JP3847320B1 - 光源装置、ランプユニット、及び投影型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源装置を構成する部品点数を削減すると共に、光源の冷却性を高める。
【解決手段】 光源装置３０はコ字状の筐体３１の内部に第１内壁５１、第２内壁５２、及び第３内壁等で構成される内壁部材５０を取り付けると共に、周囲には、一側壁の前方部４２と一体化された前壁４０、他側壁６０、及び背壁７０を取り付ける。光源２１は前壁４０の内面４１ｃに取り付けられており、光源２１が有する熱は前壁４０を通じて放熱される。筐体３１の一側壁を形成する後方部３４には循環ファン２９が取り付けてあり、循環ファン２９の作動により前方部４２のダクト部４３から光源２１のリフレクタ２２内へ空気が流れ、リフレクタ２２内の発光体２４を冷却して高温になった空気は筐体３１の周囲に沿って循環し、他側壁６０及び背壁７０から放熱される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、部品点数を削減すると共に冷却効率を高めた防爆仕様の光源装置、ランプユニット、及び投影型画像表示装置に関する。

従来、光源を用いて生成した画像に係る変調光をスクリーンに投影してスクリーン上に画像表示を行うプロジェクタ（投影型画像表示装置）が存在する。このような投影型画像表示装置は、変調光の投影方式に応じてフロントプロジェクション方式と、リアプロジェクションテレビに代表されるリアプロジェクション方式に分かれる。投影型画像表示装置に用いられる光源には、色再現性が優れた精細な画像表示のために高輝度であることが要求されており、メタルハライドランプ及び高圧水銀ランプ等の放電式の発光体（ランプ）を凹状のリフレクタに取り付けた構造のものが適用されることが多い。

光源の発光体は、管内に電極を収めると共に水銀、ハロゲンガス等を封入し、点灯時には管内圧力が１５０気圧を越えるため、何らかの要因により発光体を形成する管が破裂すると大音量の破裂音が発生し、封入物及び管のガラス片等が飛散する。そのため、リフレクタの開口側をガラス板又は光学レンズ等で閉鎖し、破裂音及び封入物等の漏洩を防ぐ防爆仕様の光源がある。

また、光源は一般的に、光軸が規定の方向に合うように収納箱に収納されて、光源装置としてユニット化されることが多い。ユニット化された光源装置を投影型画像表示装置の筐体内に取り付ける際、光学系に応じた所定箇所に光源装置を位置決め固定するため、ランプハウジングが投影型画像表示装置の筐体内に配置される。

また、光源は使用中、発光に伴い高温（最も高温になる管のチャンバー部で約１０００℃）になるので、光源装置内に空気を通過させて光源を冷却するようにした光源装置が存在する（下記の特許文献１、２参照）。さらに、光源装置の内部を密閉して防爆性を高めると共に、光源装置の内部の空気を循環させるファンを設けて光源を冷却するようにした光源装置も存在する（下記の特許文献３、４参照）。
特開２０００−３６２１４号公報 特開２０００−３６２１５号公報 実開平２−１１３７３１号公報 特開２００２−７５０１４号公報

特許文献１、２に係る光源装置では、冷却のため光源装置内を外部と連通させているため、内部を密閉した光源装置に比べて防爆性が劣ると云う問題がある。一方、内部を密閉した特許文献３、４に係る防爆構造の光源装置では、冷却のために空気を循環させているが、循環する空気は高温になった光源と触れることで、空気自体の温度も上昇するため、時間の経過と共に冷却効率が低下して充分な冷却性を確保できないという問題がある。

また、光源は一定期間の使用に伴い製品寿命に達するので、一定期間毎に交換する必要があるが、上述した特許文献１乃至４に係る光源装置では、交換のための脱着性に充分な配慮がなされていないため、部品点数が多く交換に手間がかかると云う問題がある。

さらに、光源の発光体は、発光に伴う温度上昇が部分毎に相異して温度分布に偏りが生じるため、発光体を形成する管が受ける温度差による負荷が大きいと云う問題がある。例えば、電極を収めた管のチャンバー部では、トップ側（上頂部）は非常に高温となるが、ボトム側（下頂部）はそれほど温度が上昇しないため、トップ側とボトム側の温度差が大きくなる。また、管の長手方向では、リフレクタに取り付けられる側の一端と、リフレクタより突出する他端の間で温度差が生じ、管の一端側はリフレクタへ熱が逃げるため比較的温度が低く維持されるが、管の他端側は熱伝導の経路がないため熱が蓄積されて温度が高まる。このように発光体の管は部分ごとに温度差が生じることで、管に対する負荷が大きくなっている。

本発明は、斯かる問題に鑑みてなされたものであり、冷却効率を従来に比べて高めた防爆仕様の光源装置、ランプユニット、及び投影型画像表示装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、部品点数を削減して組立性及びメンテナンス性を向上した光源装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、発光体の温度分布に偏りが生じないように、リフレクタ内における気流の方向を最適にした光源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る光源装置は、凹状のリフレクタに発光体を取り付けた光源及び該光源を収納する六面体状の収納箱を備え、該収納箱は前記光源が発する光を通過させる孔を形成した前記収納箱から取り外し可能な前壁と、収納箱内の気体を循環させる循環ファンを外面に取り付けた一側壁と、前記前壁に対向する背壁と、前記一側壁に対向する他側壁とを周囲に有する光源装置において、前記一側壁は、前記前壁に連なる側の前方部及び前記背壁に連なる後方部に分かれており、前記後方部の外面に、前記循環ファンが取り付けてあり、前記前方部及び前壁は、一体の部材であり且つ前記収納箱から取り外すことができるようにしてあり、前記前方部は、前記循環ファンの排出口に接続されるダクト部を備え、前記前壁の内面に、該前壁と共に前記収納箱から脱着可能な前記光源が取り付けてあり、前記前方部及び前壁は、前記後方部に比べて熱伝導率が高い材料で形成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、前壁及び前方部を一体の部材にするので、光源装置を構成する部品点数が従来に比べて削減される。また、一体にした前壁及び前方部を収納箱から取り外し可能にして、前方部にはダクト部を設けると共に前壁の内面に光源を取り付けるので、前方部及び前壁と共にダクト部及び光源も収納箱から容易に脱着でき、光源装置の組立性及びメンテナンス性が向上する。さらに、光源が前壁の内面に取り付けられることから、取り付け対象の基準面を明確にして光源の光軸に係る精度誤差を低減できると共に、光源で発生した熱を前壁へ移動できるようになり、光源の放熱性を高められる。なお、放熱性を高めるためには、光源のリフレクタは熱伝導性の良好な材質（例えば、鉄に比べて熱伝導率が高いアルミニウムなど）を用いて、リフレクタの周縁を前壁の内面に接触させることが好適である。

本発明に係る光源装置は、前記ダクト部は、前記前方部と一体で形成してあり、前記前方部の外面から突出しており、該前方部と一体で形成してある取っ手を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、ダクト部及び取っ手も前方部に一体に形成するので、更なる部品点数の削減を図れ、光源装置の組立性及びメンテナンス性を向上できる。

本発明にあっては、一体の部材である前方部及び前壁を、後方部より熱伝導率が高い材料で形成するので、光源の発熱に伴う収納箱内部の熱をスムーズに前方部及び前壁へ移動できる一方、熱伝導率が前方部及び前壁に比べて低い後方部には循環ファンを取り付けているので、循環ファンには収納箱の内部で発生した熱が伝わりにくくなり、循環ファンの安定した作動環境を確保できる。

本発明に係る光源装置は、前記リフレクタにはリフレクタ内へ連通する通気部が形成してあり、前記ダクト部は、前記通気部に気体を導くダクト溝を備え、前記ダクト溝は、溝長手方向に直交的な断面がコ字状であり、天溝板部、側溝壁部、及び底溝板部を備え、前記ダクト溝から前記通気部を通じてリフレクタ内へ流入した気体がリフレクタ内の上方へ向かうように、前記底溝板部は通気部側へ近付くにつれて底上げしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、リフレクタの通気部へ気体を導くダクト溝の底溝板部は、通気部側へ近付くに連れて底上げしているので、ダクト溝からリフレクタへ流入する気体は上昇する方向で進行する。その結果、リフレクタへ入った気体は発光体のチャンバー部のトップ側へ進行し、ボトム側へは殆ど流れなくなり、チャンバー部のトップ側が集中的に冷却されてトップ側の温度が下がり、元々温度が上がりにくいボトム側とトップ側との温度差が小さくなり、発光体を形成する管に対する温度差による負担が解消される。

本発明に係る光源装置は、前記底溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、底側肉盛部が形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、底溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、底側肉盛部が形成してあるので、気流に対する抵抗が大きい角部分で底側肉盛部に沿って気体がスムーズに流れやすくなる。そのため、ダクト溝を流れる気体は部分的に気流が遅くなるようなことを防止してスムーズにリフレクタ内へ気体を導ける。

本発明に係る光源装置は、前記天溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、天側肉盛部が形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、天溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、天側肉盛部が形成してあるので、天側の角部分を流れる気体が、天側肉盛部に沿ってスムーズに流れやすくなり、ダクト溝の気体は通気部を通じてリフレクタ内へ効率良く流入できる。

本発明に係る光源装置は、前記前壁の外面には、前記収納箱の周囲方向に沿って延在する外部フィンが形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、前壁の外面には外部フィンが形成してあるので、収納箱外周での外方雰囲気との接触面積を増大でき放熱性を一段と高められる。また、外部フィンは収納箱の周囲方向に沿って延在するので、例えば、収納箱の他側壁の方向から吸引ファンを用いて吸引したとしても、前壁の外面における吸引による気体の流れを外部フィンで妨げずに済み、良好な気体の流れを形成できる。

本発明に係る光源装置は、前記前壁の内面には、内部フィンが形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、前壁の内面に内部フィンを形成するので、収納箱の内部雰囲気との接触面積を増大でき、温度の上昇した内部雰囲気から熱を内部フィンを通じて前壁に移動させて、内部雰囲気の温度低下に貢献できる。

本発明に係る光源装置は、前記内部フィンは、前記外部フィンに対して直交的に延在することを特徴とする。
本発明にあっては、内部フィンを外部フィンに対して直交的に延在するので、内部フィンは収納箱の天地方向に延在することになる。収納箱内部で前壁の内面は循環ファンの影響が及ばない箇所に表出し、そのような箇所では、その箇所に存在する気体が有する温度により自然対流が発生する。自然対流の向きは下から上であるため、内部フィンを天地方向に延在することで自然対流を妨げることがなくなり、自然対流に沿った内部フィンで自然対流を形成する気体が有する熱を奪い取って、前壁へ移動させることができる。

本発明に係る光源装置は、前記ダクト部の表面には、ダクトフィンが形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、ダクト部の表面にダクトフィンを形成するので、ダクト部の放熱性も向上できる。なお、ダクト部の表面とは、ダクト部の内面と、ダクト部の外面のいずれか一方又は両方が該当し、ダクト部の内面にダクトフィンを設けた場合は、ダクト部内を流れる気体との接触面積を増大させて、ダクトフィンで気体から熱を奪うことが可能になる。また、ダクト部の外面にダクトフィンを設けた場合は、ダクト部の外方雰囲気との接触面積を増大でき、放熱効率を高められる。なお、ダクト部の内面に設けるダクトフィンは、気体の流れを妨げないためにダクト部内の流れに沿って延在させることが好適であり、ダクト部の外面に設けるダクトフィンは、自然対流を妨げないために自然対流の方向（収納箱の天地方向）に沿って延在させることが好適である。

本発明に係る光源装置は、凹状のリフレクタに発光体を取り付けた光源及び該光源を収納する六面体状の収納箱を備え、該収納箱は前記光源が発する光を通過させる孔を形成した前記収納箱から取り外し可能な前壁と、収納箱内の気体を循環させる循環ファンを外面に取り付けた一側壁と、前記前壁に対向する前記収納箱から取り外し可能な背壁と、前記一側壁に対向する前記収納箱から取り外し可能な他側壁とを周囲に有する光源装置において、前記一側壁は、前記前壁に連なる側の前方部及び前記背壁に連なる後方部に分かれており、前記後方部の外面に、前記循環ファンが取り付けてあり、前記前方部及び前壁は、一体の部材であり且つ前記収納箱から取り外すことができるようにしてあり、前記前方部は、前記循環ファンの排出口に接続されるダクト部を備え、前記前壁の内面に、該前壁と共に前記収納箱から脱着可能な前記光源が取り付けてあり、前記前方部及び前壁は、前記後方部に比べて熱伝導率が高い材料で形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、他側壁及び背壁を収納箱から取り外し可能にしているので、両壁を取り外すと収納箱の周囲が開口し、収納箱内部へのアクセス性を向上でき、光源装置の組立性及びメンテナンス性を一段と向上できる。

本発明に係る光源装置は、前記他側壁及び前記背壁は、それぞれの外面及び内面に形成された外フィン及び内フィンを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、他側壁及び背壁が外フィン及び内フィンを備えるので、収納箱の他側壁及び背壁でも外方雰囲気及び内部雰囲気との接触面積を増大でき、収納箱内の気体から他側壁及び背壁への熱移動を高められると共に、収納箱外では他側壁及び背壁に移動してきた熱の放熱性を高められる。

本発明に係る光源装置は、前記外フィン及び内フィンは、それぞれ間隔を隔てて複数形成してあり、内フィン同士の間隔は、外フィン同士の間隔に比べて狭くしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、外フィン及び内フィンを複数設けることで、収納箱内での気体からの熱移動及び収納箱外での放熱の量を一段と高めることができる。また、内フィン同士の間隔は、外フィン同士の間隔に比べて狭くすることで、内フィンは外フィンより多く設けることができ、循環ファンにより気体を循環させることで、光源を冷却して高温となった気体から多くの熱を奪い取ることが可能になる。なお、内フィン同士の間隔を狭くすることで、気体を循環させるための抵抗は大きくなるが、収納箱の内部は閉鎖した空間であるため、気流音が収納箱の外方に洩れることを気にすることなく馬力の大きい循環ファンを用いて気体を循環させることができる。

本発明に係る光源装置は、前記他側壁の内面に間隔を隔てて対向する第１内壁と、前記背壁に間隔を隔てて対向する第２内壁と、前記後方部に間隔を隔てて対向する第３内壁とを備え、前記循環ファンは、前記他側壁及び前記第１内壁の間に形成された第１空間、前記背壁及び前記第２内壁の間に形成された第２空間、並びに前記後方部及び第３内壁の間に形成された第３空間を順次通過した気体を吸引するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、第１内壁、第２内壁、及び第３内壁を設けると共に、循環ファンにより第１空間から第２空間を経て第３空間へと順に気体を流すので、各空間を流れる気体は、他側壁及び背壁の内面と接触しながら進行して循環ファンへ吸引される。収納箱の他側壁及び背壁は、光源を冷却した気体に比べて温度が低いため、気体は第１空間及び第２空間を通過する間に他側壁及び背壁の内面と連続的に接触して気体の熱が他側壁及び背壁へ移動すると云う熱伝導が継続的に生じ、気体から効率良く熱を奪うことが可能になる。その結果、熱が奪われて温度の下がった気体で再度、高温の光源を冷却でき、密閉した構造の収納箱を有する光源装置でも充分な冷却性を持続できる。

本発明に係る光源装置は、前記他側壁の内面に間隔を隔てて対向する第１内壁と、前記背壁に間隔を隔てて対向する第２内壁と、前記後方部に間隔を隔てて対向する第３内壁とを備え、前記循環ファンは、前記他側壁及び前記第１内壁の間に形成された第１空間、前記背壁及び前記第２内壁の間に形成された第２空間、並びに前記後方部及び第３内壁の間に形成された第３空間を順次通過した気体を吸引するようにしてあり、前記他側壁及び前記背壁は、それぞれの外面及び内面に形成された外フィン及び内フィンを備え、前記第２内壁及び／又は第３内壁は、前記内フィンの先端に当接するように突出した突起を備えることを特徴とする。

本発明にあっては、第１内壁、第２内壁、及び第３内壁により形成される第１空間、第２空間、及び第３空間に気体を順次通過させるので、他側壁及び背壁の内面に確実に気体を接触させられると共に、他側壁及び背壁には外フィン及び内フィンを備えるため、気体が有する熱を内フィンで奪って外フィンから放熱でき、気体の温度を低下させて光源を安定して冷却できる。また、内フィンの先端が当接する突起を第２内壁及び／又は第３内壁に設けるので、他側壁及び／又は背壁を収納箱から取り外し可能にしても、当接により摩擦係合した状態となり不用意に他側壁及び／又は背壁が抜け落ちるような事態を防止でき、さらに、当接する箇所を通じて第２内壁及び／又は第３内壁から他側壁及び／又は背壁への熱伝導も生じ、収納箱内の構成物の温度低下に貢献できる。

本発明に係る光源装置は、前記第１内壁、第２内壁、及び第３内壁は一体の部材であり、前記収納箱から取り外すことができるようにしてあることを特徴とする。
本発明にあっては、第１内壁、第２内壁、及び第３内壁を一体の部材にして収納箱から取り外し可能にしているので、光源装置を構成する部品点数の削減を図れる上、装置の組立性及び収納箱内に対するメンテナンス性を高められる。

本発明にあっては、ハウジング部の出入口に対向して吸引ファンを設けると共に、出入口の周縁から外方へ広がる吸引ガイド部を設けるので、吸引ファンが作動すると出入口の外方にある気体を吸引ガイド部で導いて出入口からハウジング部の中へ引き込めるようになり、従来に比べて多量の気体がハウジング部内を出入口から吸引ファンへと流れる。そのため、ハウジング部に装着した光源装置の収容箱の周囲方向を多量の気体を流れることになり、収納箱の冷却性を従来に比べて向上できる。また、吸引ガイド部は光源装置をハウジング部に装着する際、光源装置をハウジング部の中へ導く案内にもなり、光源装置の装着も容易に行える。

本発明に係るランプユニットは、上述のいずれか１つの光源装置と、光源装置が装着されるハウジング部を備え、該ハウジング部には光源装置を出入させる出入口、及び内部に装着した光源装置から発せられる光を通過させる光通過口が形成してあるランプハウジングとを備え、前記ランプハウジングは、前記ハウジング部の内部の気体を吸引するように該ハウジング部の出入口に対向する箇所に取り付けてある吸引ファンと、前記出入口の周縁から外方へ広がる吸引ガイド部とを備え、前記ランプハウジングのハウジング部に前記光源装置が装着してあることを特徴とする。
本発明にあっては、収納箱の周囲から放熱する光源装置を、上述したランプハウジングのハウジング部に装着するので、光源装置から熱を効率良く奪い取ってハウジング部から外方へ排出するという熱移動のサイクルを形成でき、防爆的な構造を維持した光源装置に対して良好な冷却性を確保したランプユニットを実現できる。

本発明に係る投影型画像表示装置は、前記ランプユニットと、該ランプユニットが有する光源から発せられる光で画像に係る変調光を生成する空間光変調素子と、該空間光変調素子が生成した変調光を被投影体へ投影する投影レンズと、前記ランプユニット、空間光変調素子、及び投影レンズを収める筐体とを備え、前記筐体は、前記ランプハウジングの出入口に対向する箇所に形成した開口を有することを特徴とする。

本発明にあっては、上述した構成のランプユニットを備えると共に、ランプハウジングの出入口に対向する筐体の箇所には開口を設けるので、ランプハウジングの吸引ファンが作動すると、筐体外方の気体を開口を通じて筐体内のハウジング部へ吸引でき、光源装置の周囲で気体を連続的に安定して流すことが可能となり、投影型画像表示装置を長時間使用しても防爆仕様の光源装置が過度に高温となることを防止できる。

本発明にあっては、前壁及び前方部を一体の部材にするので、光源装置を構成する部品点数を削減でき、また、一体にした前壁及び前方部を収納箱から取り外し可能にして、前方部にはダクト部を設けると共に前壁の内面に光源を取り付けるので、前方部及び前壁と共にダクト部及び光源も収納箱から容易に脱着でき、光源装置の組立性及びメンテナンス性を向上できる。

本発明にあっては、ダクト部及び取っ手も前方部に一体に形成するので、部品点数を更に削減して光源装置の組立性及びメンテナンス性を向上できる。
本発明にあっては、一体の部材である前方部及び前壁を、後方部より熱伝導率が高い材料で形成するので、光源が発する熱をスムーズに前方部及び前壁へ移動でき、また、熱伝導率が前方部及び前壁に比べて低い後方部に循環ファンを取り付けるので、循環ファンに熱を伝わりにくくして循環ファンの安定した作動環境を確保できる。

本発明にあっては、リフレクタの通気部へ気体を導くダクト溝の底溝板部は、通気部側へ近付くに連れて底上げしているので、ダクト溝からリフレクタへ流入する気体を上昇する方向で進行させて、発光管の高温になる箇所を集中的に冷却して、発光体における大きな温度差を解消できる。
本発明にあっては、底溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、底側肉盛部を形成するので、気流に対する抵抗が大きい角部分で底側肉盛部に沿って気体をスムーズに流して、冷却に好適な気流を形成できる。
本発明にあっては、天溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、天側肉盛部を形成するので、天側の角部分を流れる気体が天側肉盛部に沿ってスムーズに流れて、冷却に好適な気流を形成できる。

本発明にあっては、前壁の外面には収納箱の周囲方向に沿って延在する外部フィンが形成するので、外方雰囲気との接触面積を増大して放熱性を一段と高められると共に、収納箱の前壁の外方を流れる気流を外部フィンで妨げないようにして、良好な放熱性を確保できる。
本発明にあっては、前壁の内面に内部フィンを形成するので、収納箱の内部雰囲気との接触面積を増大でき、温度の上昇した内部雰囲気から熱を内部フィンを通じて前壁に移動させて、内部雰囲気の温度低下に貢献できる。

本発明にあっては、内部フィンを外部フィンに対して直交的に延在するので、収納箱内の循環ファンの影響が及ばない箇所での自然対流を内部フィンで妨げることなく、内部フィンで効率的に熱を奪い取ることができる。
本発明にあっては、ダクト部の表面にダクトフィンを形成するので、ダクト部の放熱性を向上できる。

本発明にあっては、他側壁及び背壁を収納箱から取り外し可能にしているので、両壁を取り外すと収納箱の周囲が開口するため、収納箱内へのアクセス性を向上でき、光源装置の組立性及びメンテナンス性を更に向上できる。
本発明にあっては、他側壁及び背壁が外フィン及び内フィンを備えるので、収納箱の他側壁及び背壁でも外方雰囲気及び内部雰囲気との接触面積を増大でき、収納箱内の気体から他側壁及び背壁への熱移動を高められると共に、収納箱外では他側壁及び背壁に移動してきた熱の放熱性を高められる。

本発明にあっては、外フィン及び内フィンを複数設けることで、収納箱内での熱移動及び収納箱外方への放熱の量を一段と高めることができ、また、内フィン同士の間隔は、外フィン同士の間隔に比べて狭くすることで、多数の内フィンで熱伝導効率を向上できる一方、外フィンの数は内フィンより少ないため収納箱外方での気流音の発生を抑制できる。

本発明にあっては、第１内壁、第２内壁、及び第３内壁を設けると共に、循環ファンにより第１空間から第２空間を経て第３空間へと順に気体を流すので、各空間を流れる気体は他側壁及び背壁の内面と接触しながら進行することになり、収納箱は気体から効率良く熱を奪うことができ、密閉した構造の収納箱を有する光源装置でも充分な冷却性を持続できる。

本発明にあっては、第１内壁、第２内壁、及び第３内壁により形成される第１空間、第２空間、及び第３空間に気体を順次通過させるので、他側壁及び背壁の内面に確実に気体を接触させられると共に、他側壁及び背壁には外フィン及び内フィンを備えるため、気体が有する熱を内フィンで奪って外フィンから放熱でき、気体の温度を低下させて光源を安定して冷却できる。また、内フィンの先端が当接する突起を第２内壁及び／又は第３内壁に設けるので、他側壁及び／又は背壁を収納箱から取り外し可能にしても、当接により摩擦係合した状態となり不用意に他側壁及び／又は背壁が抜け落ちるような事態を防止できる。

本発明にあっては、第１内壁、第２内壁、及び第３内壁を一体の部材にして収納箱から取り外し可能にしているので、光源装置を構成する部品点数の削減を図れる上、装置の組立性及び収納箱内に対するメンテナンス性を向上できる。

本発明にあっては、ハウジング部の出入口に対向して吸引ファンを設けると共に、出入口の周縁から外方へ広がる吸引ガイド部を設けるので、吸引ファンの作動により多量の気体をハウジング部内へ導いて光源装置の冷却性を高められると共に、光源装置の装着も吸引ガイド部で案内できる。
本発明にあっては、収納箱の周囲から放熱する光源装置を、上述したランプハウジングのハウジング部に装着するので、光源装置から熱を効率良く奪い取ってハウジング部から外方へ排出するという熱移動のサイクルを形成でき、防爆的な構造を維持した光源装置に対して良好な冷却性を確保したランプユニットを実現できる。

本発明にあっては、上述した構成のランプユニットを備えると共に、ランプハウジングの出入口に対向する筐体の箇所には開口を設けるので、ランプハウジングの吸引ファンの作動におり、筐体外方の気体を開口を通じて筐体内のハウジング部へ吸引でき、光源装置を連続的に冷却でき、投影型画像表示装置を長時間使用しても防爆仕様の光源装置が過度に高温となることを防止できる。

図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るリアプロジェクション装置１（投影型画像表示装置）を示す。本実施形態のリアプロジェクション装置１は、内部に収納した光源装置に係る部品点数の削減を計ると共に、冷却性を向上させたことが特徴である。

リアプロジェクション装置１は、外観的には下部筐体２及び上部筐体３を組み合わせた構成であり、下部筐体２は内部に、投影レンズ１２を通じて画像を表す変調光の投影処理を行う光学ユニット１０、装置の全体的な制御処理を行う制御ユニット５、及び各ユニットへ給電を行う給電ユニット４などを収納している。また、上部筐体３は、背面壁部３ａの内面側に反射ミラー１ａを取り付けると共に、前面側の枠部３ｂ内にスクリーン１ｂ（被投影体に相当）を取り付けている。上記構成によりリアプロジェクション装置１では、投影レンズ１２から投影した画像を表す変調光が反射ミラー１ａでスクリーン１ｂへ反射され、スクリーン１ｂに画像を表示する。

図１（ｂ）は、下部筐体２に収められた光学ユニット１０の平面視を示している。光学ユニット１０はベースプレート１０ａ上に、ランプユニット２０、空間光変調素子１４を内含する光学エンジン１３、及び光学エンジン１３に対する処理回路を含む基板回路部１５を載置している。ランプユニット２０は、ランプハウジング８０の内部に光源２１を含む光源装置３０を装着している。また、ランプユニット２０は、下部筐体２の背板部２ａの吸気開口２ｂより吸気ダクト６を通じて光源装置３０を冷却するための空気（気体）を吸引すると共に、冷却により高温になった空気（熱）を排気ダクト７を通じて斜背板部２ｃの排気開口２ｄから外方へ排出するようにしている。なお、下部筐体２の吸気開口２ｂは、下部筐体２の内部に収められるランプハウジング８０の出入口８１ｃ（図２参照）に対向するように設けて、装置外方の空気をスムーズに出入口８１ｃへ向けて流せるようにしている。

光学エンジン１３は内部に、光源２１からの光を通過及び反射させる様々な光学系の透光部材を収納し、各種透光部材の通過及び反射により空間光変調素子１４へ光を導き、基板回路部１５の制御処理に基づき空間光変調素子１４で画像を表す変調光を生成する。さらに、光学エンジン１３は、出光箇所に投影レンズ１２を所定の角度で取り付けており、生成した変調光を投影レンズ１２から投影する。

図２は、光学ユニット１０のランプユニット２０を構成するランプハウジング８０及び光源装置３０を分解した状態を示している。ランプハウジング８０は、開口した出入口８１ｃから光源装置３０を装着するボックス状のハウジング部８１、及びハウジング部８１の内部の空気（気体）を吸引する吸引ファン８５を有する。なお、図２で示すＸＹＺ座標におけるＺ軸は光源装置３０（光源２１）の光軸と平行的な方向を示し、Ｘ軸はＺ軸に直交し且つ光源装置３０をハウジング部８１へ装着する方向と平行的な方向を示し、Ｙ軸はＸ軸及びＺ軸で構成される平面（ＸＺ平面）に直交する方向を示す（以下、同様）。

ハウジング部８１は、基本的に出入口８１ｃ以外の周囲を被う構造であり、光学ユニット１３へ接合される側の壁部８１ａに光源装置３０が発する光を通過させるための光通過口８１ｂを形成している。また、ハウジング部８１は、出入口８１ｃに対向する周壁部８１ｅの外面に吸引ファン８５を取り付けており、周壁部８１ｅには吸引ファン８５用の吸引口８１ｆを設けている（図１４参照）。

さらに、ハウジング部８１は、出入口８１ｃの上下の周縁部にメスコネクタ８３、８４を取り付けている。なお、上側のメスコネクタ８３は光源２１への給電用のコネクタであり、下側のメスコネクタ８４は、光源装置３０に取り付けられた循環ファン２９への給電用のコネクタであり、各メスコネクタ８３、８４は図示していないが、下部筐体２内に含まれる所定の電気回路と接続される。

さらにまた、ハウジング部８１は、出入口８１ｃのメスコネクタ８３、８４を取り付けた箇所を除く四方の周縁に、吸引ガイド部８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄを外方へ突設している。吸引ガイド部８２ａ〜８２ｄは、周囲外方へ広がるように傾斜した内面を有しており、ハウジング部８１の吸引ファン８５が作動すると、出入口８１ｃの周囲外方に存在する空気をハウジング部８１の内部へスムーズに導くと共に、光源装置３０をランプハウジング８０に装着する際のガイドの役目も果たしている。なお、ランプハウジング８０は図２に示すように、ベースプレート１０ａに固定されると、ハウジング部８１の壁部８１ａの外面が、光学エンジン１３の端部に形成されたフランジ部１３ａの端面に接合すると共に、光通過口８１ｂの中心軸が光学エンジン１３の光学中心と一致する。

一方、光源装置３０は、図２乃至図４に示すように、六面体状の筐体３１（収納箱に相当）に光源２１を収納する構造であり、筐体３１は光源２１が発する光を通過させる孔４１ｂを形成した前壁４０、筐体３１内の空気（気体）を循環させる循環ファン２９を外面に取り付けた一側壁３０ａ、前壁４０に対向する背壁７０、及び一側壁３０ａに対向する他側壁６０を周囲に備える。筐体３１は一側壁３０ａを二分割しており、周囲方向で前壁４０に連なる側を前方部４２にすると共に、背壁７０に連なる側を後方部３４にしており、この後方部３４の外面３４ａに循環ファン２９を取り付けている。

また、筐体３１は、内部に他側壁６０、背壁７０、及び後方部３４と対向する内壁部材５０を収納しており、内壁部材５０の案内により各壁６０、７０沿いに空気を循環させて、各壁６０、７０から放熱させるようにしている（図４参照）。以下光源装置３０を構成する各部を順次説明する。

筐体３１の前壁４０は図３に示すように、前方部４２と一体された平面視で略Ｌ字状の部材であり、本実施形態では良好な放熱性を確保するため、前壁４０及び前方部４２は鉄に比べて熱伝導率が高いアルミニウム（ＡＤＣ１２）を材料にしてキャスティング（アルミダイキャスト）で一体形成されている。また、前壁４０は、板状の壁板部４１の外面４１ａに複数の外部フィン４４を一体に設けており、複数の外部フィン４４はＸ軸方向（前壁４０における周囲方向に相当）に沿って延在している。一方、前方部４２は循環ファン２９の排出口２９ａと接続されるダクト部４３を一体に設けており、ダクト部４３の外表面にＹ軸方向に延在するダクトフィン４５をダクト部４３と一体に形成している。なお、前壁４０及び前方部４２は、筐体３１から取り外し可能であり、筐体３１にはネジ止めにより固定される構造になっている。

前壁４０は内面４１ｃに光源２１を取り付けている。本実施形態の光源２１は防爆仕様であり、図３、４、１０に示すように凹状のリフレクタ２２内に発光体２４を取り付けると共に、リフレクタ２２の反射側の開口２２ｃに円板状の防爆ガラス２３を取り付けている。リフレクタ２２は、所要の曲率を有する内周面側を反射面にすると共に外周部における対向箇所に通気部２２ａ、２２ｂを穿設し、さらに外周壁の頂部に発光体２４の端部を取り付ける円筒部２２ｄを突設している。

リフレクタ２２の円筒部２２ｄは端部にブロック部材２５を取り付けており、ブロック部材２５は発光体２４に導通接続する給電線ｄを有している。なお、給電線ｄは端部にコネクタＣ１を取り付けており、前方部４２に設けられた切欠４２ｆを通じて外方へ延出している（図２参照）。また、円筒部２２ｄに一方の端部が取り付けられた発光体２４は、具体的にはメタルハライドランプ及び高圧水銀ランプ等が相当し、長手方向（Ｚ軸方向）の中央に球状に拡径したチャンバー部２６を有すると共に、チャンバー部２６の前後を封止部２４ａ、２４ｂにしている。このような構成の光源２１は、リフレクタ２２の開口側の周縁が前壁４２に接するように取り付けられる。

図５は、前壁４０の内面４１ｃ側からの斜視図であり、光源２１は、リフレクタ２２の上下周囲を保持する取付具２６、２７により内面４１ｃに固定されている。このように光源２１が取り付けられることで、リフレクタ２２が有する熱は内面４１ｃから前壁４０へ熱伝導できると共に、リフレクタ２２内の熱も前壁４０へ伝わることになり、光源２１の冷却性向上に貢献している。

図６は、光源２１を取り外した状態の前壁４０の内面４１ｃ側からの斜視図であり、内面４１ｃは、孔４１ｂの周囲四箇所に光源２１のリフレクタ２２を囲む壁部４０ｂを立設すると共に、四箇所の壁部４０ｂより外方にはＹ軸方向に延在する内部フィン４０ａを立設している。また、各壁部４０ｂの近傍には、取付具２６、２７を位置決めする当接板部４０ｆと取付具２６、２７をネジ止め固定するためのネジ穴部４０ｅを形成している。

また、図６中の右側の上下の壁部４０ｂは、内面４１ｃの右端側で上下（Ｙ軸方向）に延在する気流案内壁４０ｄと連続しており、気流案内壁４０ｄで囲まれた部分を、光源２１のリフレクタ２２に設けられた排出側の通気部２２ｂ（図５参照）を通過した空気が流れ込む流入部４０ｃにしている。

なお、図４に示すように、前壁４０の内面４１ｃに取り付けられた光源２１のリフレクタ２２の周囲外方は、内壁部材５０で閉鎖された閉鎖空間Ｈとなり、前壁４０の内面４１ｃの内部フィン４０ａを形成した部分が閉鎖空間Ｈに表出する。また、閉鎖空間Ｈはリフレクタ２２の熱により空気が下から上へ昇る自然対流が生じ、内部フィン４０ａは自然対流に沿った方向（Ｙ軸方向）に延在するため、自然対流を乱すことなく内部フィン４０ａで閉鎖空間Ｈとの接触面積を増大し、閉鎖空間Ｈ内の熱を前壁４０へ移動できるようにしている。

また、図５、６に示すように前方部４２は、上方に光源２１のコネクタＣ１を取り付ける上矩形穴４２ｃを有し、下方には循環ファン２９から延在するリード線２９ｂの端部に設けたファン用コネクタＣ２を取り付ける下矩形穴４２ｄを有している。また、前方部４２は、内面側には内側にはダクト部４３の開口４３ａを形成しており、ダクト部４３は光源２１のリフレクタ２２に設けられた吸入側の通気部２２ａへ空気を導くダクト溝４６を設けている。

ダクト溝４６は、図７、図８、及び図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように溝長手方向（Ｘ軸方向）に直交的な断面がコ字状であり（図９（ａ）（ｂ）参照）、上側の天溝板部４７、側方の側溝壁部４９、及び下側の底溝板部４８を有し、リフレクタ２２の通気部２２ａに接続される側の端に溝枠部４６ｃを形成している。上側の天溝板部４７は、図８にも示すようにＸ軸方向に平行的に形成されているが、下側の底溝板部４８はＸ軸方向に平行的な平行部４８ａと、溝枠部４６ｃを設けた端へ近付くにつれて（光源２１が取り付けられた状態ではリフレクタ２２の通気部２２ａへ近付くにつれて）底上げして傾斜させた傾斜部４８ｂを備える。

このように底溝板部４８は、傾斜部４８ｂを備えるので、ダクト溝４６を通過する空気は、斜め上向きとなり、通気部２２ａからリフレクタ２２の内部へ入った気体はリフレクタ２２内の上方へ向かうようになる（図８中、矢印で示す向き）。その結果、図１０に示す光源２１において、リフレクタ２２内で特に高温となる発光体２４のチャンバー部２６のトップ部分２６ａへは多量の空気が流れ、トップ部分２６ａは効率良く冷却される。一方、リフレクタ２２内の下方へは、通気部２２ａを通過した殆ど空気が流れていかないので、トップ部分２６ａほど高温にならないチャンバー部２６のボトム部分２６ｂは余り冷却されない。そのため、冷却されたトップ部分２６ａと冷却されにくいボトム部分２６ｂは、両者間の温度差が従来に比べて小さくなり、発光体２４を形成するガラス管の熱負荷を小さくできる。

また、ダクト溝４６は、天溝板部４７及び側溝壁部４９が連なる溝内の角部分４９ａに天側肉盛部４６ａを形成している（図７、図９（ａ）等参照）。天側肉盛部４６ａは、角部分４９ａを埋めるように肉盛りされており、溝枠部４６ｃを設けた端へ近付くにつれて幅が広くなっている。さらに、ダクト溝４６は、底溝板部４８及び側溝壁部４９が連なる溝内の角部分４９ｂにも底側肉盛部４６ｄを形成している（図６、図９（ａ）等参照）。底側肉盛部４６ｄも、天側肉盛部４６ａと同様に、溝枠部４６ｃを設けた端へ近付くにつれて幅が広くなっている。天側肉盛部４６ａ及び底側肉盛部４６ｄは、それぞれの表面に微妙な曲面を形成しており、ダクト溝４６の天地の角部分４９ａ、４９ｂを通過する空気をスムーズに流れるようにすると共に、リフレクタ２２内の発光体２４で高温になるチャンバー部２６のトップ部分２６ａ及び突出側の封止部２４ａ（図１０参照）の先端部分２４ｃへ気流が向くようにしている。

さらにまた、ダクト溝４６は、側溝壁部４９の溝枠部４６ｃを設けた端側へ近付くにつれて側溝壁部４９から離れるように傾斜したリップ部４６ｂを形成している（図７、図９（ｃ）参照）。このリップ部４６ｂにより、図９（ｃ）に示すように側溝壁部４９に沿って流れる空気は、リップ部４６ｂにより発光体２４のチャンバー部２６へ向かうように進行し、高温となるチャンバー部２６の効率的に冷却できるようにしている。なお、上述した前壁４０及び前方部４２に設けられる部分は全て一体で形成されており、それにより光源装置３０を構成する部品の点数削減を図っている。また、前壁４０及び前方部４２の材料は、鉄に比べて熱伝導率が高い材料であれば適用可能であり、例えばマグネシウムを材料にして鋳造で一体形成してもよい。

上述した前壁４０及び前方部４２が取り付けられる筐体３１は、図３に示すように天板部３２、一側壁３０ａ（図２参照）の一部を形成する後方部３４、及び底板部３３を連結させて一体に形成しており、Ｚ軸方向から見るとコ字状になっている。なお、筐体３１は、材料にはアルミニウムより熱伝導率が低い鉄が適用しており、光源２１で発生した熱が筐体３１には伝わりにくくして、後方部３４に取り付けられた循環ファン２９が熱の影響を受けないようにしている。

天板部３２及び底板部３３は、ほぼ上下対称に形成されており、前壁４０を取り付ける側の縁部分には前壁用ネジ穴部３１ａを設け、他側壁６０を取り付ける側の縁部分には側壁用ネジ穴部３１ｂを設け、背壁７０を取り付ける側の縁部分には切欠溝３５、３６を形成しており、内面側には内壁部材５０を位置決め固定するための凸部３８、３９を突設している。

また、筐体３１の側方の後方部３４は、外面３４に取り付けた循環ファン２９の排出口２９ａの近傍箇所から前方へ突出する突出片３７を設けている。この突出片３７は根元部３７ａと、先端を屈曲させた先端部３７ｂを有しており、根元部３７ａは、図５、６に示すガイド部４３の開口４３ａをふさいでガイド部４３における空気の経路を形成し（図４参照）、先端部３７ｂはダクト溝４６をふさいでダクト溝４６における空気の経路を形成する（図４、図９（ａ）〜（ｃ）参照）。さらに、後方部３４は図１１に示すように、内面３４ｂには循環ファン２９用の吸気口３４ｃを形成すると共に、内壁部材５０を係合固定するための係合部３４ｄ、３４ｅを突設している。

一方、図３に示す内壁部材５０は、筐体３１が組み立てられた状態で他側壁６０の壁部６１の内面６１ｂに間隔を隔てて対向する第１内壁５１、背壁７０の壁部７１の内面７１ｂに間隔を隔てて対向する第２内壁５２、後方部３４の内面３４ｂに間隔を隔てて対向する第３内壁５３、及び第３内壁５３の端部を屈曲させた屈曲壁部５４により一体で構成されている（図４参照）。

第１内壁５１は、前方側となる端部の中央付近に閉鎖板部５１ｃを突設しており、この閉鎖板部５１ｃは、図５、６に示す前壁４０の内面４１ｃに設けられた流入部４０ｃのリフレクタ２２側の開口範囲を閉鎖して、リフレクタ２２の通気部２２ｂから出た空気の経路を形成するものである。なお、第１内壁５１は、上下端部に屈曲板部５５、５６を形成しており、各屈曲板部５５、５６は穴５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂを設けている。

また、内壁部材５０の第２内壁は、外方へ突出する突起５７を４個設けている。突起５７が第２内壁から突出する高さは、筐体３１が組み立てられた状態で、背壁７０の内ファン７３の先端部７３ａと当接するように設定されている（図４、図１２（ｂ）（ｃ）参照）。さらに、内壁部材５０の屈曲壁部５４は端部に折曲部５８を形成しており、この折曲部５８は、筐体３１の後方部３４に設けられた係合部３４ｄ、３４ｅに挿入係合される係合片５８ａ、５８ｂを突出している（図３、図１１参照）。

図３に示す他側壁６０は、板状部材の壁部６１の外面６１ａに複数の外フィン６２を突設すると共に、内面６１ｂに複数の内フィン６３を突設している。両フィン６２、６３は、共に筐体３１の他側壁６０の取り付け箇所における周方向（Ｚ軸方向）に延在しており、図１３に示すように内フィン６３同士の間隔Ｐ２は、外フィン６２同士の間隔Ｐ１に比べて狭くしている（Ｐ２は、Ｐ１の約半分程度の寸法）。

また、複数の内フィン６３の中で高さ方向（Ｙ軸方向）における中央付近６３ａに位置するものは、端部を前方に延出している。このようにすることで、リフレクタ２２を通過して排出側の通過部２２ｂから出た空気は、図５、６に示す前壁４０のＹ軸方向で上下に広がる流入部４０ｃにおいて、端部が延出した内フィン６３の影響で高さ方向の中央付近６３ａでの通過抵抗を大きして空気が上下方向へ流れやすくし、狭い通過部２２ｂを抜けた空気を上下に万遍なく拡散させる。なお、外フィン６２及び内フィン６３を有する他側壁６０は放熱性を良好にするためアルミニウムで一体形成されている。

背壁７０は、基本的に他側壁６０と同等の構造及び材質であり、壁部７１の外面７１ａに複数の外フィン７２を突設すると共に、内面７１ｂに複数の内フィン７３を突設している。なお、両フィン７２、７３のピッチ寸法も他側壁６０と同様に内フィン７３同士の間隔が、外フィン７２同士の間隔に比べて狭くなっている。また、背壁７０は、筐体３１に対して係合で取り付けられるようにしており、壁部７１の上辺部７１ｃ及び下辺部７１ｄに２個ずつの係合突起７４、７５を突設している。

次に、上述した光源２１、並びに筐体３１を構成する前壁４０、内壁部材５０、他側壁６０、及び背壁７０を組み付けて光源装置３０を作成する手順を説明する。
まず、図３、１１に示すように筐体３１の内部に内壁部材５０を入れ込んで係合固定する。この際、内壁部材５０の折曲部５８に設けた係合片５８ａ、５８ｂを、筐体３１の後方部３４に設けた係合部３４ｄ、３４ｅに挿入して係合すると共に、第１内壁５１の屈曲板部５５、５６の穴５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５６ｂに、筐体３１の上下の凸部３８、３９をそれぞれ挿入し、筐体３１内に内壁部材５０を固定する。このように内壁部材５０の固定にはネジを一切使用していないので、ワンタッチで内壁部材５０を筐体３１へ取り付けることができる。

内壁部材５０の取り付け後は、図５に示すように光源２１を前壁４０の内面４１ｃに取り付けてから、一体になった前壁４０及前方部４２を筐体３１の前端及び一側面側の前方にネジ止めにより固定する（図３参照）。

それから、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように背壁７４の係合突起７４（７５）を、筐体３１の切欠溝３５（３６）に嵌め込んで、切欠溝３５の溝奥部３５ｂに位置させてから図１２（ｂ）中の矢印方向へ進ませて溝先端部３５ｂに係合させる（図１２（ｃ）参照）。この状態では、背壁７４から突設する内フィン７３の先端部７３ａが内壁部材５０の第２内壁５２に設けられた突起５７に当接するため、背壁７４は筐体３１から容易に抜け落ちることはない。

最後に、他側壁６０を筐体３１にネジ止め固定し、他側壁６０の背部側端部で背壁７４の端面を抑え（図４参照）、光源２１のコネクタＣ１を前方部４２の上矩形穴４２ｃに嵌め込むと共に、循環ファン２９のファン用コネクタＣ２を下矩形穴４２ｄに嵌め込んで光源装置３０が完成する。

図４に示すように、完成した光源装置３０の内部では、他側壁６０と第１内壁５１との間に第１空間３０ｂが形成され、背壁７０と第２内壁５２との間に第２空間３０ｃが形成され後方部３４と第３内壁５３との間に第３空間３０ｄが形成される。そのため、循環ファン２９が作動すると、循環ファン２９から排出される空気がダクト部４３のダクト溝４６から光源２１のリフレクタ２２の内部へ入り、リフレクタ２２の内部で発光体２４を冷却して高温になった空気は、リフレクタ２２を出て第１空間３０ｂ、第２空間３０ｃ、及び第３空間３０ｄを通過して循環ファン２９に吸引されて筐体３１内を循環することになる。

この際、高温になった空気は第１空間３０ｂ及び第２空間３０ｃを通過する際に、複数の内フィン６３、７３と広い面積で接するため、空気が有する熱は内フィン６３、７３を通じて他側壁６３、背壁７０へ移動し、温度の低くなった空気で何度も光源２１を冷却できる。なお、リフレクタ２２へ流入した空気は、上述したダクト溝４６により発光体２４のチャンバー部２６のトップ部分２６ａ及び封止部２４ａ側の先端へ流れるため、発光体２４の冷却したい箇所を集中的に冷却している。

また、光源２１自体が有する熱は、接している前壁４０へも移動し、前壁４０へ移動した熱は外部フィン４４から外方へ放熱して光源２１の冷却効率を高めている。なお、ダクト部４３に伝わった熱も、ダクトフィン４５を通じて外部へ放熱される。

一方、完成した光源装置３０は、図２に示すようにランプハウジング８０のハウジング部８１に装着され、ハウジング部８１に設けられたメスコネクタ８３、８４に光源装置のコネクタＣ１及びファン用コネクタＣ２が接合されてランプユニット２０が完成する。なお、光源装置３０を装着する際、ハウジング部８１の出入口８１ｃの周縁に設けられた吸引ガイド部８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄにより光源装置３０が出入口８１ｃへ案内されるため、スムーズに装着を行える。

さらに、完成したランプユニット２０は、光学ユニット１０に組み込まれてから、図１（ａ）（ｂ）に示す下部筐体２に収められる。下部筐体２に収められると、図１４に示すように、ランプハウジング８０の吸引ガイド部８２ａ、８２ｂ、８２ｃ、８２ｄが、下部筐体２に設けられた吸気ダクト６と接合されると共に、ランプハウジング８０の排出部８１ｇに下部筐体２の排気ダクト７が接合されて、ランプユニット２０に関するリアプロジェクション装置１への取付が完了する。

ランプハウジング８０に取り付けられた吸引ファン８５が作動すると、下部筐体２の吸気開口２ｂから装置外方の空気が取り込まれて吸気ダクト６を通じてハウジング部８１の内部へ流れ込む。このとき空気は、ハウジング部８１と光源装置３１の間の隙間を流れるため、隙間に突設している光源装置３１の外部フィン４４、及び外フィン６２、７２と広い面積で接することになる。また、外部フィン４４、及び外フィン６２、７２は光源装置３１の内部の熱が伝達されてくるので、外部フィン４４、及び外フィン６２、７２が、流れる空気と広い面積で接し、外部フィン４４、及び外フィン６２、７２の熱が空気により効率良く奪われる。

なお、外フィン６２、７２は、内フィン６３、７３に比べてフィン間隔が広くしてあるので（図１３参照）、吸引抵抗が小さく吸引にともなう音の発生も最小限に抑えられる。一方、内フィン６３、７３はフィン間隔を狭くしても光源装置３０が密閉された構造であるため、音が発生しても外部へ漏れないため、冷却効率を優先してフィン間隔を狭くしている。

また、吸引ファン８５により吸引された高温の空気は、排出部８１ｇから排気ダクト７を通じて下部筐体２の排気開口２ｄから外方へ排出されるため、吸引ファン８５の作動により光源装置３０を連続的に冷却できる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、光源装置３０を交換する際に、ランプハウジング８０から容易に取り出せるようにするため、光源装置３０の一側壁３０ａに取っ手を設けてもよく、この際、図１５に示す変形例のように前方部４２′の外面４２ａ′に取っ手４９′を一体で形成して、部品点数が増加しないようにすることが好適である。また、部品点数の更なる減少を図るため、前壁４０と他側壁６０を一体に形成するようにしてもよい。一方、前方壁４０のダクト部４３及びダクトフィン４５等をキャスティングで一体に形成することがキャスティングの型形状的に困難な場合は、ダクト部４３、ダクトフィン４５等を別部材にすることも可能である。

さらに、図１６（ａ）に示すように、ダクト部４３′での放熱性を高めるために、ダクト部４３′の内部にもダクトフィン４５′を気流方向に沿って設けるようにしてもよい。
さらにまた、図１６（ｂ）に示すように、空気との接触をさらに増加させて熱伝導性を向上させるため、断面が蜂の巣状（コルゲート状）に形成されたダクトフィン９０を用いてもよく、このダクトフィン９０の形状は他のフィン４４、６２、６３、７２、７３等にも適用可能である。

さらにまた、他側壁６０の筐体３１への取付を、図１２（ａ）〜（ｂ）に示すように背壁７０と同様な形態で行うようにしてもよく、この場合は、第１内壁５１にも第２内壁５２と同様な突起５７を設けて、他側壁６０の内フィン６３の先端部に当接させるようにしてもよい。また、他側壁６０と背壁７０を筐体３１へ取り付ける形態を図３に示す内容と逆にして、他側壁６０を係合で取り付けて、背壁７０をネジ止めにしてもよく、この場合は、第２内壁５２の突起５７は省略できる。また、本発明に係る構成は、図１（ａ）（ｂ）に示すリアプロジェクション方式のリアプロジェクション装置１以外にもフロントプロジェクション方式の投影型画像表示装置にも適用可能である。

（ａ）は本発明の実施形態に係るリアプロジェクション装置の断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 光学ユニットの分解斜視図である。 光源装置の分解斜視図である。 図２のＢ−Ｂ線における光源装置の断面図である。 光源を取り付けた状態の前壁の内面側からの斜視図である。 光源を取り外した状態の前壁の内面側からの斜視図である。 ダクト溝の詳細を示す拡大斜視図である。 ダクト溝の概略図である。 （ａ）は図８のＥ−Ｅ線における断面図、（ｂ）は図８のＦ−Ｆ線における断面図、（ｃ）は図８のＧ−Ｇ線における断面図である。 光源の断面図である。 筐体へ内壁部材を取り付ける状態を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は背壁を筐体へ取り付ける手順を示す概略図である。 図４のＤ−Ｄ線における他側壁の要部断面図である。 図２のＣ−Ｃ線におけるランプユニットの断面図である。 変形例の前壁及び前方部を示す斜視図である。 （ａ）は変形例のダクト部の斜視図であり、（ｂ）は別の変形例のダクト部の概略図である。

符号の説明

１ リアプロジェクション装置
１０ 光学ユニット
２０ ランプユニット
２１ 光源
２２ リフレクタ
２２ａ、２２ｂ 通気部
２４ 発光体
２９ 循環ファン
３０ 光源装置
３１ 筐体
３４ 後方部
４０ 前壁
４２ 前方部
４３ ダクト部
４４ 外部フィン
４５ ダクトフィン
５０ 内壁部材
５１ 第１内壁
５２ 第２内壁
５３ 第３内壁
６０ 他側壁
６２、７２ 外フィン
６３、７３ 内フィン
７０ 背壁
８０ ランプハウジング
８２ａ〜８２ｄ 吸引ガイド部

Claims (17)

1. 凹状のリフレクタに発光体を取り付けた光源及び該光源を収納する六面体状の収納箱を備え、該収納箱は前記光源が発する光を通過させる孔を形成した前記収納箱から取り外し可能な前壁と、収納箱内の気体を循環させる循環ファンを外面に取り付けた一側壁と、前記前壁に対向する背壁と、前記一側壁に対向する他側壁とを周囲に有する光源装置において、
   前記一側壁は、前記前壁に連なる側の前方部及び前記背壁に連なる後方部に分かれており、
   前記後方部の外面に、前記循環ファンが取り付けてあり、
   前記前方部及び前壁は、一体の部材であり且つ前記収納箱から取り外すことができるようにしてあり、
   前記前方部は、前記循環ファンの排出口に接続されるダクト部を備え、
   前記前壁の内面に、該前壁と共に前記収納箱から脱着可能な前記光源が取り付けてあり、
   前記前方部及び前壁は、前記後方部に比べて熱伝導率が高い材料で形成してある
   ことを特徴とする光源装置。
2. 前記ダクト部は、前記前方部と一体で形成してあり、
   前記前方部の外面から突出しており、該前方部と一体で形成してある取っ手を備える請求項１に記載の光源装置。
3. 前記リフレクタにはリフレクタ内へ連通する通気部が形成してあり、
   前記ダクト部は、前記通気部に気体を導くダクト溝を備え、
   前記ダクト溝は、溝長手方向に直交的な断面がコ字状であり、天溝板部、側溝壁部、及び底溝板部を備え、
   前記ダクト溝から前記通気部を通じてリフレクタ内へ流入した気体がリフレクタ内の上方へ向かうように、前記底溝板部は通気部側へ近付くにつれて底上げしてある請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記底溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、底側肉盛部が形成してある請求項３に記載の光源装置。
5. 前記天溝板部及び側溝壁部が連なる溝内の角部分に、天側肉盛部が形成してある請求項３又は請求項４に記載の光源装置。
6. 前記前壁の外面には、前記収納箱の周囲方向に沿って延在する外部フィンが形成してある請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の光源装置。
7. 前記前壁の内面には、内部フィンが形成してある請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の光源装置。
8. 前記内部フィンは、前記外部フィンに対して直交的に延在する請求項７に記載の光源装置。
9. 前記ダクト部の表面には、ダクトフィンが形成してある請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の光源装置。
10. 凹状のリフレクタに発光体を取り付けた光源及び該光源を収納する六面体状の収納箱を備え、該収納箱は前記光源が発する光を通過させる孔を形成した前記収納箱から取り外し可能な前壁と、収納箱内の気体を循環させる循環ファンを外面に取り付けた一側壁と、前記前壁に対向する前記収納箱から取り外し可能な背壁と、前記一側壁に対向する前記収納箱から取り外し可能な他側壁とを周囲に有する光源装置において、
    前記一側壁は、前記前壁に連なる側の前方部及び前記背壁に連なる後方部に分かれており、
    前記後方部の外面に、前記循環ファンが取り付けてあり、
    前記前方部及び前壁は、一体の部材であり且つ前記収納箱から取り外すことができるようにしてあり、
    前記前方部は、前記循環ファンの排出口に接続されるダクト部を備え、
    前記前壁の内面に、該前壁と共に前記収納箱から脱着可能な前記光源が取り付けてあり、
    前記前方部及び前壁は、前記後方部に比べて熱伝導率が高い材料で形成してある
    ことを特徴とする光源装置。
11. 前記他側壁及び前記背壁は、それぞれの外面及び内面に形成された外フィン及び内フィンを備える請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の光源装置。
12. 前記外フィン及び内フィンは、それぞれ間隔を隔てて複数形成してあり、
    内フィン同士の間隔は、外フィン同士の間隔に比べて狭くしてある請求項１１に記載の光源装置。
13. 前記他側壁の内面に間隔を隔てて対向する第１内壁と、
    前記背壁に間隔を隔てて対向する第２内壁と、
    前記後方部に間隔を隔てて対向する第３内壁と
    を備え、
    前記循環ファンは、前記他側壁及び前記第１内壁の間に形成された第１空間、前記背壁及び前記第２内壁の間に形成された第２空間、並びに前記後方部及び第３内壁の間に形成された第３空間を順次通過した気体を吸引するようにしてある請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載の光源装置。
14. 前記他側壁の内面に間隔を隔てて対向する第１内壁と、
    前記背壁に間隔を隔てて対向する第２内壁と、
    前記後方部に間隔を隔てて対向する第３内壁と
    を備え、
    前記循環ファンは、前記他側壁及び前記第１内壁の間に形成された第１空間、前記背壁及び前記第２内壁の間に形成された第２空間、並びに前記後方部及び第３内壁の間に形成された第３空間を順次通過した気体を吸引するようにしてあり、
    前記他側壁及び前記背壁は、それぞれの外面及び内面に形成された外フィン及び内フィンを備え、
    前記第２内壁及び／又は第３内壁は、前記内フィンの先端に当接するように突出した突起を備える請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の光源装置。
15. 前記第１内壁、第２内壁、及び第３内壁は一体の部材であり、前記収納箱から取り外すことができるようにしてある請求項１３又は請求項１４に記載の光源装置。
16. 請求項１乃至請求項１５のいずれか１つに記載の光源装置と、
    光源装置が装着されるハウジング部を備え、該ハウジング部には光源装置を出入させる出入口、及び内部に装着した光源装置から発せられる光を通過させる光通過口が形成してあるランプハウジングとを備え、
    前記ランプハウジングは、
    前記ハウジング部の内部の気体を吸引するように該ハウジング部の出入口に対向する箇所に取り付けてある吸引ファンと、
    前記出入口の周縁から外方へ広がる吸引ガイド部とを備え、
    前記ランプハウジングのハウジング部に前記光源装置が装着してあることを特徴とするランプユニット。
17. 請求項１６に記載のランプユニットと、
    該ランプユニットが有する光源から発せられる光で画像に係る変調光を生成する空間光変調素子と、
    該空間光変調素子が生成した変調光を被投影体へ投影する投影レンズと、
    前記ランプユニット、空間光変調素子、及び投影レンズを収める筐体と
    を備え、
    前記筐体は、前記ランプハウジングの出入口に対向する箇所に形成した開口を有することを特徴とする投影型画像表示装置。

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