(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプ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、該光学像を拡大投写するプロジェクタに使用され、光源ランプと、前記光源ランプから放射される光線を揃えて射出するリフレクタと、前記光源ランプおよび前記リフレクタを収納する筺体とを備えた光源装置であって、
前記リフレクタの光線射出面は透明板に覆われ、前記透明板および前記リフレクタの当接面には、前記リフレクタの光軸を中心として対称配置される一対の開口部が形成され、
前記筺体は、一部が開口された筺体本体と、前記筺体本体の開口を塞ぐ第１蓋部材および第２蓋部材と、前記一対の開口部を通して前記光源ランプに冷却空気を導入する冷却流路と、前記プロジェクタから取り外した際には、前記冷却流路を塞ぎ、前記プロジェクタに装着した際には、前記冷却流路を開放する冷却流路開閉部とを備え、
前記第１蓋部材および前記第２蓋部材の間には、筺体外から前記冷却流路に、および／または前記冷却流路からの空気を筺体外に、案内するダクトが形成されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光源装置において、
前記一対の開口部は、前記リフレクタの光線射出方向先端部分に形成された凹部であることを特徴とする光源装置。
【請求項３】
請求項１および請求項２に記載の光源装置において、
前記一対の開口部は、前記プロジェクタから取り外した際、水平方向に配置されることを特徴とする光源装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光源装置において、
前記冷却流路開閉部は、前記筺体に回動自在に軸支され、該筺体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、前記蓋部材を回動方向に付勢する付勢部材とを備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の光源装置において、
前記冷却流路開閉部は、前記筺体に摺動自在に支持され、該筺体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、前記蓋部材を摺動方向に付勢する付勢部材とを備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光源装置において、
前記一対の開口部には、防塵用フィルタが設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光源装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源装置の装着時、先端が前記冷却流路開閉部に挿入され、冷却空気を該光源装置内に導くダクトを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
請求項８に記載のプロジェクタにおいて、
前記冷却空気を前記光源装置内に導くダクトには、その基端側に冷却空気を送り込むファンが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】
請求項８に記載のプロジェクタにおいて、
当該プロジェクタ内部を冷却した空気を当該プロジェクタ外部に排出する排気ダクトを有し、
前記冷却空気を前記光源装置内に導くダクトは、その基端側が前記排気ダクトと接続されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源ランプ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、該光学像を拡大投写するプロジェクタに使用され、光源ランプと、前記光源ランプから放射される光線を揃えて射出するリフレクタと、前記光源ランプおよび前記リフレクタを収納する筐体とを備えた光源装置、および前記光源装置を備えたプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源ランプ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、該光学像を拡大投写するプロジェクタが利用されている。
このようなプロジェクタは、会議、学会、展示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに広く利用される。このため、プロジェクタによる投写画像の鮮明化を可能とするため、光源ランプの高輝度化が促進されている。
【０００３】
ここで、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が使用され、寿命になると、石英ガラスで作られた発光管が破裂し、破片が飛び散るおそれがある。このため、この光源ランプを含む光源装置は、リフレクタの光線射出面を透明ガラス板等で覆い、光源ランプが破裂しても破片が飛び散らないような工夫を施していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した光源装置は、光源ランプがリフレクタおよび透明ガラス板で構成される空間内部に密閉されてしまうため、光源ランプが高温になり易く、却って光源ランプの寿命を縮めてしまうという問題がある。
一方、リフレクタおよび透明ガラス板の一部に冷却空気導入用の開口部を形成し、発光管を冷却する構造が考えられるが、開口部を形成すれば、光源ランプの破裂時、破片を完全に零れ落とさない構造とすることが困難となる。
【０００５】
本発明の目的は、光源ランプが万が一破裂しても、破片が外部に零れ落ちることがなく、かつ効率的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることのできる、光源装置、およびプロジェクタを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の光源装置は、光源ランプ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、該光学像を拡大投写するプロジェクタに使用され、光源ランプと、前記光源ランプから放射される光線を揃えて射出するリフレクタと、前記光源ランプおよび前記リフレクタを収納する筺体とを備えた光源装置であって、前記リフレクタの光線射出面は透明板に覆われ、前記透明板および前記リフレクタの当接面には、前記リフレクタの光軸を中心として対称配置される一対の開口部が形成され、前記筺体は、一部が開口された筺体本体と、前記筺体本体の開口を塞ぐ第１蓋部材および第２蓋部材と、前記一対の開口部を通して前記光源ランプに冷却空気を導入する冷却流路と、前記プロジェクタから取り外した際には、前記冷却流路を塞ぎ、前記プロジェクタに装着した際には、前記冷却流路を開放させる冷却流路開閉部とを備え、前記第１蓋部材および前記第２蓋部材の間には、筺体外から前記冷却流路に、および／または前記冷却流路からの空気を筺体外に、案内するダクトが形成されていることを特徴とする。
【０００７】
ここで、上述した一対の開口部は、透明板の一部を切り欠いて形成することもできるが、リフレクタの光線射出方向先端縁の一部を切り欠いて形成される凹部として構成するのが好ましい。リフレクタの光軸に直交する方向に、さらに、発熱源である光源ランプ近傍に冷却空気を流すことができ、光源ランプを効率的に冷却することができるからである。この際、一対の開口部は、プロジェクタから取り外した際、水平方向に配置されることが望ましい。
また、光源ランプおよびリフレクタを収納する筺体は、射出される光束の光軸方向、およびこの光軸に直交する方向に、光源ランプおよびリフレクタを位置決めする位置決め面を有する筺体をいい、例えば、射出成型等によるプラスチック製の成形品として構成することができる。
さらに、防塵用フィルタは、一対の開口部のうち、空気導入用の開口部のみ、空気排出用の開口部のみ、および両方に設けることができる。
【０００８】
このような本発明によれば、筺体に一対の開口部を通して光源ランプに冷却空気を導入する冷却流路が形成されているため、光源ランプを効率的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることができる。
また、プロジェクタから取り外した際に冷却流路を塞ぐ冷却流路開閉部を備えているため、プロジェクタの使用中に光源ランプの発光管が破裂しても、光源装置の交換に際して発光管の破片が外部に零れ落ちることがなく、プロジェクタの装着時には、前記冷却流路開閉部が冷却流路を開放するように構成されているため、光源ランプの冷却効率が損なわれることもない。さらに、プロジェクタから取り外した際、一対の開口部が水平方向に配置するように光源装置を装着しておけば、当該光源装置の交換に際して発光管の破片が外部に零れ落ちるのをより一層確実に防止することができる。
さらに、筺体にダクトが形成されていることにより、筺体外からの冷却空気の導入、筺体外への冷却後の空気の排出を、プロジェクタ内の冷却流路に応じた位置で行うことができるため、光源装置の冷却効率を一層向上させることができる。
さらにまた、一対の開口部に防塵用フィルタが設けられていることにより、万が一光源ランプの発光管が破裂しても、破片が筺体外に零れ落ちることを確実に防止することができる。また、空気導入用の開口部に防塵用フィルタを設ければ、冷却空気の導入に伴って、光源装置内に塵埃が侵入することを防止することができるため、発光管の汚れに伴う輝度の低下を防止することができる。
【０００９】
以上において、上述した冷却流路開閉部としては、筐体に回動自在に軸支され、該筐体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、前記蓋部材を回動方向に付勢する付勢部材とを備えたものや、筐体に摺動自在に支持され、該筐体に形成された開口を塞ぐ蓋部材と、前記蓋部材を摺動方向に付勢する付勢部材とを備えたものが考えられ、筐体に形成される冷却流路の空気導入用開口、空気排出用開口いずれか一方、または、両者を併用して冷却流路開閉部としてもよい。
このように、冷却流路開閉部が蓋部材および付勢部材から構成することにより、簡素な構造で筐体に冷却流路開閉部を設けることができるため、光源装置の製造の容易化を図ることができる。
【００１２】
そして、本発明のプロジェクタは、上述した光源装置のいずれかを備えたことを特徴とし、このようなプロジェクタによれば、前記と同様の作用および効果を享受することができる。
【００１３】
上記プロジェクタにおいて、光源装置の装着時、先端が冷却流路開閉部に挿入され、冷却空気を当該光源装置内に導くダクトを備えているのが好ましい。
このようなダクトを備えていることにより、プロジェクタ内の冷却空気を光源装置内に確実に導くことができるため、光源装置の冷却効率が一層向上し、光源装置の寿命を一層長くすることができる。
【００１４】
また、上述したダクトには、その基端側に冷却空気を送り込むファンが設けられているか、プロジェクタ内部を冷却した空気をプロジェクタ外部に排出する排気ダクトを有している場合、上述した冷却空気を光源装置内に導くダクトは、その基端側が排気ダクトと接続されているのが好ましい。
このように、冷却空気を光源装置内に導くダクトにファンが設けられていたり、排気ダクトと接続されることにより、冷却空気を当該光源装置内に導くダクトから冷却流路に強制的に冷却空気を送り込むことができるため、冷却空気の循環を促進して、光源装置の冷却効率を一層向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２、３は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図４は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
プロジェクタ１は、光源としての光源装置から射出された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を、電気光学装置を構成する光変調装置である液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をクロスダイクロイックプリズム４５により合成して、投写レンズ４６を介して投写面上に拡大表示する形式のものである。各構成部品は外装ケース２の内部に収納されているが、投写レンズ４６はそのズーム機構により、必要に応じて外装ケース２から突出可能に設けられている。
【００１６】
図１ないし図４において、プロジェクタ１は、筐体である外装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源ユニット３と、同じく外装ケース２内に配置された平面Ｌ字形の光学ユニット４とを備え、全体略直方体形状となっている。
【００１７】
外装ケース２は、基本的には、装置上面を覆う板金製のアッパーケース２１と、装置底面を構成するマグネシウム等のダイキャスト製のロアーケース２３と、アッパーケース２１およびロアーケース２３間に介装配置され、装置側面を覆うアルミニウムあるいは鉄板等を曲げ加工したミドルケース２２とから構成されている。これらのケース２１、２２、２３は、互いにネジで固定されている。
【００１８】
アッパーケース２１は、上面部２１１およびその周囲に設けられた側面部２１２で形成され、例えば金型を用いてプレス等で成形加工される。また、側面部２１２のフロント部２１１Ａ側には、投写レンズ４６を取付けるレンズ取付け枠２４に対応する丸孔開口２１１Ｄが設けられ、丸孔開口２１１Ｄの周辺は絞り加工によって内部側に湾曲している。さらに、側面部２１２のフロント部２１１Ａと直交する一側面には、切欠き部２１１Ｃ（図３参照）が形成されている。
また、アッパーケース２１の上面部２１１の投写レンズ４６側には、プロジェクタ１の画質等を調整するための操作スイッチ２Ｂが設けられている。この操作スイッチ２Ｂの両側方には、スピーカ用の多数の孔２Ｃが穿設されている。
【００１９】
ミドルケース２２は、前述のようにアルミニウム板等を曲げ加工して成形されたものであり、投写レンズ４６を挟んで左右に配置される第１ケース部材２２Ａ、および第２ケース部材２２Ｂと、第１ケース部材２２Ａの背面側の第３ケース部材２２Ｃとを含んで形成され、第１ケース部材２２Ａと第３ケース部材２２Ｃとの間には、内部に配置されたインターフェース基板９２に設けられたインターフェース用の種々のコネクタが露出されるインターフェース露出部材２２Ｄが配置・接続され、第２ケース部材２２Ｂと第３ケース部材２２Ｃとの間には、ランプカバー２２Ｅが開閉可能に設けられている。
【００２０】
各ケース部材２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、プレスやマシニングセンタ等で打ち抜かれた所定形状のアルミニウム板等を適宜曲げ加工することで、前記アッパーケース２１およびロアーケース２３と組合わされる形状とされている。
【００２１】
第１ケース部材２２Ａの前面側に形成されるフロント２２１Ａと、第２ケース部材２２Ｂとの間には、前記レンズ取付け枠２４に対応する開口（図略）が形成されている。また、第２ケース部材２２Ｂのフロント２２１Ａ側には、図示しない開口部が形成されており、この開口部は、レンズ取付け枠２４に形成されている排気口２４Ａと対向している。
【００２２】
そして、このレンズ取付け枠２４は、ミドルケース２２に取り付けられることにより、当該ミドルケース２２を構成している。なお、排気口２４Ａの周囲には、例えばプラスチック製のカバー２４０が貼り付けられている。
また、第２ケース部材２２Ｂには、ロアーケース２３側からアッパーケース２１側に向かって所定寸法延び、かつ、互いが所定寸法離れたハンドル用開口２２１Ｂが設けられ、これらの開口２２１Ｂには、プロジェクタ１を持ち運ぶ際に使用するハンドル８０が取り付けられている。
【００２３】
ランプカバー２２Ｅは、図３に示されるように、例えば、第２ケース部材２２Ｂ側にねじ等のつまみ部材８１を有するとともに、第３ケース部材２２Ｃの端縁に係合されている。このつまみ部材８１は、Ｅリングを介して第２ケース部材２２Ｂに形成されている図示しないナットに螺合されている。つまみ部材８１回してナットとの螺合を解除すると、螺合していた分だけ、つまみ部材８１がランプカバー２２Ｅより外に飛び出す。そして、このつまみ部材８１を掴んで、ランプカバー２２Ｅを、プロジェクタ１の側面に沿ってスライドさせると、当該ランプカバー２２Ｅを外すことができるようになっている。なお、つまみ部材８１は、Ｅリングで支持されているため、ナットとの螺合を解除しても、ランプカバー２２Ｅからは外れない構造となっている。
【００２４】
ロアーケース２３は、前述のように、マグネシウム等のダイキャスト製とされ、略長方形状の底面部２３１およびその周囲の側面部２３２が一体形成されている。内部には、所定箇所に適宜補強リブ等が設けられ、ロアーケース２３全体の強度が確保されている。
【００２５】
このようなロアーケース２３において底面部２３１の前方の両隅部分には、プロジェクタ１全体の傾きを調整して投写画像の位置合わせを行う高さ位置調整機構７が設けられている。これに対して底面部２３１の後方側中央部には、樹脂製のフット部材６（図３）が嵌合している。なお、高さ位置調整機構７は、ダイヤル部分を回転させたり、レバーを操作することで突出方向に進退する構成であり、その進退量を調整することによって表示画面の高さや傾きを変更することが可能である。
また、ロアーケース２３の底面部２３１には、ファンカバー２３５が取り付けられている。さらに、ロアーケース２３のフロント部２３２Ａには、レンズ取付け枠２４に対応して丸孔開口２３２Ｄが設けられている。
【００２６】
このような外装ケース２には、内部に冷却空気を取り入れるための吸気孔２Ａ、冷却後の空気を排出するための排気口２４Ａ、操作スイッチ２Ｂ、スピーカの位置に対応した多数の孔２Ｃ、ハンドル用開口２２１Ｂ等が設けられている。なお、図２に示されるように、ハンドル用開口２２１Ｂからも、内部に冷却空気が取り入れられるように、吸気孔２２１Ｆが形成されている。
【００２７】
電源ユニット３は、図４に示されるように、外装ケース２内の下面側に配置された図示しない電源、および電源の上方に配置されたランプ駆動回路１０１で構成されている。電源は、電源ケーブルを通して供給された電力をランプ駆動回路１０１や図示しないドライバーボード等に供給するものであり、前記電源ケーブルが差し込まれるインレットコネクタ３３（図４）を備えている。
【００２８】
ランプ駆動回路１０１は、電力を光学ユニット４の光源である光源ランプ４１１（図５）に供給するものである。また、このランプ駆動回路１０１の装置前面側には、後述するプロジェクタ１内部に空気を取り入れる冷却ファンである軸流吸気ファン７０が設けられている。
光学ユニット４は、図５に示すように、光源ランプ４１１から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、電気光学装置４４、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４５、および投写光学系としての投写レンズ４６を備えている。
【００２９】
〔２．光学系の詳細な構成〕
図５において、インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の各色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１３と、ＵＶフィルタ４１８と、光束分割素子としての第１レンズアレイ４１４と、第２レンズアレイ４１６と、偏光変換素子４１５と、重畳レンズ４１９と、反射ミラー４２４とを備えている。
【００３０】
インテグレータ照明光学系４１を構成する光源装置４１３は、放射状の光線を射出する放射光源としての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から射出された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有する。光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ４１２としては、放物面鏡を用いるが、楕円面鏡と平行化レンズ（凹レンズ）とを用いてもよい。
【００３１】
第１レンズアレイ４１４は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａ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４１４Ａは、光源ランプ４１１から射出されてＵＶフィルタ４１８を通る光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズ４１４Ａの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズ４１４Ａのアスペクト比も４：３に設定する。
【００３２】
第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４とほぼ同様な構成を有しており、小レンズ４１６Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１６は、重畳レンズ４１９とともに、第１レンズアレイ４１４の各小レンズ４１４Ａの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。
【００３３】
偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１６と重畳レンズ４１９との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１６からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００３４】
具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１９によって電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ１（電気光学装置４４）では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されない。
【００３５】
そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１１からの射出光を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１５は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報等に紹介されている。
【００３６】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３７】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光のうち、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００３８】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の青色光成分と緑色光成分とが反射するとともに、赤色光成分が透過する。ダイクロイックミラー４２１によって透過した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色用の液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４１７は、第２レンズアレイ４１６から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの前に設けられたフィールドレンズ４１７も同様である。
ダイクロイックミラー４２１で反射した青色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１７を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１７を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系４３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、光の拡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４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１７に伝えるためである。
【００３９】
電気光学装置４４は、３枚の光変調装置となる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００４０】
クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、プリズム４５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字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、プリズム４５で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００４１】
以上説明した各光学系４１〜４５は、図４および図６に示すように、シールド板９１が被せられたメインボード９０の下方に配置されており、かつ、合成樹脂製の光学部品用筐体としてのライトガイド４７内（図６）に収容されている。すなわち、このライトガイド４７には、光源装置４１３を覆う光源保護部４７１の他、前述の各光学部品４１４〜４１９，４２１〜４２４，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられている。
【００４２】
また、ライトガイド４７の光射出側にはヘッド部４９が形成されている。ヘッド部４９の一端側に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが取り付けられたプリズム４５が固定され、他端側の半円筒状部分に沿ったフランジ上に投写レンズ４６が固定されている。
【００４３】
〔３．光源装置の構造〕
前述の光源装置４１３は、図７および図８に示されるように、ランプ本体４１０と、前記ランプ本体４１０を収納する筐体３００とを備え、プロジェクタ１の光源保護部４７１に着脱可能に構成されている。
【００４４】
ランプ本体４１０は、光源ランプ４１１と、前記光源ランプ４１１から放射される光線を揃えて射出するリフレクタ４１２とを備えて構成されている。
リフレクタ４１２の光線射出面は、ガラス板等の透明板３０１で覆われ、前記透明板３０１およびリフレクタ４１２の当接面には、当該リフレクタ４１２の光軸を中心として対称配置される一対の開口部３０２が形成されている。前記一対の開口部３０２は、それぞれリフレクタ４１２の光線射出方向先端部分に形成された凹部３０３で構成されている。また、一対の開口部３０２には、それぞれ防塵用フィルタが設けられている（図示略）。これにより、ランプ本体４１０内に冷却流路３４０が形成され、光源ランプ４１１を冷却することが可能となっている。
【００４５】
筐体３００は、射出される光束の光軸方向、および前記光軸に直交する方向に、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を位置決めする位置決め面を有するものであり、一部が開口された筐体本体３１０と、前記筐体本体３１０の開口を塞ぐ第１蓋部材３２０および第２蓋部材３３０と、一対の開口部３０２を通して光源ランプ４１１に冷却空気を導入する冷却流路３４０と、プロジェクタ１から取り外した際には、前記冷却流路３４０を塞ぎ、プロジェクタ１に装着した際には、前記冷却流路３４０を開放する第１冷却流路開閉部３５０および第２冷却流路開閉部３６０とを備えて構成されている。
【００４６】
筐体本体３１０は、ランプ本体４１０を収納するものであり、当該ランプ本体４１０が載置される底面部３１１と、前記底面部３１１の周縁から垂直に立ち上がって形成された側面部３１３とを備え、断面略コ字形状に形成されている。
側面部３１３の一部には、前述の透明板３０１が露出する開口３１４が形成されている。
前記筐体本体３１０にランプ本体４１０を収納した際、リフレクタ４１２の周縁を、開口３１４が形成された側面部３１３に当接し、当該リフレクタ４１２の周縁と側面部３１３とを外側からクリップ３７０で挟持することにより、ランプ本体４１０が、筐体本体３１０に固定されるようになっている。
底面部３１１の後述する第１冷却流路開閉部３５０が取り付けられる位置に応じた位置には、筐体本体３１０の内外を連通する開口３１２が形成されている。
【００４７】
第１蓋部材３２０は、筐体本体３１０の開口を直接塞ぐものであり、底面部３１１と対向する側に取り付けられる蓋部本体３２１と、前記蓋部本体３２１の端部から筐体本体３１０に向かって延出する延出部３２６とを備え、断面略コ字形状に構成されている。蓋部本体３２１は、平面略台形状に形成されており、その上面には、冷却空気を案内するための角柱状の案内板３２２が立設されている。
また、蓋部本体３２１の図８中手前側の一側縁近傍には、四角形状の開口３２３が形成されている。そして、蓋部本体３２１の裏面には、前記開口３２３に応じた位置に、当該開口３２３と略同じ大きさの開口を有する枠部材３２４が設けられている。この枠部材３２４と蓋部本体３２１との間には、メッシュ状のフィルタ３２５が介装されている。
２つの延出部３２６のうち、図８中右側の延出部３２６の側面中央部分には、上方に向かって開口を有する凹部３２７が形成されている。
【００４８】
第２蓋部材３３０は、第１蓋部材３２０を覆うものであり、当該第１蓋部材３２０の蓋部本体３２１を覆う被覆部３３１と、蓋部本体３２１に向かって延出する延出部３３６とを備えて構成され、第１蓋部材３２０にねじ３０４で固定されている。
また、第２蓋部材３３０の凹部３２７に対向する側面部分は、コ字形状に形成され、下方に向かって凹んだ凹部３３２となっており、この内周面の対向する側面には、溝３３３が形成されている。ここで、凹部３３２は、第２蓋部材３３０を第１蓋部材３２０に重ねた際、開口となるように設定されている。
前記第２蓋部材３３０は、第１蓋部材３２０に取り付けた際、案内板３２２の高さ寸法分だけ、上方に浮いた状態で固定される。つまり、第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０との間には、隙間が形成される。これにより、隙間によって筐体３００内の冷却流路３４０の空気と、筐体３００外の空気との入れ替えを行うことが可能となっている。従って、この隙間は、筐体３００外から冷却流路３４０に、および／または冷却流路３４０からの空気を筐体３００外に、案内するダクトとなっている。
【００４９】
第１冷却流路開閉部３５０は、筐体本体３１０に回動自在に軸支され、当該筐体本体３１０に形成された開口３１２を塞ぐ蓋部材３５１と、この蓋部材３５１を回動方向に付勢する付勢部材であるコイルばね３５６とを備えている。
蓋部材３５１は、箱状に形成されているとともに、その両側縁近傍には、筐体本体３１０側に突出した一対の爪部３５２が形成されている。
そして、この爪部３５２と側面との間には、後述する第１突起部４７５が挿入される凹部３５３が形成されている。
従って、図９に示されるように、例えば、凹部３５３を筐体本体３１０と離間する方向に押すと、蓋部材３５１が開いて開口３１２に冷却空気が導入または排出される。一方、押していた凹部３５３から手を離すと、コイルばね３５６の付勢力で蓋部材３５１が自動的に開口３１２を塞ぐようになっている。
【００５０】
第２冷却流路開閉部３６０は、筐体本体３１０に摺動自在に支持され、第２蓋部材３３０の凹部３３２で形成された開口を塞ぐ蓋部材３６１と、前記蓋部材３６１を摺動方向に付勢する付勢部材であるコイルばね３６６とを備えている。
蓋部材３６１は、前記凹部３３２の水平部分に当接する板状の当接部３６２と、前記溝３３３に嵌合される縁を有し、当接部３６２の裏面に直交して設けられて筐体本体３１０に沿って摺動する摺動部３６３と、延出部３３６の先端に当接する爪部３６４とを備えて、断面略Ｔ字形状、かつ、正面略四角形状に形成されている。
コイルばね３６６は、一端が蓋部材３６１に取り付けられ、他端が第１蓋部材３２０の延出部３２６に形成されている凹部３２７に挿入固定される。
従って、図９に示されるように、例えば、爪部３６４を筐体本体３１０側に向かって押すと、蓋部材３６１が開いて第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０との間の開口が現れ、冷却空気が排出または導入される。一方、押していた爪部３６４から手を離すと、コイルばね３６６の付勢力で蓋部材３６１が自動的に開口を塞ぐようになっている。
【００５１】
このような光源装置４１３は、図１０に示されるように、光源保護部４７１に着脱可能となっている。
前記光源保護部４７１は、内部に光源装置４１３と略同形状の収納部４７２を有し、投写レンズ４６側とは反対側の面が開口された箱状に形成されている。
ここで、図１０において、光源装置４１３は、筐体本体３１０の開口３１４を右側面に配置した状態で、第２蓋部材３３０から、収納部４７２に収納されるようになっている。つまり、筐体本体３１０の底面部３１１は、外部に露出する面となる。また、光源装置４１３を、筐体本体３１０の開口３１４を右側面に配置した状態で収納し、この状態で取り外すことにより、ランプ本体４１０に形成された一対の開口部３０２が水平方向に配置されるようになっている。
【００５２】
ライトガイド４７の開口周縁には、光源装置４１３を収納部４７２に嵌め込んだ際、第１冷却流路開閉部３５０の凹部３５３に挿入され、かつ、当該凹部３５３を押し上げる一対の第１突起部４７５が形成されている。
また、収納部４７２の底面４７３には、光源装置４１３を収納部４７２に嵌め込んだ際、第２冷却流路開閉部３６０の爪部３６４に当接し、かつ、当該爪部３６４を押し上げる一対の第２突起部４７６と、底面４７３の下方に配置される図示しない遠心力ファンであるシロッコファンの吸入口に通じる開口４７４、４７７とが形成されている。
開口４７７は、光源装置４１３を収納部４７２に収納した際、第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０との間の開口に対向している。また、この開口４７７の手前側に形成されている開口４７４は、例えば、前記吸気口２Ａやハンドル開口２２１Ｂ等からプロジェクタ１内に取り入れられ、光源装置４２３の外周に流入した空気をシロッコファンの吸入口に導く開口であり、リフレクタ４１２の内部の温度と比較してかなり低い温度の空気を取り込むことができる。
【００５３】
第１冷却流路開閉部３５０は、光源装置４１３を収納部４７２に収納する（プロジェクタ１に装着した）際には、図１１（Ａ）に示されるように、第１突起部４７５によって自動的に開き、筐体３００内の冷却流路３４０を開放し、逆に、光源装置４１３を収納部４７２から取り外す（プロジェクタ１から取り外した）際には、図１１（Ｂ）に示されるように、コイルばね３５６の付勢力によって冷却流路３４０を自動的に塞ぐようになっている。
同様に、第２冷却流路開閉部３６０は、光源装置４１３を収納部４７２に収納する（プロジェクタ１に装着した）際には、図１２（Ａ）に示されるように、第２突起部４７６によって自動的に開き、筐体３００内の冷却流路３４０を開放し、逆に、光源装置４１３を収納部４７２から取り外す（プロジェクタ１から取り外した）際には、図１２（Ｂ）に示されるように、コイルばね３６６の付勢力によって冷却流路３４０を自動的に塞ぐようになっている。
【００５４】
一方、図１３に示されるように、プロジェクタ１は、収納部４７２に装着された光源装置４１３に、先端が第１冷却流路開閉部３５０に挿入され、冷却空気を当該光源装置４１３内に導く角筒状のダクト３８１を備えている。
また、このダクト３８１の基端側（第１冷却流路開閉部３５０側とは反対側）には、冷却空気を送り込む遠心力ファンである冷却ファン３８２が設けられている。
従って、本実施形態における、冷却ファン３８２およびダクト３８１が設けられた光源装置４１３内の冷却空気は、冷却流路３４０を、第１冷却流路開閉部３５０から第２冷却流路開閉部３６０に向かう方向に流れるようになっている。つまり、筐体本体３１０の開口３１２は、空気導入用開口となり、第２冷却流路開閉部３６０で開閉される開口は空気排出用開口となっている。
そして、光源装置４１３内を冷却した空気は、収納部４７２の底面４７３に形成された開口４７７を通り、シロッコファンによって吸気され、当該シロッコファンに接続されている排気ダクト３９０を通ってプロジェクタ１の外に排出されるようになっている。
【００５５】
このような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、一対の開口部３０２を、リフレクタ４１２の光線射出方向先端縁の一部を切り欠いて形成する凹部３０３で構成したので、リフレクタ４１２の光軸に直交する方向に、さらに、発熱源である光源ランプ４１１近傍に冷却空気を流すことができ、これにより、光源ランプ４１１を効率的に冷却することができる。
【００５６】
また、筐体３００に一対の開口部３０２を通して光源ランプ４１１に冷却空気を導入する冷却流路３４０を形成したので、光源ランプ４１１を効率的に冷却し、当該光源ランプ４１１の長寿命化を図ることができる。
さらに、プロジェクタ１から取り外した際に冷却流路３４０を塞ぐ第１、２冷却流路開閉部３５０、３６０を備えているため、プロジェクタ１の使用中に光源ランプ４１１の発光管が破裂しても、光源装置４１３の交換に際して発光管の破片が外部に零れ落ちることがなく、プロジェクタ１の装着時には、これら第１、２冷却流路開閉部３５０、３６０が冷却流路３４０を開放するように構成されているため、光源ランプ４１１の冷却効率が損なわれることもない。さらに、プロジェクタ１から取り外した際、一対の開口部３０２が水平方向に配置するように光源装置４１３を装着しておいたので、当該光源装置４１３の交換に際して光源ランプ４１１の発光管の破片が外部に零れ落ちるのをより一層確実に防止することができる。
【００５７】
また、第１、２冷却流路開閉部３５０、３６０を、それぞれ蓋部材３５１、３６１およびコイルばね３５６、３６６から構成したので、簡素な構造で筐体３００に冷却流路３４０開閉部を設けることができ、これにより、光源装置４１３の製造の容易化を図ることができる。
【００５８】
さらに、第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０との間にダクトを形成したので、筐体３００外からの冷却空気の導入、筐体３００外への冷却後の空気の排出を、プロジェクタ１内の冷却流路３４０に応じた位置で行うことができ、光源装置４１３の冷却効率を一層向上させることができる。
【００５９】
また、一対の開口部３０２にそれぞれ防塵用フィルタを設けたので、万が一光源ランプ４１１の発光管が破裂しても、破片が筐体３００外に零れ落ちることを確実に防止することができる。また、空気導入用の開口部３０２に防塵フィルタを設けたので、冷却空気の導入に伴って、光源装置４１３内に塵埃が侵入することを防止することができ、発光管の汚れに伴う輝度の低下を防止することができる。
【００６０】
さらに、光源装置４１３が装着されたプロジェクタ１において、当該光源装置４１３に冷却空気を導くダクト３８１を備えたので、プロジェクタ１内の冷却空気を光源装置４１３内に確実に導くことができ、光源装置４１３の冷却効率が一層向上し、光源装置４１３の寿命を一層長くすることができる。
【００６１】
また、ダクト３８１に冷却ファン３８２を設けたので、当該ダクト３８１から冷却流路３４０に強制的に冷却空気を送り込むことができ、冷却空気の循環を促進して、光源装置４１３の冷却効率を一層向上することができる。
【００６２】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、冷却空気を当該光源装置４１３内に導く角筒状のダクト３８１の基端側（第１冷却流路開閉部３５０側とは反対側）に冷却ファン３８２を設けていたが、これに限らず、例えば、図１４に示されるように、プロジェクタ内部を冷却した空気をプロジェクタ外部に排出する排気ダクト３９０の一部に孔を設け、この孔に冷却空気を当該光源装置４１３内に導く角筒状のダクト３８３の基端側（第１冷却流路開閉部３５０側とは反対側）を接続してもよい。この場合、排気ダクト３９０内の空気は、リフレクタ内部の空気と、かなり低い温度のリフレクタ外部の空気とが混合されたものであり、リフレクタ内部の温度より低いため、光源ランプ４１１に対して十分な冷却効果を得ることができる。
【００６３】
また、前記実施形態では、冷却ファンで吸気した空気をダクトから冷却流路３４０に強制的に冷却空気を送り込み、シロッコファンでプロジェクタ外部に排出していたが、これに限らず、例えば、シロッコファンで吸気した空気を冷却流路３４０に強制的に冷却空気を送り込み、冷却ファンでプロジェクタ外部に排出するようにしてもよい。このようにすれば、冷却空気は、冷却流路３４０を、第２冷却流路開閉部３５０から第１冷却流路開閉部３６０に向かう方向に流れるように設定される。
【００６４】
さらに、前記実施形態では、ダクトを備えていたが、これに限らず、例えば、第１冷却流路開閉部３５０で開閉される開口で冷却空気を十分光源装置内に導くことが可能であれば、なくてもよい。
【００６５】
また、前記実施形態では、防塵用フィルタは、一対の開口部のそれぞれに設けられていたが、これに限らず、例えば、一対の開口部のうち、空気導入用の開口部のみ、空気排出用の開口部のみに設けてもよい。
【００６６】
さらに、前記実施形態では、第１蓋部材３２０と第２蓋部材３３０との間にダクトを形成していたが、これに限らず、例えば、筐体３００外からの冷却空気の導入、筐体３００外への冷却後の空気の排出を効率的に行うことができればなくてもよい。
【００６７】
また、前記実施形態では、第１、２冷却流路開閉部は、蓋部材とコイルばねとを備えていたが、これに限らず、例えば、蓋部材の開閉を光源保護部側で行えるようにしておけば、コイルばねはなくてもよく、その形状、構成は、実施に当たって適宜決めればよい。
【００６８】
さらに、前記実施形態では、２種類の冷却流路開閉部を用いたが、これに限らず、例えば、第１冷却流路開閉部３５０のみ用いてもよいし、第２冷却流路開閉部３６０のみ用いてもよく、光源保護部の形状、構成によって適宜選択すればよい。
【００６９】
また、前記実施形態では、プロジェクタから取り外した際、一対の開口部が水平方向に配置するようになっていたが、これに限らず、例えば、垂直方向に配置するようにしてもよい。
【００７０】
さらに、前記実施形態では、一対の開口部をリフレクタ４１２の光線射出方向先端縁の一部を切り欠いて形成する凹部３０３で構成したが、これに限らず、例えば、透明板の一部を切り欠いて形成してもよい。
【００７１】
本発明のプロジェクタとしては、光変調装置として液晶パネルを用いたものに限らず、例えば、プラズマ素子や、マイクロミラーを用いた光変調装置を備えたものや、入射した光を反射しつつ変調して出射する反射型の光変調装置を備えたものや、単板式、二枚式、リアタイプのものが採用できる。要するに、光源ランプ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、該光学像を拡大投写するプロジェクタであれば、この構成等は、実施に当たって適宜決めればよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の光源装置およびプロジェクタによれば、光源ランプが万が一破裂しても、破片が外部に零れ落ちることがなく、かつ効率的に冷却して光源ランプの長寿命化を図ることのできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図である。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す全体斜視図である。
【図５】前記実施形態におけるプロジェクタの各光学系を模式的に示す平面図である。
【図６】前記実施形態におけるプロジェクタの光学ユニットの構成部品を示す斜視図である。
【図７】前記実施形態における光源装置を示す斜視図である。
【図８】前記実施形態における光源装置を示す分解斜視図である。
【図９】前記実施形態における光源装置を示す斜視図である。
【図１０】前記実施形態における光源保護部を示す図である。
【図１１】前記実施形態における第１冷却流路開閉部の開閉を示す概略図である。
【図１２】前記実施形態における第２冷却流路開閉部の開閉を示す概略図である。
【図１３】前記実施形態における光源装置の冷却構造を示す斜視図である。
【図１４】本発明の変形例であって、光源装置の冷却構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
３００  筐体
３０１  透明板
３０２  開口部
３０３  凹部
３４０  冷却流路
３５０  第１冷却流路開閉部
３５１  蓋部材
３５６  付勢手段であるコイルばね
３６０  第２冷却流路開閉部
３６１  蓋部材
３６６  付勢手段であるコイルばね
３８１  ダクト
３８２  冷却ファン
３８３  排気ダクト
４１１  光源ランプ
４１２  リフレクタ
４１３  光源装置
【図１】
0003664065.tif 000002
【図２】
0003664065.tif 000003
【図３】
0003664065.tif 000004
【図４】
0003664065.tif 000005
【図５】
0003664065.tif 000006
【図６】
0003664065.tif 000007
【図７】
0003664065.tif 000008
【図８】
0003664065.tif 000009
【図９】
0003664065.tif 000010
【図１０】
0003664065.tif 000011
【図１１】
0003664065.tif 000012
【図１２】
0003664065.tif 000013
【図１３】
0003664065.tif 000014
【図１４】
0003664065.tif 000015