JP4853209B2 - 光源冷却機構およびプロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、内部に光源冷却用のファンが設置されたプロジェクタに構成される光源冷却機構に関するものである。

従来、会議、学会、展示会などでのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞などにプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、外装ケース内に設けられた光源から射出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、この光学像を拡大投写している。近年のプロジェクタでは、投写される光学像を鮮明に表示するために、光源ランプの高輝度化が図られている。なお、プロジェクタの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などが使用されているが、光輝度化が図られることにより、光源ランプの発熱量も増加している。

そこで、特許文献１では、光源を冷却する空気を効率的に内部に導入できると共に、光源が破損した場合に光源の破片が飛散することも防止する構造を提示している。具体的には、光源装置は、光源と、リフレクタと、リフレクタの光束射出面を塞ぐ光透過性部材と、これらを収納する光源収納用筐体とを備えている。リフレクタには、冷却空気を導入する開口部が形成され、光源収納用筐体には、開口部に応じた位置に別開口部が形成されている。別開口部には、光束射出面側が開口したダクトが設けられている。光源装置が光学機器に装着されると、ダクトは、光束射出面側に突出し、ファンと連結される。これに伴い、別開口部は開口され、ファンからの空気がリフレクタ内に導入される構造である。

特開２００４−２５８２１１号公報

しかし、光源ランプの光輝度化が進み、また、プロジェクタの小型化が進んだことにより、光源ランプの光源（発光管）の発熱により、発光管のみならず、リフレクタも熱せられる。その影響により、リフレクタの背面側に位置して発光管に電力を供給するケーブルと接続されているコネクタも熱せられている。それにより、コネクタが変形し易くなる。このような状態で光源ランプを使用し続けた場合、光源装置を交換する際に、プロジェクタの内部に設置される電力供給装置から延びるコネクタに対して、光源装置のコネクタが抜け難くなるという問題（課題）が発生している。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、光源装置交換時におけるコネクタの抜け難さを解消した光源冷却機構、および、光源冷却機構を備えたプロジェクタを提供することである。

上述した目的を達成するために、本発明の光源冷却機構は、内部に光源冷却用のファンが設置されたプロジェクタに構成される光源冷却機構であって、光束を射出する光源装置と、光源装置を案内して収容する光源装置案内部とを有し、光源装置は光源ランプと、光源ランプを収容する光源ランプ収容枠体とを有し、光源ランプは、光束を射出する発光管と、発光管から射出された光束を反射するリフレクタと、発光管を駆動するための電力を供給するケーブルと、ケーブルを電力供給装置側のコネクタと接続するためのコネクタとを有し、光源ランプ収容枠体は、ファンから吐出される空気を開口部を介して発光管に流通させる第１ダクトを有し、光源装置案内部は、ファンから吐出される空気をコネクタに流通させる第２ダクトを有し、第１ダクトの外面と第２ダクトの内面によりコネクタを冷却する冷却流路が構成されることを特徴とする。

このような光源冷却機構によれば、光源冷却機構は、光源装置と光源装置案内部とを有している。また、光源装置は光源ランプと光源ランプ収容枠体とを有している。また、光源ランプは、発光管とリフレクタとケーブルとコネクタとを有している。そして、光源ランプ収容枠体が有する第１ダクトにより、ファンから吐出される空気を、開口部を介して発光管に流通させる、これにより、開口部を介して、光源装置を構成する光源ランプが有する発光管に空気が流通し、発光管を冷却できる。一方、光源装置を案内して収容する光源装置案内部が有する第２ダクトにより、ファンから吐出される空気を、コネクタに流通させる。これにより、コネクタに空気が流通し、コネクタを冷却できる。このような光源冷却機構により、発光管を冷却することができると共に、コネクタも冷却することができることで、コネクタの熱による変形を防止することができる。従って、光源装置の交換時におけるコネクタの抜け難さを解消することができる。

また、上述した光源冷却機構において、光源冷却機構は、ファンから吐出される空気を、第１ダクトと第２ダクトとに流通する第３ダクトを有することが望ましい。

このような光源冷却機構によれば、第３ダクトにより、ファンから吐出される空気を、第１ダクトと第２ダクトとに流通する。これにより、光源冷却用のファンと、第１ダクトおよび第２ダクトとの間に、設置位置による間隔を有する場合にも、ファンから吐出される空気を第１ダクトと第２ダクトとに流通することができるため、光源装置に対するファンの設置位置の自由度を向上させることができる。

また、上述した光源冷却機構において、第３ダクトは、ファンから吐出される空気を、発光管に空気が流通するように分配して第１ダクトに吐出する第４ダクトと、コネクタに空気が流通するように分配して第２ダクトに吐出する第５ダクトとを有することが望ましい。

このような光源冷却機構によれば、第３ダクトは、第４ダクトと第５ダクトとを有している。そして、第４ダクトは、ファンから吐出される空気を、発光管に空気が流通するように分配し、第１ダクトに吐出して発光管を冷却する。一方、第５ダクトは、ファンから吐出される空気を、コネクタに空気が流通するように分配し、第２ダクトに吐出してコネクタを冷却する。これにより、光源冷却用のファンと、第１ダクトおよび第２ダクトとの間に、設置位置による間隔を有する場合にも、ファンから吐出される空気を第３ダクトが有する第４ダクトと第５ダクトとにより、第１ダクトと第２ダクトとに流通することができるため、光源装置に対するファンの設置位置の自由度を向上させることができる。しかも、第４ダクトにより、ファンから吐出される空気を効率的に第１ダクトに流通できる。また、第５ダクトにより、ファンから吐出される空気を効率的に第２ダクトに流通できる。

上述した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、上述したいずれかの光源冷却機構と、光源冷却用のファンと、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、形成された光学像を投写する投写レンズとを備えることを特徴とする。

このようなプロジェクタによれば、上述したいずれかの光源冷却機構と光源冷却用のファンにより、発光管の冷却を行なうことができるだけでなく、併せてコネクタも冷却できるため、光学装置および投写レンズにより投写する光学像の品質を維持することができるだけでなく、光源装置の交換時におけるコネクタの抜け難さを解消することができるため、光源装置の交換をスムースに行なうことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態）

図１は、本発明の実施形態に係る光源冷却機構を備えたプロジェクタの概略斜視図である。なお、図１は、プロジェクタ１の底面側を背面側から見た概略斜視図である。そして、後述する光源装置交換用蓋２３４を開放して、光源装置１００を交換する場合の状態を図示している。
図１を参照して、プロジェクタ１の全体構成を説明する。

本実施形態のプロジェクタ１は、光源としての光源ランプから出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を光学装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調する。そして、変調した後の各色光の変調光束を色合成光学系（プリズム）により合成して、投写レンズ３を介して投写面上（例えばスクリーン）に拡大表示する形式のものである。投写レンズ３の一部を除いて、各構成部品は、プロジェクタ１の外装を構成する略直方体形状の外装ケース２の内部に収容されている。

外装ケース２は、プロジェクタ１の上面部を覆う上ケース２１と、前面部を覆う前面ケース２２と、底面部、側面部および背面部を覆う下ケース２３とから構成されている。また、外装ケース２は、合成樹脂材料により形成されている。

上ケース２１の上面部において、図示は省略するが、その後方側（投写レンズ３と逆側）の中央には、プロジェクタ１の画質などを調整するための操作パネルが設けられている。また、上ケース２１の上面部の前方側（投写レンズ３側）には、投写レンズ３を中心として左右の部位に、投写レンズ３の左右位置および上下位置を調整する投写レンズ位置調整部を構成する２つのダイヤルが露出して設置されている。そして、一方のダイヤルを回動することにより、投写レンズ３を上下に移動させることができる。また、他方のダイヤルを回動することにより、投写レンズ３を左右に移動させることができる。

前面ケース２２には、変調された光束を拡大投写する投写レンズ３が前面ケース２２に形成される開口部から突出して取付けられている。さらに、図示は省略するが、前面ケース２２の中央には、リモートコントローラ（図示省略）からの信号を受信するリモコン受光部が設けられている。また、前面ケース２２には、プロジェクタ１の内部の温まった空気をプロジェクタ１の外部に排気するための排気用ダクトが設けられている。

下ケース２３の底面部の後方側（投写レンズ３と逆側）には、プロジェクタ１の内部を冷却するための空気をプロジェクタ１の外部から取り入れるための空気取入口２３１が設けられている。空気取入口２３１は、樹脂製のフィルタ交換用蓋２３２に設けられており、このフィルタ交換用蓋２３２を着脱することで、内部のフィルタ（図示省略）を交換することが可能となる。

図示を省略するが、下ケース２３の内部には、空気取入口２３１から空気を取入れ、本発明の光源冷却機構におけるファンとしての光源冷却用ファンが設置されている。そして、この光源冷却用ファンの吸気口を空気取入口２３１に連接させる連接用ダクトも設けられている（詳細は後述する）。なお、後述する光学ユニット５０に収容される光変調素子である液晶パネルや、射出側偏光板調整板や、偏光変換素子などの光学素子を冷却するための光学素子冷却用ファンなども設置され、光学素子冷却用ファンの吸気口を空気取入口２３１に連接させる連接用ダクトも設けられている。また、電源ユニットを冷却する電源冷却用ファンなども設置され、電源冷却用ファンの吸気口を空気取入口２３１に連接させる連接用ダクトも設けられている。なお、空気取入口２３１から空気を取入れ、本体内部の各々の構成部品を冷却して温まった空気は、同様に内部に設置される排気用ファンにより、前面ケース２２に形成された排気用ダクトからプロジェクタ１外部に排気される。

また、下ケース２３の底面部のフィルタ交換用蓋２３２の横方向には、開口部２３３が形成されている。この開口部２３３は、後述する光源装置１００を本体内部に設置するための開口である。また、開口部２３３には、光源装置１００の交換時に開放される光源装置交換用蓋２３４が設けられている。これにより、光源装置交換用蓋２３４を着脱することにより、開口部２３３を介して、内部に着脱可能に設置される光源装置１００を着脱（取外し/挿入）して交換することが可能となる。

また、下ケース２３の底面部には、３ヶ所の脚部２３５が設けられ、前方側端部となる左右の角部に調整脚部２３５Ｒ，２３５Ｌが設けられ、後方側端部の略中央部に固定脚部２３５Ｃが設けられている。なお、調整脚部２３５Ｒ，２３５Ｌの上下の進退量を調整することによって、投写される表示画面の傾きを変更することが可能となる。

また、下ケース２３の背面部には、外部電力供給用のＡＣインレット２４や各種の入出力端子群２５が配置されている。ＡＣインレット２４の横方向には、主電源のＯＮ／ＯＦＦ動作を行なう主電源スイッチ２６が配置されている。そして、この下ケース２３の背面部にも、前面ケース２２と同様にリモコン受光部２２１が設けられている。

図２は、光学ユニットの光学系を示す模式図である。
光学ユニット５０に関して概略説明する。
光学ユニット５０は、光学部品収容筐体５５を構成する上収容枠体５５Ａと下収容枠体５５Ｂとにより、光学系５を構成する光学素子などを収容して固定したユニットである。

なお、光学部品収容筐体５５は、平面略Ｌ字状をなしている。そして、下収容枠体５５Ｂは、光学系５を構成する光学素子を上方からスライド式に嵌め込む図示しない溝部が各々設けられている。図示は省略するが、上収容枠体５５Ａは、下収容枠体５５Ｂの上部の開口側を閉塞するように載置して、下収容枠体５５Ｂにネジ固定される。

また、光学部品収容筐体５５の一端側（図面左側）には、光源装置１００を下面側から収容する開口（図示省略）が形成されている。この開口の位置は、下ケース２３に形成される開口部２３３の位置に対応している。これにより、光源装置１００は、開口部２３３から下収容枠体５５Ｂに着脱可能とされている。また、他端側には、光学装置５４が固定され、その後段には投写レンズ３が固定されている。

また、光学ユニット５０は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成し、この光学像を拡大して投写するユニットである。
光学ユニット５０は、光学系５を構成する発光管６１０およびリフレクタ６２０などを備えた光源ランプ６００と光源ランプ６００を収納する光源ランプ収容枠体７００から構成される光源装置１００、インテグレータ照明光学系５１、色分離光学系５２、リレー光学系５３、光学装置５４および投写レンズ３と、これらの光学系５を構成する光学部品を収納する合成樹脂製の光学部品収容筐体５５とを備える。また、光源装置１００の詳細な構造については後述する。

光学系５の構成と動作の説明を行なう。
インテグレータ照明光学系５１は、光源から射出された光束を照明光軸Ｌに直交する面内における輝度分布を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系５１は、光源ランプ６００、平行化レンズ（凹レンズ）５１１、第１レンズアレイ５１２、第２レンズアレイ５１３、偏光変換素子５１４、および重畳レンズ５１５を備えて構成される。

放射光源としての発光管６１０から放射状に射出された光線は、リフレクタ６２０の反射面６２１で、照明光軸Ｌに収束するように所定の角度で反射される。この反射光が収束する途中において、インテグレータ照明光学系５１の平行化レンズ（凹レンズ）５１１に入射する。平行化レンズ５１１を透過した光束は、照明光軸Ｌに略平行な平行光束として第１レンズアレイ５１２に射出される。なお、本実施形態では、平行化レンズ５１１は光源装置１００の光源ランプ収容枠体７００に収容されている。
なお、本実施形態では、光源ランプ６００として、高圧水銀ランプを用いているが、ハロゲンランプやメタルハライドランプなどを使用しても良い。また、本実施形態では、リフレクタ６２０として、楕円面鏡を用いているが、楕円面鏡のほか、放物面鏡を用いても良い。その場合、平行化レンズ５１１は使用しなくても良い。

平行化レンズ５１１を透過して光源装置１００から射出された光束は、第１レンズアレイ５１２に入射する。
第１レンズアレイ５１２は、照明光軸Ｌ方向から見て略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６００から射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸Ｌ方向に射出する。
第２レンズアレイ５１３は、第１レンズアレイ５１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第２レンズアレイ５１３は、重畳レンズ５１５と共に、第１レンズアレイ５１２の各小レンズの像を光学装置５４を構成する光変調素子（液晶パネル５４１）上に結像させる機能を有する。

偏光変換素子５１４は、第２レンズアレイ５１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置５４での光の利用効率が高められている。偏光変換素子５１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ５１５によって最終的に光学装置５４を構成する液晶パネル５４１上に略重畳される。

色分離光学系５２は、２枚のダイクロイックミラー５２１，５２２と、反射ミラー５２３とを備える。インテグレータ照明光学系５１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー５２１，５２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。

リレー光学系５３は、入射側レンズ５３１と、リレーレンズ５３３と、反射ミラー５３２，５３５とを備えている。このリレー光学系５３は、色分離光学系５２で分離された色光である青色光を、光学装置５４を構成する青色光用の液晶パネル５４１まで導く機能を有している。

この際、色分離光学系５２のダイクロイックミラー５２１では、インテグレータ照明光学系５１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー５２１によって反射した赤色光は、反射ミラー５２３で反射し、平行化レンズ５１９を通って、赤色光用の液晶パネル５４１に到達する。この平行化レンズ５１９は、第２レンズアレイ５１３から射出された各部分光束を照明光軸Ｌに対して平行な光束に変換する。青色光および緑色光用の液晶パネル５４１の光入射側に設けられた平行化レンズ５１９も同様である。

ダイクロイックミラー５２１を透過した青色光と緑色光のうち、緑色光は、ダイクロイックミラー５２２によって反射し、平行化レンズ５１９を通って、緑色光用の液晶パネル５４１に到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー５２２を透過してリレー光学系５３を通り、さらに平行化レンズ５１９を通って、青色光用の液晶パネル５４１に到達する。なお、青色光にリレー光学系５３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、光の発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５３１に入射した部分光束をそのまま、平行化レンズ５１９に伝えるためである。なお、リレー光学系５３には、３つの色光の中で、青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としても良い。

光学装置５４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置５４は、色分離光学系５２で分離された各色光が入射される光学素子としての３つの入射側偏光板５４２（赤色光用をＲ光用入射側偏光板５４２Ｒ、緑色光用をＧ光用入射側偏光板５４２Ｇ、青色光用をＢ光用入射側偏光板５４２Ｂとする）を備える。また、各入射側偏光板５４２の後段に設置される光変調素子としての３つの液晶パネル５４１（赤色光用をＲ光用液晶パネル５４１Ｒ、緑色光用をＧ光用液晶パネル５４１Ｇ、青色光用をＢ光用液晶パネル５４１Ｂとする）を備える。また、各液晶パネル５４１の後段に設置される３つの射出側偏光板５４３（赤色光用をＲ光用射出側偏光板５４３Ｒ、緑色光用をＧ光用射出側偏光板５４３Ｇ、青色光用をＢ光用射出側偏光板５４３Ｂとする）と色合成光学系を構成する１つのクロスダイクロイックプリズム５４５とを備える。

なお、本実施形態での光学装置５４において、３つの入射側偏光板５４２Ｒ，５４２Ｇ，５４２Ｂは、光学装置５４として一体に構成されてはおらず、リレー光学系５３の後段で、光学部品収容筐体５５に収容され固定される。

液晶パネル５４１（５４１Ｒ，５４１Ｇ，５４１Ｂ）は、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル５４１は、入射側偏光板５４２を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。

入射側偏光板５４２は、色分離光学系５２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板５４３も、入射側偏光板５４２と略同様に構成され、液晶パネル５４１から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板５４３が透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板５４２で透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。

色合成光学素子としてのクロスダイクロイックプリズム５４５は、射出側偏光板５４３から射出される色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム５４５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字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム５４５によって合成された色光は、投写レンズ３の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム５４５から射出された映像光はカラー画像として、投写レンズ３により拡大され、スクリーンに投写される。

上述した液晶パネル５４１（５４１Ｒ，５４１Ｇ，５４１Ｂ）および射出側偏光板５４３（５４３Ｒ，５４３Ｇ，５４３Ｂ）は、固定部（図示省略）を介在してクロスダイクロイックプリズム５４５に固定されて光学装置５４を形成する。その光学装置５４は、別の固定部（図示省略）により、光学部品収容筐体５５の下収容枠体５５Ｂに固定される構造となる。

図３は、光源冷却機構の概略断面図である。図４は、光源冷却機構における光源装置と光源冷却用ファンの斜視図である。図５は、光源装置案内部に光源装置を設置した斜視図である。

図３に示す断面図は、図５に示す光源冷却機構を構成する光源装置１００と、光源冷却用ファン９００と、光源装置案内部を構成する光源装置案内枠体８００とを、ＸＹ平面で切断した断面図となっている。図３、図４、図５を参照して光源冷却機構を説明する。

光源装置１００は、前述したように、光源ランプ６００と光源ランプ収容枠体７００とから構成されている。なお、本実施形態の光源装置１００は、インテグレータ照明光学系５１を構成する平行化レンズ５１１を含んで構成されている。また、光源ランプ６００は、発光管６１０およびリフレクタ６２０に加えて、発光管６１０を駆動（発光）するための電力を供給するケーブルとしての光源用ケーブル６３０と、光源用ケーブル６３０を電力供給装置側のコネクタと接続するためのコネクタとしての光源用コネクタ６４０とを有して構成されている。

ここで、電力供給装置（図示省略）に関して概略説明する。
電源供給装置は、光源装置１００（光源ランプ６００）や、プロジェクタ１の動作を統括制御する制御基板（図示省略）などに電力を供給するものであり、電源ブロック（図示省略）と、ランプ駆動ブロック（図示省略）とを備えている。

電源ブロックは、ＡＣインレット２４に接続された電源ケーブル（図示省略）を通して外部から供給された電力を、光源装置１００を駆動するランプ駆動ブロックおよび制御基板などに供給する。電源ブロックは、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや、このトランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路などが実装された回路基板などを備える。

ランプ駆動ブロックは、光源装置１００（光源ランプ６００）に安定した電圧で電力を供給するための変換回路などが実装された回路基板を備え、電源ブロックから入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロックによって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置１００に供給される。

そして、このランプ駆動ブロックには、電力を供給するための駆動用ケーブル３１０および駆動用ケーブル３１０を接続する駆動用コネクタ３２０が接続されている（図４参照）。なお、駆動用コネクタ３２０は、光学部品収容筐体５５に固定されている。ここで、光源装置１００をプロジェクタ１の開口部２３３から光源装置案内部としての光源装置案内枠体８００の内部に挿入し、押圧することにより、この駆動用コネクタ３２０が光源ランプ６００の光源用コネクタ６４０に挿入されて接続される（図１、図４参照）。これにより、光源ランプ６００の光源用コネクタ６４０にランプ駆動ブロックから出力される駆動用の電力を光源用ケーブル６３０を介して発光管６１０に供給することができる。発光管６１０は、この電力を供給されることにより駆動（発光）して光束を射出することができる。

光源ランプ収容枠体７００は、略六角柱状の筒形状を有する収容枠本体７１０を有している。そして、光源ランプ収容枠体７００の一方の端部には、光源ランプ６００の発光管６１０を光源ランプ収容枠体７００の内部に向けて、リフレクタ６２０のフランジ部（図示省略）をクリップ７８０により固定する（図４、図５参照）。これにより、光源ランプ６００が光源ランプ収容枠体７００に固定される。

また、図３に示すように、光源ランプ収容枠体７００の他方の端部（光束射出側）には、平行化レンズ５１１を設置して固定するための平行化レンズ案内部７２０が略円形状の射出用開口部７２５を有して形成されている。この平行化レンズ案内部７２０に平行化レンズ５１１を挿入し、レンズ固定枠７８５を平行化レンズ案内部７２０に係合することにより、平行化レンズ５１１が、平行化レンズ案内部７２０に固定される。

なお、レンズ固定枠７８５は、板状の金属部材で形成され、両端部に係合用の係合片７８５Ａ（図４、図５参照）が略垂直に曲折して形成され、中央には射出用開口部７２５に対応した孔部（図示省略）を有する部材である。

図３に示すように、光源ランプ収容枠体７００に、光源ランプ６００と平行化レンズ５１１を収容して固定することにより、収容枠本体７１０の内部に略密閉された空間領域７２６が形成される。

また、図３に示すように、光源ランプ収容枠体７００（収容枠本体７１０）は、筒形状の延びる方向における側面の略中央部に光源冷却用ファン９００からの空気を空間領域７２６内に流入させる流入用開口部７４０が略矩形状に形成されている。また、流入用開口部７４０と略対称の側面には、空間領域７２６内の空気を排気させる排気用開口部７５０が形成されている。

なお、流入用開口部７４０には、流入用開口部７４０の開口縁部から突出して設置される第１ダクトとしての発光管冷却用ダクト７６０が形成されている。なお、発光管冷却用ダクト７６０の横には、光源用コネクタ６４０を固定するコネクタ固定部７３１（図４参照）が形成され、その横には、光源用ケーブル６３０を案内して固定するケーブル案内部７３０（図３、図４参照）が形成されている。

また、図４、図５に示すように、光源ランプ収容枠体７００は、収容枠本体７１０の上面部に、把持部７８７とカバー部７８８とを有している。把持部７８７は、光源装置１００を交換する際、この把持部７８７を指で把持して、プロジェクタ１の開口部２３３から光源装置１００を着脱する。また、カバー部７８８は、収容枠本体７１０の端部に光源ランプ６００が固定された場合、リフレクタ６２０の背面側や光源用ケーブル６３０などが露出される形態となるのであるが、この露出された部分を覆う板状の部材として収容枠本体７１０が固定された時に光源装置交換用蓋２３４に対向するように形成されている。

プロジェクタ１の光源装置交換用蓋２３４を開放した場合、このカバー部７８８により、指などが、光源装置１００のリフレクタ６２０の背面側や光源用ケーブル６３０などに接触することを防止している。

図３に示すように、光源冷却用ファン９００は、光源装置１００とは別にプロジェクタ１の本体に設置され固定されている。前述したように、光源冷却用ファン９００は、光源冷却用ファン９００の吸気口９１０を空気取入口２３１に連接させる連接用ダクト９９０が設けられ、空気取入口２３１から空気を取り入れる。

また、図３、図４に示すように、光源冷却用ファン９００の吐出口９２０の縁部には、吐出口９２０を覆う形態で、第３ダクトとしての分配用ダクト９５０が連結されている。分配用ダクト９５０は、第４ダクトとしての発光管用分配ダクト９７０と第５ダクトとしてのコネクタ用分配ダクト９８０とで構成されている。そして、発光管用分配ダクト９７０は、光源冷却用ファン９００の吐出口９２０から吐出される空気が、発光管６１０に流通するように分配して吐出させる。また、コネクタ用分配ダクト９８０は、光源冷却用ファン９００の吐出口９２０から吐出される空気が、光源用コネクタ６４０に流通するように分配して吐出する。

なお、発光管用分配ダクト９７０とコネクタ用分配ダクト９８０は、分配用ダクト９５０の内部を仕切る分配用リブ９６０により仕切られることにより構成されている。そして、その分配用リブ９６０の設置する位置により、発光管用分配ダクト９７０とコネクタ用分配ダクト９８０との双方に吐出する空気の吐出量を変化させている。

また、図３、図５に示す光源装置案内部を構成する光源装置案内枠体８００は、光学部品収容筐体５５の下収容枠体５５Ｂの内部に設置されている。プロジェクタ１の下ケース２３に設置される光源装置交換用蓋２３４を開放した場合に表れる開口部２３３からは、この光源装置案内枠体８００が見えることになる（図１参照）。そして、光源装置１００をプロジェクタ１に挿入して設置する際には、光源装置１００を、開口部２３３から、この光源装置案内枠体８００の内部に挿入することで、光源装置１００を所定の位置に設置することができる。

また、光源装置案内枠体８００は、光源装置１００の側面側を囲むように形成されて、光源装置１００を所定の位置に固定する機構（図示省略）も設置されている。また、光源装置案内枠体８００は、第２ダクトとしてのコネクタ冷却用ダクト８２０を有している。コネクタ冷却用ダクト８２０は、光源装置１００を光源装置案内枠体８００に設置した場合に、発光管冷却用ダクト７６０の外側に位置するように形成されている。詳細には、発光管冷却用ダクト７６０の−Ｙ方向の外面側と、光源装置案内枠体８００のコネクタ冷却用ダクト８２０とで囲まれることにより、コネクタ冷却用の冷却流路が構成される。また、コネクタ冷却用ダクト８２０の端部は、分配用ダクト９５０の分配用リブ９６０により構成されるコネクタ用分配ダクト９８０に相対する位置に配設されることになる。

なお、光源装置１００を光源装置案内枠体８００内部に設置した場合に、光源装置１００の収容枠本体７１０に形成される発光管冷却用ダクト７６０の端部は、分配用ダクト９５０の分配用リブ９６０により構成される発光管用分配ダクト９７０に相対する位置に配設されることになる。

光源冷却機構における発光管６１０の冷却および光源用コネクタ６４０の冷却に関して説明する。なお、図中の実線矢印は、空気の概略の流通方向を示している。
図３に示すように、光源冷却機構において、光源冷却用ファン９００が駆動することにより、連接用ダクト９９０を介して、空気取入口２３１から外気（空気）を吸気する（矢印で示す）。そして、その吸気した空気を吐出口９２０から吐出する。吐出された空気は、吐出口９２０に連結する分配用ダクト９５０に構成される発光管用分配ダクト９７０とコネクタ用分配ダクト９８０とにより分配されて吐出される。

発光管用分配ダクト９７０により分配されて吐出された空気は、光源ランプ収容枠体７００に有する発光管冷却用ダクト７６０に流入する。そして、流入用開口部７４０から空間領域７２６に流入する。流入した空気は、発光管６１０に流通して発光管６１０を冷却する。なお、発光管冷却用ダクト７６０は、発光管用分配ダクト９７０により分配されて吐出された空気を発光管６１０に効率よく流通するような向き（角度）で、光源ランプ収容枠体７００に形成されている。

発光管６１０を冷却することで温まった空気は、排気用開口部７５０から光源ランプ収容枠体７００の外部に排気される。なお、光源ランプ収容枠体７００の外部に排気された空気は、光源ランプ収容枠体７００と光源装置案内枠体８００との隙間からプロジェクタ１内部に流通し、図示しない排気用ファンにより排気用ダクトからプロジェクタ１外部に排気される。

一方、コネクタ用分配ダクト９８０により分配されて吐出された空気は、光源装置案内枠体８００に構成されるコネクタ冷却用ダクト８２０に流入する。流入した空気は、詳細には、コネクタ冷却用ダクト８２０の内面と発光管冷却用ダクト７６０の横方向の外面により構成される冷却流路を流通する。その流通する空気により、光源用コネクタ６４０および光源用ケーブル６３０が冷却される。なお、コネクタ冷却用ダクト８２０は、コネクタ用分配ダクト９８０により分配されて吐出された空気を光源用コネクタ６４０に効率よく流通するような向き（角度）で、光源装置案内枠体８００に形成されている。

光源用コネクタ６４０を冷却することで温まった空気は、光源装置案内枠体８００の内面とリフレクタ６２０の背面で囲まれる空間領域を流通する。そして、図示しない排気用ファンにより排気用ダクトからプロジェクタ１外部に排気される。

上述した、実施形態によれば以下の効果が得られる。
（１）本実施形態の光源冷却機構によれば、光源冷却機構は、光源装置１００と光源装置案内枠体８００とを有している。そして、光源ランプ収容枠体７００が有する発光管冷却用ダクト７６０により、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を、流入用開口部７４０を介して発光管６１０に流通させる、これにより、流入用開口部７４０を介して、光源装置１００を構成する光源ランプ６００が有する発光管６１０に空気が流通し、発光管６１０を冷却できる。一方、光源装置１００を案内して収容する光源装置案内枠体８００が有するコネクタ冷却用ダクト８２０により、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を、光源用コネクタ６４０に流通させる。これにより、光源用コネクタ６４０に空気が流通し、光源用コネクタ６４０を冷却できる。このような光源冷却機構により、発光管６１０を冷却することができると共に、光源用コネクタ６４０も冷却することができることで、光源用コネクタ６４０の熱による変形を防止することができる。従って、光源装置１００の交換時における光源用コネクタ６４０の抜け難さを解消することができる。

（２）本実施形態の光源冷却機構によれば、第３ダクトとしての分配用ダクト９５０は、第４ダクトとしての発光管用分配ダクト９７０と第５ダクトとしてのコネクタ用分配ダクト９８０とを有している。そして、発光管用分配ダクト９７０は、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を、発光管６１０に空気が流通するように分配し、発光管冷却用ダクト７６０に吐出して発光管６１０を冷却する。一方、コネクタ用分配ダクト９８０は、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を、光源用コネクタ６４０に空気が流通するように分配し、コネクタ冷却用ダクト８２０に吐出して光源用コネクタ６４０を冷却する。
これにより、光源冷却用ファン９００と、発光管冷却用ダクト７６０およびコネクタ冷却用ダクト８２０との間に、設置位置による間隔を有していても、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を分配用ダクト９５０が有する発光管用分配ダクト９７０とコネクタ用分配ダクト９８０とにより、発光管冷却用ダクト７６０とコネクタ冷却用ダクト８２０とに流通することができる。従って、光源装置１００に対する光源冷却用ファン９００の設置位置の自由度を向上させることができる。しかも、発光管用分配ダクト９７０により、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を効率的に発光管冷却用ダクト７６０に流通できる。また、コネクタ用分配ダクト９８０により、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を効率的にコネクタ冷却用ダクト８２０に流通できる。

（３）本実施形態のプロジェクタ１によれば、上述した光源冷却機構と光源冷却用ファン９００により、発光管６１０の冷却を行なうことができるだけでなく、併せて光源用コネクタ６４０も冷却できる。従って、光学装置５４および投写レンズ３により投写する光学像の品質を維持することができるだけでなく、光源装置１００の交換時における光源用コネクタ６４０の抜け難さを解消することができるため、光源装置１００の交換をスムースに行なうことができ、プロジェクタの長寿命化を図ることができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

（変形例１）前記実施形態の光源冷却機構において、光源装置案内部としての光源装置案内枠体８００が第２ダクトとしてのコネクタ冷却用ダクト８２０を有している。しかし、これに限らず、光源ランプ収容枠体７００に第２ダクトとしてのコネクタ冷却用ダクトを有して、第５ダクトとしてのコネクタ用分配ダクト９８０から吐出される空気を光源用コネクタ６４０に流通しても良い。このような光源冷却機構によれば、光源ランプ収容枠体７００が、コネクタ冷却用ダクトを有することにより、コネクタ用分配ダクト９８０から吐出される空気を効率的に光源用コネクタ６４０に流通することができる。また、光源装置１００にコネクタ冷却用ダクトを有することになるため、光源装置案内枠体８００にコネクタ冷却用ダクト８２０を有さなくても良く、光源装置１００を交換する場合にも、光源装置案内枠体８００との隙間関係に自由度が出るため、設計上の自由度が向上する。

（変形例２）前記実施形態の光源冷却機構において、第３ダクトとしての分配用ダクト９５０は、第４ダクトとしての発光管用分配ダクト９７０と第５ダクトとしてのコネクタ用分配ダクト９８０とを有している。しかし、これに限らず、第３ダクトは、光源冷却用ファン９００から吐出された空気を、分配せずにそのまま、第１ダクトとしての発光管冷却用ダクト７６０と第２ダクトとしてのコネクタ冷却用ダクト８２０とに流通することも可能である。これにより、光源冷却用ファン９００と、発光管冷却用ダクト７６０およびコネクタ冷却用ダクト８２０との間に、設置位置による間隔を有していても、光源冷却用ファン９００から吐出される空気を発光管冷却用ダクト７６０およびコネクタ冷却用ダクト８２０に確実に流通することができる。従って、光源装置１００に対する光源冷却用ファン９００の設置位置の自由度を向上させることができる。なお、光源ランプ収容枠体７００に、第２ダクトとしてのコネクタ冷却用ダクト８２０を有する場合であっても、同様の効果を奏することができる。

（変形例３）前記実施形態の光源冷却機構において、第３ダクトとしての分配用ダクト９５０を用いている。しかし、これに限らず、光源装置１００を光源装置案内枠体８００に設置したとき、発光管冷却用ダクト７６０およびコネクタ冷却用ダクト８２０の端部が、光源冷却用ファン９００の吐出口９２０に相対して位置（設置）できる構造であるならば、分配用ダクト９５０を用いる必要はない。

（変形例４）前記実施形態の光源冷却機構において、光源冷却用ファン９００には、光源冷却用ファン９００の吸気口９１０を空気取入口２３１に連接させる連接用ダクト９９０が設けられ、空気取入口２３１から空気を取り入れていたが、連接用ダクト９９０を省略してプロジェクタ１内部の空気を取り入れるようにしても良い。

（変形例５）前記実施形態におけるプロジェクタ１は、フロントタイプのプロジェクタ１であるが、リアタイプのプロジェクタとしても適用できる。

（変形例６）前記実施形態において、光学系５は、光源ランプ６００に白色光を射出する単体の光源を用い、この白色光をＲ光、Ｇ光、Ｂ光の３原色の光に分離（分光）している。しかし、これに限らず、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の３原色にそれぞれ対応した、赤色光を射出する光源、緑色光を射出する光源および青色光を射出する光源の３つの光源を用い、白色光を分離する手段（色分離光学系５２）を取り除いた構成としても良い。

（変形例７）前記実施形態において、光学系５は、３つの液晶パネル５４１Ｒ，５４１Ｇ，５４１Ｂを用いる、いわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用しても良い。

（変形例８）前記実施形態において、液晶パネル５４１（５４１Ｒ，５４１Ｇ，５４１Ｂ）は、透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネル等、反射型の光変調素子を用いることも可能である。また、入射した光の出射方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から出射した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いても良い。

本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形（変更ならびに改良）を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る光源冷却機構を備えたプロジェクタの概略斜視図。 光学ユニットの光学系を示す模式図。 光源冷却機構の概略断面図。 光源冷却機構における光源装置と光源冷却用ファンの斜視図。 光源装置案内部に光源装置を設置した斜視図。

符号の説明

１…プロジェクタ、２…外装ケース、５…光学系、２３…下ケース、５５…光学部品収容筐体、５５Ｂ…下収容枠体、１００…光源装置、２３３…開口部、２３４…光源装置交換用蓋、６００…光源ランプ、６１０…発光管、６２０…リフレクタ、６３０…光源用ケーブル、６４０…光源用コネクタ、７００…光源ランプ収容枠体、７１０…収容枠本体、７４０…流入用開口部、７６０…発光管冷却用ダクト、８００…光源装置案内枠体、８２０…コネクタ冷却用ダクト、９００…光源冷却用ファン、９２０…吐出口、９５０…分配用ダクト、９７０…発光管用分配ダクト、９８０…コネクタ用分配ダクト。

Claims (4)

1. 内部に光源冷却用のファンが設置されたプロジェクタに構成される光源冷却機構であって、
   光束を射出する光源装置と、当該光源装置を案内する光源装置案内部とを有し、
   前記光源装置は光源ランプと、当該光源ランプを収容する光源ランプ収容枠体とを有し、
   前記光源ランプは、光束を射出する発光管と、当該発光管から射出された光束を反射するリフレクタと、前記発光管を駆動するための電力を供給するケーブルと、当該ケーブルを電力供給装置側のコネクタと接続するためのコネクタとを有し、
   前記光源ランプ収容枠体は、前記ファンから吐出される空気を開口部を介して前記発光管に流通させる第１ダクトを有し、
   前記光源装置案内部は、前記ファンから吐出される空気を前記コネクタに流通させる第２ダクトを有し、前記第１ダクトの外面と前記第２ダクトの内面により前記コネクタを冷却する冷却流路が構成されることを特徴とする光源冷却機構。
2. 請求項１に記載の光源冷却機構であって、
   前記ファンから吐出される空気を、前記第１ダクトと前記第２ダクトとに流通する第３ダクトを有することを特徴とする光源冷却機構。
3. 請求項２に記載の光源冷却機構であって、
   前記第３ダクトは、前記ファンから吐出される空気を、前記発光管に空気が流通するように分配して前記第１ダクトに吐出する第４ダクトと、前記コネクタに空気が流通するように分配して前記第２ダクトに吐出する第５ダクトとを有することを特徴とする光源冷却機構。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の光源冷却機構と、
   光源冷却用の前記ファンと、
   前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、
   前記形成された前記光学像を投写する投写レンズとを備えることを特徴とするプロジェクタ。

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