JP6284010B2 - 光源装置および画像投射装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置および画像投射装置に関するものである。

光源装置としては、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、更にメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影するプロジェクタ（画像投射装置）に用いられるものが知られている。

特許文献１には、光源としての放電ランプと、放電ランプの発光部を囲むように設けられ、発光部から発光した光を反射するリフレクタと、発光部を冷却する冷却装置とを備えた光源装置が記載されている。
図１８は、特許文献１に記載の光源装置２００を示す断面図である。
図１８に示すように、光源としての放電ランプ２０７が、すり鉢形状のリフレクタ２０８の底部に設けられている。リフレクタの開口縁には、ダクト部材２１５が取り付けられている。ダクト部材２１５は、リフレクタの開口縁に取り付けられる取り付け部２１５ａから、光軸Ｈと平行に延びる第１壁部２１５ｂを有している。また、第１壁部２１５ｂの光進行方向下流側端部から光軸Ｈに向かって延びる第２壁部２１５ｃを有している。第２壁部２１５ｃの光軸側端部は、リフレクタの開口縁よりも光軸側にある。また、この第２壁部２１５ｃの光軸側端部から、第１壁部２１５ｂと対向するように、第３壁部２１５ｄが設けられている。第３壁部２１５ｄの長さは、第１壁部２１５ｂよりも短い。

ダクト部材２１５には、中央部が開口した円盤状の回転板２１６が回動自在に保持されている。具体的には、回転板２１６の開口を、第３壁部２１５ｄに遊びをもたせて嵌めこみ、回転板２１６がダクト部材２１５に回動自在に保持されている。これにより、回転板２１６が、ダクト部材２１５の第２壁部２１５ｃと対向し、回転板２１６と、第１壁部２１５ｂと、第２壁部２１５ｃと、第３壁部２１５ｄとで囲われた空間Ｓが形成され、その空間Ｓに後述するように放電ランプ２０７を冷却するための空気が流れる。

図１９は、ダクト部材２１５を取り外した状態の上記光源装置２００を示す斜視図である。
図１９示すように、回転板２１６には、切り欠き状の噴出口２１７が設けられている。また、回転板２１６には、回転板２１６の回動方向に１８０°の間隔を開けて錘２１８が固定されている。例えば、光源装置の光軸と平行な軸回りにプロジェクタを回転させながプロジェクタの設置角度（水平面に対するプロジェクタの傾斜角度）を変更していくとき、回動部材２１６は、錘２１８の重力の作用により、錘２１８が放電ランプ２０７よりも下方に位置し続けるように、ダクト部材２１５に対して相対的に回動する。その結果、プロジェクタの設置角度が変更されても、錘２１８に対して回転板２１６の回転方向に１８０°の間隔を開けて設けられた噴出口２１７が、放電ランプ２０７よりも上方の位置となる。これにより、プロジェクタがどのような姿勢で設置されても、噴出口２１７が放電ランプの発光部２０７ａよりも上方に位置させることができる。

不図示の冷却ファンから取り込まれた空気は、ダクト部材２１５と、回転板２１６とで形成された空間Ｓを流れ、図１８の矢印２１４に示すように、発光部２０７ａよりも上方の噴出口２１７から流出し、発光部２０７ａの上部に当たる。これにより、リフレクタ内の空気の対流などの関係で、下部よりも温度が高くなる発光部２０７ａの上部を冷却することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の光源装置２００においては、回転板２１６の表面状態や、ダクト部材２１５の回転板２１６と接触する接触部である第３壁部２１５ｄの表面状態などにより、回転板２１６と第３壁部２１５ｄとの静止摩擦力が大きくなる場合がある。その場合、プロジェクタを傾けた際に、錘２１８の自重よりも静止摩擦力の方が勝り、回転板２１６がダクト部材２１５に対して相対的に回転できず、噴出口２１７を発光部２０７ａより上方に位置させることができない。その結果、発光部２０７ａの上部に空気を当てることができないおそれがあるという課題があった。

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、良好に回動部材を回転させることができ、装置がどのような姿勢であっても、確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる光源装置および画像投影装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源と、回動自在に保持された回動部材の噴出口から前記光源に空気を送風して冷却する冷却装置とを備え、前記回動部材は、前記噴出口が前記光源よりも上方に位置するように、前記回動部材の回動方向で前記噴出口とは異なる位置に錘を保持する保持部を有する光源装置において、前記保持部は、前記錘を前記回動部材の回動方向に所定範囲移動可能に保持することを特徴とするものである。

本発明によれば、プロジェクタがどのような姿勢であっても確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタと投射面とを示す外観斜視図。 （ａ）は図１の手前側から見たプロジェクタの内部の斜視図。（ｂ）は図１の奥側から見たプロジェクタの内部の斜視図。 プロジェクタから投射面までの光路を示す説明図。 プロジェクタの内部に設けられた光学エンジン部及び光源部の斜視図。 照明部に収納された光学系部品と、光変調部とを示す斜視図。 照明部と第１投射光学系と光変調部とを示す斜視図。 第２投射光学系を、第１投射光学系、照明部および光変調部とともに示す斜視図。 第１光学系から投射面（スクリーン）までの光路を示す斜視図。 外装カバーを取り外したプロジェクタの外観斜視図。 プロジェクタの設置姿勢について説明する図。 従来の光源冷却装置を示す断面図。 本実施形態の光源部の概略構成図。 風向機構の分解断面図。 回動部材の斜視図。 先の図１０（ｂ）の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構の様子を示す図。 先の図１０（ｃ）の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構の様子を示す図。 先の図１０（ｄ）の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構の様子を示す図 従来の光源装置を示す断面図。 ダクト部材を取り外した状態の従来の光源装置を示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
まず、本発明に係る受光装置を適用可能な画像投射装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る画像投射装置としてのプロジェクタ１とスクリーンなどの投射面２とを示す外観斜視図である。なお、以下の説明では、図１に示すように投射面２の法線方向をＸ方向、投射面の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投射面２の長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。

プロジェクタは、パソコンやビデオカメラ等から入力される画像データに基づいて投射画像を形成し、その投射画像Ｐをスクリーンなどの投射面２に投射表示する装置である。特に、液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源（ランプ）の高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、微小駆動ミラー装置であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）を利用した小型軽量なプロジェクタ１が普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くプロジェクタ１が利用されるようになってきている。また、フロントタイプのプロジェクタは、携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。このようなプロジェクタでは、大画面の画像を投射できること（投射面の大画面化）とともに、「プロジェクタ外に必要とされる投射空間」をできるだけ小さくできることが要請されている。後述のように、本実施形態のプロジェクタ１は、投射レンズ等の透過光学系を投射面２と平行に設定し、折り返しミラーで光束を折り返した後、自由曲面ミラーで光束を投射面２に対して拡大投射するように構成されている。この構成により、光学エンジン部を縦型で３次元的に小型化を図ることができる。

プロジェクタ１の上面には、投射画像Ｐの光束が出射する防塵ガラス５１が設けられており、防塵ガラス５１を通過した光束が投射面２に投射される。また、プロジェクタ１の上面には、ユーザーがプロジェクタ１を操作するための操作部１８３が設けられている。また、プロジェクタ１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー３３が設けられている。

図２はプロジェクタ１の本体カバーを外して内部を見た内部斜視図である。図２（ａ）は図１の手前側から見たプロジェクタ１の内部の斜視図、図２（ｂ）は図１の奥側から見たプロジェクタ１の内部の斜視図である。また、図３は、プロジェクタ１から投射面２までの光路図である。
プロジェクタ１は、光学エンジン部１００と、白色光を発する光源を有する光源部６０とを備えている。光学エンジン部１００は、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成手段としての画像形成部１０１と、画像形成部１０１で形成した画像の光束を投射面２に投射するための投射光学部１０２とを備えている。

画像形成部１０１は、反射面の傾きを変化させるように駆動可能な多数の微小ミラーを有する微小駆動ミラー装置であるＤＭＤ１２を有する光変調部１０と、光源からの光を折り返してＤＭＤ１２に照射する照明部２０とを用いて構成されている。投射光学部１０２は、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み正のパワーを有する共軸系の光学系７０を備えた第１投射光学系３０と、折り返しミラー４１と正のパワーを有する曲面ミラー４２とを有する第２投射光学系４０とを用いて構成されている。

ＤＭＤ１２は、光源からの光が照明部２０によって照射され、この照明部２０によって照射された光を変調することで画像を生成する。ＤＭＤ１２によって生成された光像は、第１投射光学系３０の光学系７０、第２投射光学系４０の折り返しミラー４１及び曲面ミラー４２を介して、投射面２に投射される。

図４は、プロジェクタ１の内部に設けられた光学エンジン部１００及び光源部６０の斜視図である。
図４に示すように、光学エンジン部１００を構成している光変調部１０と照明部２０と第１投射光学系３０と第２投射光学系４０とが、投射面２および投射画像Ｐの像面と平行な方向のうち図中Ｙ方向に並べて配置されている。また、照明部２０の図中右側には、光源装置としての光源部６０が配置されている。なお、図中２７は、ＯＦＦ光板である。

光源部６０は、光源ブラケット６２を有しており、光源ブラケット６２の上部に光源としてのハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの放電ランプ６１が装着さている。また、光源ブラケット６２の上部の放電ランプ６１の光出射側（光源部６０の長手方向他端側）には、リフレクタ６３などが保持された保持部材としての光源ホルダ６４がネジ止めされている。また、光源ホルダ６４の側面には、放電ランプ６１の発光管を冷却するための空気が流入する光源給気口６４ｂが設けられている。

図５は、照明部２０に収納された光学系部品と、光変調部１０とを示す斜視図である。
照明部２０は、カラーホイール２１、ライトトンネル２２、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５を有している。カラーホイール２１は、円盤形状のものであり、カラーモータ２１ａの回転部に固定されている。カラーホイール２１には、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。光源部６０からの光Ｌは、カラーホイール２１の周端部に到達する。カラーホイール２１の周端部に到達した光は、カラーホイール２１の回転により時分割でＲ、Ｇ，Ｂの光に分離される。

カラーホイール２１により分離された光は、ライトトンネル２２へ入射する。ライトトンネル２２は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル２２に入射した光は、ライトトンネル２２内周面で複数回反射しながら、均一な面光源にされてリレーレンズ２３へ向けて出射する。
ライトトンネル２２を抜けた光は、２枚のリレーレンズ２３を透過し、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５により反射され、ＤＭＤ１２の画像生成面上に集光して結像される。

光変調部１０は、ＤＭＤ１２が装着されるＤＭＤボード１１を備えている。ＤＭＤ１２は、マイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を上向きにしてＤＭＤボード１１に設けられたソケット１１ａに装着されている。ＤＭＤボード１１には、ＤＭＤミラーを駆動するための駆動回路などが設けられている。ＤＭＤボード１１の裏面（ソケット１１ａが設けられた面と反対側の面）には、ＤＭＤ１２を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク１３が固定されている。

ＤＭＤ１２の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、図５の矢印Ｌ２に示すように、放電ランプ６１からの光を第１光学系７０（図３参照）に向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、先の図４に示すＯＦＦ光板２７に向けて放電ランプ６１からの光を反射する（図５の矢印Ｌ１参照）。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。不図示のＯＦＦ光板２７に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。

図６は、照明部２０と第１投射光学系３０と光変調部１０とを示す斜視図である。
第１投射光学系３０は、照明部２０の上方に配置されており、複数のレンズで構成された第１光学系７０（図３参照）を保持した投射レンズ部３１と、この投射レンズ部３１を保持するレンズホルダー３２とを有している。このレンズホルダー３２が、照明部２０の上部にネジなどにより固定されている。

また、投射レンズ部３１には、フォーカスギヤ３６が設けられており、フォーカスギヤ３６には、アイドラギヤ３５が噛み合っている。アイドラギヤ３５には、レバーギヤ３４が噛み合っており、レバーギヤ３４の回転軸には、フォーカスレバー３３が固定されている。フォーカスレバー３３の先端部分は、先の図１に示すように、装置本体から露出している。

フォーカスレバー３３を動かすと、レバーギヤ３４、アイドラギヤ３５を介して、フォーカスギヤ３６が回動する。フォーカスギヤ３６が回動すると、投射レンズ部３１内の第１光学系７０を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動し、投射画像のピントが調整される。

図７は、第２投射光学系４０を、第１投射光学系３０、照明部２０および光変調部１０とともに示す斜視図である。
第２投射光学系４０は、第２光学系を構成する折り返しミラー４１と、凹面状の曲面ミラー４２とを備えている。曲面ミラー４２の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる。また、第２投射光学系４０は、曲面ミラー４２から反射した光像を透過するとともに、装置内の光学系部品を防塵するための防塵ガラス５１も備えている。

第２投射光学系４０は、折り返しミラー４１と防塵ガラス５１とを保持するミラーブラケット４３を有している。また、曲面ミラー４２を保持する自由ミラーブラケット４４と、ミラーブラケット４３および自由ミラーブラケット４４が取り付けられるミラーホルダー４５とを有している。

ミラーホルダー４５は、箱型の形状をしており、上面、下面および図中Ｘ方向奥側が開口しており、上から見たとき、略コの字状の形状をしている。ミラーホルダー４５の上部開口のＺ方向手前側と奥側とのそれぞれでＸ方向に延びる縁部は、傾斜部と、平行部で構成されている。傾斜部は、図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜している。平行部は図中Ｘ方向と平行である。また、傾斜部が、平行部より図中Ｘ方向手前側にある。また、ミラーホルダー４５の上部開口の図中Ｘ方向手前側のＺ方向に延びる縁部は、図中Ｚ方向と平行になっている。

ミラーブラケット４３は、ミラーホルダー４５の上部に取り付けられる。ミラーブラケット４３は、ミラーホルダー４５の上部開口縁部の傾斜部と当接する図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜した傾斜面４３ａを有している。また、ミラーホルダー４５の上部開口部縁部の平行部と当接するＸ方向に平行な平行面４３ｂを有している。傾斜面４３ａと平行面４３ｂとは、それぞれ開口部を有しており、傾斜面４３ａの開口部を塞ぐように、折り返しミラー４１が保持されており、平行面４３ｂの開口部を塞ぐように防塵ガラス５１が保持されている。

折り返しミラー４１は、板バネ状のミラー押さえ部材４６によりＺ方向両端が、ミラーブラケット４３の傾斜面４３ａに押し付けられることにより、ミラーブラケット４３の傾斜面４３ａに位置決め保持されている。折り返しミラー４１のＺ方向の一方側端部には、２個のミラー押さえ部材４６により固定されており、他方側端部には、１個のミラー押さえ部材４６により固定されている。

防塵ガラス５１は、Ｚ方向両端が、板バネ状のガラス押さえ部材４７によりミラーブラケット４３の平行面４３ｂに押し付けられることにより、ミラーブラケット４３に位置決め固定されている。防塵ガラス５１は、Ｚ方向両端それぞれ１個のガラス押さえ部材４７により保持されている。

曲面ミラー４２を保持する自由ミラーブラケット４４は、図中Ｘ方向奥側から手前側へ向けて下降するように傾斜した腕部４４ａをＺ軸方向手前側と奥側とに有している。また、自由ミラーブラケット４４は、腕部４４ａの上部でこれら二つの腕部４４ａを連結する連結部４４ｂを有している。自由ミラーブラケット４４は、ミラーホルダー４５の図中Ｘ方向奥側の開口を曲面ミラー４２が覆うように、腕部４４ａがミラーホルダー４５に取り付けられている。

曲面ミラー４２の上端が、防塵ガラス５１側端部の略中央部が、板バネ状の自由ミラー押さえ部材４９により自由ミラーブラケット４４の連結部４４ｂに押し付けられている。また、曲面ミラーの第１光学系側の図中Ｚ軸方向両端が、ネジにより自由ミラーブラケット４４の腕部４４ａに固定されている。

第２投射光学系４０は、第１投射光学系３０のレンズホルダー３２に積載固定される。具体的には、ミラーホルダー４５の下部には、レンズホルダー３２の上面と対向する下面４５１が設けられている。この下面４５１には、第１投射光学系３０にネジ止めするための筒状形状のネジ止め部４５ａが複数個所形成されている。第２投射光学系４０は、第１投射光学系３０のレンズホルダー３２に設けられた不図示の各ネジ貫通孔にネジを貫通させ、各ネジ止め部４５ａにネジをネジ止めすることにより、第１投射光学系３０にネジ止めされる。

図８は、第１光学系７０から投射面２（スクリーン）までの光路を示す斜視図である。
第１光学系７０を構成する投射レンズ部３１を透過した光束は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間で、ＤＭＤ１２で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間に曲面像として結像される。次に、中間像を結像した後の発散する光束は、凹面状の曲面ミラー４２に入射し、収束光束になり、曲面ミラー４２により中間像を「さらに拡大した画像」にして投射面２に投射結像する。

このように、投射光学系を、第１光学系７０と、第２光学系とで構成し、第１光学系７０と第２光学系の曲面ミラー４２との間に中間像を形成し、曲面ミラー４２で拡大投射することで、投射距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。

図９は、外装カバー５９を取り外したプロジェクタ１の外観斜視図である。
図９に示すように、光源ハウジング９７よりも図中Ｘ方向手前側には、光源ブロワ９５が配置されている。光源ブロワ９５は、両面吸気シロッコファンであり、Ｘ方向手前側と奥側とから装置内の空気を吸気する。光源ブロワ９５の空気が排出される排出口には、光源ダクト９６の一端である空気流入口が接続されている。光源ダクト９６は、光源ハウジング９７の不図示の開口部を貫通しており、光源ダクト９６の他端である空気排出口が、光源ハウジング９７内に収納されている光源部６０の光源ホルダ６４側面に設けられた光源給気口６４ｂと対向している。

図１０は、プロジェクタの設置姿勢について、説明する図である。
図１０（ａ）は、机上に設置し、壁面のスクリーンＳに投射するときの設置姿勢を示す図であり、図１０（ｂ）は、天井に設置し、壁面のスクリーンＳに投射するときの設置姿勢を示す図である。また、図１０（ｃ）は、壁面に設置し、机上に投射するときの設置姿勢であり、図１０（ｄ）は、壁面に設置し、天井に投射するときの設置姿勢を示す図である。
図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、投射面の地面に対する角度や、プロジェクタを設置する面などにより、様々な姿勢でプロジェクタは設置される。

図１１は、従来の光源冷却装置を示す断面図である。従来、送風手段としての光源ブロワ９５から吸引された空気は、光源ダクト９６内を移動したのち、光源ホルダ６４の光源給気口６４ｂから放電ランプ６１の発光管６１１へ空気を送付して、発光管６１１を冷却していた。しかしながら、プロジェクタの設置姿勢によっては、放電ランプ６１の発光管６１１の冷却に対して非常に過酷な環境となり、放電ランプ６１の発光管６１１の温度が定格から外れる場合がある。その結果、発光管６１１の破損が早まり低寿命化となるおそれがある。これは、発光管６１１の発光部６１１ａは、発熱により下部よりも上部の方が高温となる。しかし、プロジェクタの設置姿勢によっては、光源給気口６４ｂが、発光管６１１よりも下方に位置する場合がある。この場合、光源給気口６４ｂから噴出した空気は、発光管６１１の下部に当たることになり、発光管６１１の発光部６１１ａの上部を良好に冷却できない。その結果、発光管６１１の発光部６１１ａ上部の温度が定格から外れてしまう。

この対策として、本実施形態では、プロジェクタがどのような姿勢で設置されても、常に、発光管６１１の発光部６１１ａの上部に、空気を当てることができるように光源冷却装置を構成した。以下に、具体的に説明する。

図１２は、本実施形態の光源部６０の概略構成図であり、図１３は、風向機構８０の分解断面図である。図１２（ａ）は、横断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図１２に示すように光源装置たる光源部６０の光源ホルダ６４内には、風向機構８０が設けられている。風向機構８０は、図１３に示すように、回動部材８２と、回動部材８２を回動自在に保持する風向ホルダ８１と、風向封止部材８３と、球形状の錘８４とを備えている。

風向ホルダ８１は、円筒形状であり、放電ランプ６１側の端縁に内側に突出した抜け止め部８１ａが設けられている。また、風向ホルダ８１には、光源ホルダ６４の光源給気口６４ｂと対向し、光源ブロワ９５から吸引された空気が流入する流入口８１ｂが設けられている。

図１４は、回動部材８２の斜視図である。
回動部材８２は、筒状部８２ｂと、筒状部８２ｂの放電ランプ側端部から外側に突出するように形成された円盤部８２ｆとを有している。円盤部８２ｆには、放電ランプ６１の発光管の発光部上部に向けて空気を流す第１噴出口８２ａと、発光管６１１の先端部６１１ｂに向けて空気を流す第２噴出口８２ｄとを有している。第１噴出口８２ａは、円盤部８２ｆを切り欠いて形成されている。第２噴出口８２ｄは、筒状部８２ｂを挟んで第１噴出口８２ａの反対側に設けられており、円盤部８２ｆを貫通する穴形状である。この第２噴出口８２ｄよりも外側には、錘８４を保持する保持室８２ｅが設けられている。保持室８２ｅは、少なくとも回動部材８２の回動方向の長さが、錘８４の直径よりも長く、錘８４は、回動部材８２の回動方向に所定範囲移動可能に保持室８２ｅに保持される。

また、円筒部８２ｂの第１噴出口８２ａ側は、他の部分よりも肉厚となっており、円筒部８２ｂの外周面で、風向ホルダ８１に流入した空気を第１噴出口８２ａに案内する導風壁８２ｃを形成している。

風向封止部材８３は、中央部に放電ランプ６１の光を通過させるための光通過穴８３ａが形成された円盤状の構成であり、複数のネジ貫通穴８３ｂが、円周方向等間隔で設けられている。光通過穴８３ａの直径は、回動部材８２の筒状部８２ｂの内径とほぼ同じとなっている。回動部材８２を、風向ホルダ８１内部に挿入した後、錘８４を、保持室８２ｅに入れる。そして、風向封止部材８３を風向ホルダ８１にネジ止めすることにより、回動部材８２が、風向ホルダ８１に回動自在に保持される。また、錘８４が、保持室８２ｅと、風向封止部材８３とに囲われた空間内に、回動部材８２の回動方向に所定範囲移動可能に保持される。

図１２に示すように、風向ホルダ８１の流入口８１ｂから風向ホルダ内に流入した空気は、回動部材８２の筒状部８２ｂの外周面と、円盤部８２ｆと、風向ホルダ８１の内周面と、風向封止部材８３とで囲われた流路Ｒ１を流れる。そして、第１噴出口８２ａおよび第２噴出口８２ｄからリフレクタ６３内部へ噴出する。第１噴出口８２ａから噴出した空気は、図１２（ａ）の矢印Ａ１に示すように、リフレクタ６３の内周面に沿って、すり鉢状のリフレクタの底部６３ａ付近に位置する発光部６１１ａへ流れる。これにより、発光部６１１ａを空冷することができる。また、図１２（ａ）の矢印Ａ２に示すように、第２噴出口８２ｂから噴出した空気は、発光管６１１の先端部６１１ｂへ流れ、発光管６１１の先端部６１１ｂを積極的に空冷することができる。

また、本実施形態においては、円筒部８２ｂの第１噴出口８２ａ側を、他の部分よりも肉厚とし、第１噴出口８２ａに向かうに連れて、流路Ｒ１を狭めている。これにより、第１噴出口８２ａに向かうに連れて、空気の流速を上げることができ、勢いよく第１噴出口８２ａから空気を噴出させることができる。これにより、リフレクタ６３の底部６３ａ付近の発光部６１１ａまで、第１噴出口８２ａから噴出した空気を良好に届かせることができ、発光部６１１ａの上部を良好に空冷することができる。

発光管６１１の発光部６１１ａは、先の図１２に示すように、リフレクタ６３の底部６３ａ付近にあり、第１噴出口８２ａから噴出した空気は、上述したように、リフレクタ６３に沿って流れていく。このため、第１噴出口８２ａのみ有する構成では、発光管６１１の先端部６１１ｂ側が良好に空冷されず、発光管６１１の先端部６１１ｂが、定格温度から外れるおそれがある。しかし、本実施形態の風向機構８０は、発光管６１１の先端部６１１ｂに空気を当てる第２噴出口８２ｄを有している。よって、発光管６１１の先端部６１１ｂも良好に空冷することができる。これより、発光管６１１の先端部６１１ｂが、定格温度よりも高くなるのを抑制することができ、放電ランプ６１の寿命を延ばすことができる。

また、本実施形態においては、回動部材８２の保持室８２ｅで錘８４を保持し、錘８４の自重により、回動部材８２は保持室８２ｅが常に最下端に位置するように、風向ホルダ８１内を回動することができる。

図１５は、先の図１０（ｂ）の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構８０の様子を示す図であり、図１６は、先の図１０（ｃ）の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構８０の様子を示す図である。また、図１７は、先の図１０（ｄ）の姿勢でプロジェクタを設置したときの風向機構８０の様子を示す図である。
図１５〜図１７に示すように、プロジェクタの設置姿勢に係わらず、錘８４を保持した保持室８２ｅが常に最下端に位置し、保持室８２ｅと反対側に設けた第１噴出口８２ａが常に上方に位置している。これは、設置するために、プロジェクタを回動部材の回動方向回りに傾けていくと、錘８４の自重により、錘８４が保持室８２ｅ内を移動し、保持室８２ｅの壁に突き当たる。保持室８２ｅの壁に錘８４が突き当たったときの衝撃力が、回動部材８２に加わる。これにより、回動部材８２が風向ホルダ８１内を回動する。その結果、プロジェクタの設置姿勢によらず、第１噴出口８２ａを常に発光管６１１よりも上方に位置させることができる。よって、第１噴出口８２ａから噴出した空気を、発光部６１１ａの上部に当てることができ、下部よりも温度上昇しやすい発光部６１１ａの上部を良好に冷却することができる。

回動部材８２は、風向ホルダ８１や風向封止部材８３と接触しており、これら部材との間に静止摩擦力が働いている。プロジェクタの姿勢を変更したときに、回動部材８２を回動させるための力である回動起動力が、上記静止摩擦力よりも大きくないと、回動部材８２は回動しない。例えば、回動部材８２と風向ホルダ８１との接触部に塵や埃が入り込んだり、回動部材８２と風向封止部材８３との接触部に塵や埃が入り込んだりして、静止摩擦力が高まる場合がある。従来の構成のように、回動部材８２に錘８４を固定し、回動起動力が錘８４の自重のみの場合、上記のように静止摩擦力が高まると、静止摩擦力が回動起動力よりも大きくなる場合がある。その結果、プロジェクタの設置姿勢を変更しても回動部材８２が回転せず、第１噴出口８２ａが発光管６１１よりも上方に位置せず、発光部６１１ａの上部を良好に冷却できないという問題が発生する。錘８４を大きくして、錘８４の重量を増加させることで、上記問題を解決できるが、装置の重量アップや、装置の大型化に繋がってしまう。

一方、本実施形態においては、上述したように、錘８４を回動部材８２の回動方向に所定範囲移動可能に保持室８２ｅに保持し、プロジェクタの設置姿勢を変更したとき、保持室８２ｅの壁に錘８４を突き当てるようにした。これにより、回動起動力が、錘８４が保持室８２ｅの壁に突き当たったときの衝撃力になる。この衝撃力は、錘８４の質量と、錘８４が保持室８２ｅの壁に突き当たる際の速度とに依存する。通常、設置の際のプロジェクタの取り扱いにおいて、ある程度の速度でプロジェクタを傾けていく。また、装置の取り扱い説明書などに、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置するように指示しておくことで、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置することを促すこともできる。よって、設置する際には、ある程度の速度で錘８４を保持室８２ｅの壁に突き当てることができ、ある程度の衝撃力を生じさせることができる。よって、回動起動力が、錘８４の自重だけの場合に比べて、回動起動力を高めることができる。これにより、錘８４の重量を増加させずとも、回動部材８２を回動させることができる。

回動部材８２が回動した後は、錘８４の自重の作用で回動部材８２を回動させることになる。回動部材８４と回動部材８２に接触する部材との間の動摩擦力は、静止摩擦力よりも小さいので、錘８４の自重作用のみで、良好に回動部材８４２を回動させ続けることができる。これにより、プロジェクタの設置姿勢が変更されたとき、回動部材８２を良好に回動させることができ、確実に第１噴出口８２ａを発光管６１１よりも上方に位置させることができる。

また、風向ホルダ８１、回動部材８２および風向封止部材８３を樹脂で形成するのが好ましい。これらを樹脂で形成することにより、射出成型などにより安価に製造することができる。これにより、金属などでこれらを形成する場合に比べて、装置を安価にすることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
放電ランプ６１などの光源と、回動自在に保持された回動部材８２の第１噴出口８２ａなどの噴出口から光源に空気を送風して冷却する光源冷却装置などの冷却装置とを備え、回動部材８２は、噴出口が光源よりも上方に位置するように、回動部材８４の回動方向で噴出口とは異なる位置に錘８４を保持する保持室８２ｅなどの保持部を有する光源部６０などの光源装置において、保持部は、錘８４を回動部材８２の回動方向に所定範囲移動可能に保持する。
（態様１）によれば、錘８４を回動部材８２の回動方向に所定範囲移動可能に保持しているので、プロジェクタを光源装置の光軸回りに傾けていくと、錘８４の自重で、錘８４が保持部内を移動していく。そして、錘８４の移動範囲を所定範囲に規制する保持部の規制箇所のうち、回動部材８２の回動方向下流側の規制箇所に錘８４が突き当たる。この突き当たりで、回動部材８２に衝撃力が加わり、その衝撃力が回動部材８２を回動させる回動起動力となる。この衝撃力は、錘８４の質量と、錘８４が保持部に突き当たる際の速度とに依存する。通常、設置の際のプロジェクタの取り扱いにおいて、ある程度の速度でプロジェクタを傾けていく。また、装置の取り扱い説明書などに、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置するように指示しておくことで、プロジェクタを勢いよく傾けてから設置することを促すこともできる。よって、設置する際には、ある程度の速度で錘８４を保持部に突き当てることができ、ある程度の衝撃力を生じさせることができる。その結果、回動部材８２とこの回動部材８２と接触する部材との静止摩擦力より、回動起動力を大きくすることができる。また、回動部材８２が回動起動した後は、錘８４の自重の作用で回動部材８２を回動させることになるが、回動部材８２と回動部材８２に接触する部材との間の動摩擦力は、静止摩擦力よりも小さいので、錘８４の自重作用のみで、良好に回動部材８２を回動させ続けることができる。これにより、プロジェクタの設置姿勢が変更されたとき、回動部材８２を良好に回動させることができ、プロジェクタがどのような姿勢であっても確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる。

（態様２）
（態様１）において光源装置において、光軸回りに当該光源装置の姿勢を変化させたとき、錘８４の自重で錘８４が保持部内を移動し、錘８４が保持室８２ａなどの保持部の錘８４の移動可能範囲を所定範囲にするための移動規制部（本実施形態では、保持室８２ｅの回動部材の回動方向に対して直交する壁）に突き当てることで、回動部材８２を回動させる回動起動力が発生するように構成した。
かかる構成を備えることで、光源装置の姿勢が光軸回り変更されたとき、回動部材８２を良好に回動させることができ、プロジェクタがどのような姿勢であっても確実に噴出口を、発光部より上方に位置させることができる。

（態様３）
（態様１）または（態様２）において、第１噴出口８２ａなどの噴出口は、放電ランプ６１などの光源の発光部６１１ａに向けて空気が噴出するように構成した。
（態様３）によれば、発熱で高温になる発光部６１１ａの上部を積極的に空冷することができ、放電ランプ６１などの寿命低下を抑制することができる。

（態様４）
（態様３）において、回動部材８２には、放電ランプ６１などの光源の先端に向けて空気を噴出する第２噴出口８２ｅを有する。
（態様４）によれば、実施形態で説明したように、第１噴出口８２ａなどの噴出口から噴出した空気が当たり難く、温度上昇しやすい放電ランプ６１の先端部を、第２噴出口８２ｄにより空冷することができる。これにより、放電ランプ６１の先端部の温度上昇を抑制することができ、放電ランプの寿命低下を抑制することができる。

（態様５）
（態様１）乃至（態様４）いずれかにおいて、回動部材８２およびこの回動部材８２の噴出口へ空気を送り込むための通路を形成する部材（本実施形態では、風向ホルダ８１および風向封止部材）が、樹脂材料からなる。
（態様５）によれば、実施形態で説明したように、回動部材８２や回動部材８２の噴出口へ空気を送り込むための通路を形成する部材を射出成型で安価に製造することができ、装置のコストアップを抑制することができる。

（態様６）
光源装置から出射された光を用いて投射画像を生成して投射面に投射画像を投射するプロジェクタ１などの画像投射装装置において、（態様１）乃至（態様５）のいずれかの光源装置を用いる。
（態様６）によれば、プロジェクタなどの画像投射装置が、どのような姿勢で設置されても、光源装置の光源を、良好に冷却することができ、光源の寿命低下を抑制することができる。

（態様７）
（態様６）において、回動部材８２の回動軸方向が、投射面と平行、かつ、鉛直方向と直交する方向となるように、光源装置を配置した。
かかる構成を備えることで、先の図１０（ｃ）に示した机上投影姿勢や、図１０（ｄ）の天井投影姿勢でプロジェクタを競設置したときでも、回動部材８２の回動軸方向が、鉛直方向に対して直交する方向となり、第１噴出口８２ａの噴出口を、放電ランプ６１などの光源よりも上方に位置させることができる。

１：プロジェクタ
２：投射面
６０：光源部
６１：放電ランプ
６３：リフレクタ
６３ａ：底部
６４ｂ：光源給気口
８０：風向機構
８１：風向ホルダ
８１ｂ：流入口
８２：回動部材
８２ａ：第１噴出口
８２ｂ：円筒部
８２ｄ：第２噴出口
８２ｅ：保持室
８２ｆ：円盤部
８３：風向封止部材
８４：錘
９５：光源ブロワ
９６：光源ダクト
６１１：発光管
６１１ａ：発光部
６１１ｂ：先端部

特開２０１１−１６４１７０号公報

Claims (7)

1. 光源と、
   回動自在に保持された回動部材の噴出口から前記光源に空気を送風して冷却する冷却装置とを備え、
   前記回動部材は、前記噴出口が前記光源よりも上方に位置するように、前記回動部材の回動方向で前記噴出口とは異なる位置に錘を保持する保持部を有する光源装置において、
   前記保持部は、前記錘を前記回動部材の回動方向に所定範囲移動可能に保持することを特徴とする光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置において、
   光軸回りに当該光源装置の姿勢を変化させたとき、前記錘の自重で前記錘が前記保持部内を移動し、前記錘が前記保持部の前記錘の移動可能範囲を所定範囲にするための移動規制部に突き当てることで、前記回動部材を回動させる回動起動力が発生するように構成したことを特徴とする光源装置。
3. 請求項１または２に記載の光源装置において、
   前記噴出口は、前記光源の発光部に向けて空気が噴出するように構成したことを特徴とする光源装置。
4. 請求項３に記載の光源装置において、
   前記回動部材には、前記光源の先端に向けて空気を噴出する第２噴出口を有することを特徴とする光源装置。
5. 請求項１乃至４いずれかに記載の光源装置において、
   前記回動部材および前記回動部材の噴出口へ空気を送り込むための通路を形成する部材が、樹脂材料からなることを特徴とする光源装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の光源装置を備え、光源装置から出射された光を用いて投射画像を生成して投射面に投射画像を投射することを特徴とする画像投射装置。
7. 請求項６の画像投射装置において、
   前記回動部材の回動軸方向が、投射面と平行、かつ、鉛直方向と直交する方向となるように、光源装置を配置したことを特徴とする画像投射装置。

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