に跨って装着されるテンショナ５０は、電気的絶縁材料である樹脂(プラスチック)で形成されている。このテンショナ５０に用いる樹脂材料としては、耐熱性に優れたＰＰＳ樹脂が好適である。

このテンショナ５０をヒートシンク２８，２９に取り付けた状態で圧縮コイルばね５１は、テンショナ５０の折曲板部５０ｃとヒートシンク２９との間で本来の長さの２分の１程度まで圧縮されるように撓み、この撓み量に比例して一定のばね力が発生する。このばね力は、本例の構成では、前後のヒートシンク２８，２９が夫々ランプ２２の熱伝導面２２ａ，２２ｂに押し付けられて密着される方向に作用する。このように本例の構成では、テンショナ５０と圧縮コイルばね５１の作用により、ランプ２２とヒートシンク２８，２９に対し製品の寸法公差の範囲内で常に一定の押し付け力(ばね圧)をかけることができ、このばね圧はヒートシンク２８，２９をランプ２２に対し適正かつ充分な圧力により密着するように接触させることになる。従ってこの構成によれば、熱源であるランプ２２と放熱手段であるヒートシンク２８，２９との密着性が充分に確保できるため、安定した放熱性能が得られ、ランプ２２の熱をより効率的に放熱して冷却することができる。

またこの構成によれば、ランプ２２が破裂したときの衝撃を効果的に吸収することもできる。即ちランプ２２は、過熱あるいは寿命によって破裂することがあり、その場合はランプ２２の前部ケース２３Ａと後部ケース２３Ｂが内部のガス圧によって爆裂的に分離されて強い衝撃(破裂エネルギー)が発生することになるが、本例の構成ではこのランプの破裂時に圧縮コイルばね５１がその押し付け方向とは逆方向に圧縮されるように撓むことで衝撃を効果的に吸収することができるので、ランプ２２が破裂しても周囲に影響を及ぼすことはなく、安全性が充分に確保される。

なお、本例の構成では図２３に示す如く、押し付け手段として左右に２つの圧縮コイルばね５１を並べて配置してあるが、１つの圧縮コイルばねでも充分なばね力が確保されるのであれば、この圧縮コイルばね５１を中央に１つだけ配置した構成としてもよい。また、押し付け手段としてはこの圧縮コイルばねに限ることなく、他にも例えば板ばねや空気ばね、弾性ゴム体なども好適に使用することが可能である。

図２５は、テンショナ５０に、周囲の冷却風の流れを熱源であるランプ２２に導くための導流手段を設けた例である。即ち、前述したようにランプ２２とヒートシンク２８，２９に対しては、装置に内蔵される冷却ファンから冷却風が送風されるようになっており、ここで特に本例では、その冷却風Ｗを導く導流手段として導流翼５２ａ，５２ｂをテンショナ５０の中央板部５０ａの両側面から突出させて設け、この導流翼５２ａ，５２ｂによって冷却風Ｗをヒートシンク２８と２９の間に表出されるランプ２２に導く構成としてある。これによってランプ２２をより効率的に冷却することができる。

図２６は、ランプ２２の温度に応じてランプ２２とヒートシンク２８，２９の密着度を可変調整できるようにした例である。この構成では、圧縮コイルばね５１の押し付け力を変化させる押し付け力変化手段としてモータ５３がテンショナ５０に備えられており、即ちこのモータ５３の駆動によって可動板５４が移動することで圧縮コイルばね５１の撓み量を可変させる構造としてある。ここではランプ２２の温度を測定する温度センサ５５が設けられ、この温度センサ５５の出力に基づいて、演算装置(プロセッサ)５６がモータドライバ５７を制御してモータ５３の駆動を変化させるようにしている。

この構成によれば、ランプ２２の温度変化に応じてモータ５３を駆動制御して圧縮コイルばね５１の圧力を自動的に可変させることができ、例えばランプ２２の温度が上昇した場合には、圧縮コイルばね５１の圧力を上げることでランプ２２とヒートシンク２８，２９をより強い力で密着させることができるので、一段と効率的な放熱が可能となり、さらなる冷却効果の向上を実現することができる。

なお、上記実施例ではヒートシンク２８，２９の上側にのみテンショナ５０を取り付けてあるが、図２７に示すように下側にもテンショナ５０を取り付けた上下対象構造としてもよい。このような構造とすることにより、ランプ２２とヒートシンク２８，２９に対しバランスよくばね圧をかけることができるので、ランプ２２とヒートシンク２８，２９の密着性が向上し、より安定した放熱性能が得られると共に、ランプ破裂時の衝撃吸収効果もさらに確実なものとなる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこの実施例の構成に限ることなく、他にも種々の実施形態を採り得るものであることは言うまでもない。

映像投影装置の外観を示す斜視図である。 映像投影装置の平面図である。 映像投影装置の天板が開いた状態の平面図である。 映像投影装置の側面図である。 映像投影装置の天板が開いた状態の側面図である。 映像投影装置を天吊り状態に設置した場合の側面図である。 天板を開閉する開閉手段の例を示す側面図である。 天板を開閉する開閉手段の例を示す正面図である。 天板を開閉する開閉手段の他の例を示す正面図である。 天板を軽い保持力でロックする軽ロック機構の例を示す構成図である、 天板を完全にロックするロック機構の例を示す構成図である。 光源であるランプの外観構成を示す図である。 光源であるランプの外観構成を示す後方から見た斜視図である。 ランプとヒートシンクの組体を示す斜視図である。 ランプとヒートシンクが組み込まれるランプユニットの斜視図である。 ガス抜き螺子の形状例を示す側面図である。 ガス抜き螺子の頭部の形状例を示す平面図ある。 ランプにおけるガス抜き用封止部の位置の例を示す図である。 ガス抜き螺子の変形例を示す断面図である。 ガス抜き螺子用のアジャスト部材を設けた例を示す図である。 ガス抜き螺子用の保持キャップを設けた例を示す図である。 テンショナを装着したランプの放熱構造を示す側面図である。 テンショナを装着したランプの放熱構造を示す背面図である。 テンショナを装着したランプの放熱構造を示す平面図である。 テンショナに導流手段を設けた例を示す平面図である。 ランプとヒートシンクの密着度を自動調整する放熱構造の構成図である。 テンショナを上下に装着した放熱構造の構成図である。

符号の説明

１…映像投影装置、２０…ランプユニット、２２…ランプ、２８，２９…ヒートシンク、５０…テンショナ(保持手段)、５１…圧縮コイルばね(押し付け手段)、５２ａ，５２ｂ…導流翼(導流手段)、５３…モータ(押し付け力変化手段)、５５…温度センサ(温度測定手段)、５６…演算装置(演算手段)

Claims (7)

1. 映像を投影する光源であるランプを備えた映像投影装置において、上記ランプに放熱手段であるヒートシンクを装着して構成される放熱機構であって、上記ランプと上記ヒートシンクの組体に、両者を固定状態に保持する保持手段が取り付けられ、この保持手段には、上記ヒートシンクを上記ランプに強制的に密着させるように押し付ける押し付け手段が備えられていることを特徴とする映像投影装置における放熱機構。
2. 上記押し付け手段は、圧縮コイルばねによりなることを特徴とする請求項１に記載の映像投影装置における放熱機構。
3. 上記押し付け手段は、その押し付け方向とは逆方向に撓むことにより上記ランプの破裂時の衝撃を吸収することを特徴とする請求項１に記載の映像投影装置における放熱機構。
4. 上記ヒートシンクは導電金属製で、上記ランプに電圧を供給する電極の正極側と負極側とに分かれて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の映像投影装置における放熱機構。
5. 上記保持手段が上記正極側のヒートシンクと上記負極側のヒートシンクとに跨って取り付けられる構成において、上記保持手段を電気的絶縁材料で形成したことを特徴とする請求項４に記載の映像投影装置における放熱機構。
6. 上記保持手段は、周囲の冷却風の流れを上記ランプに導くための導流手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の映像投影装置における放熱機構。
7. 上記ランプの温度を測定する温度測定手段と、上記押し付け手段の押し付け力を増減させる押し付け力変化手段と、上記温度測定手段からの出力に応じて上記押し付け力変化手段を駆動制御して上記押し付け手段の押し付け力を増減させる演算手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の映像投影装置における放熱機構。
   
   

Images