(57)【要約】【課題】装置の大型化や冷却効果の低下を招くことなく、ランプ破裂時の破片飛散を十分に防止可能な構造を備えた投写型表示装置を提供する。【解決手段】  ランプハウス２内に収容されたキセノンランプ１から出射された光を画像信号に基づいて変調して画像光を形成し、形成された画像光をスクリーンに向けて投写する投写型表示装置であって、キセノンランプ１を冷却するための空気を送り出す冷却ファン１０、冷却ファン１０から送り出された空気をランプハウス２に導く吸気ダクト１１、ランプハウス２から排出された空気を外部に導く排気ダクト１３を有し、排気ダクト１３には、開口部１７が設けられ、その開口部１７には、通常時における排気ダクト１３内の圧力によっては開かず、それよりも大きな圧力が作用したときにのみ開口部１７を開放する蓋１８が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプハウス内に収容された高圧放電ランプから出射された光を画像信号に基づいて変調して画像光を形成し、形成された画像光をスクリーンに向けて投写する投写型表示装置であって、
前記ランプハウスには、冷却ファンから送り出された空気が導入される吸気口及び前記吸気口から導入された空気が排出される排出口以外の開口部が少なくとも１つ設けられ、
前記開口部には、前記吸入口から導入され前記排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、前記圧力よりも大きな圧力が作用したときにのみ前記開口部を開放する蓋が設けられている投写型表示装置。
【請求項２】
ランプハウス内に収容された高圧放電ランプから出射された光を画像信号に基づいて変調して画像光を形成し、形成された画像光をスクリーンに向けて投写する投写型表示装置であって、
前記ランプハウスには、冷却ファンから送り出された空気が導入される吸気口及び前記吸気口から導入された空気が排出される排出口が設けられ、
前記排気口には、該排出口から排出された空気を外部に導く排気ダクトが接続され、
前記排気ダクトには、開口部が少なくとも１つ設けられ、その開口部には、前記吸入口から導入され前記排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、前記圧力よりも大きな圧力が作用したときにのみ前記開口部を開放する蓋が設けられている投写型表示装置。
【請求項３】
前記蓋は、弾性体によって前記開口部を閉塞する方向に常時付勢されている請求項１又は請求項２記載の投写型表示装置。
【請求項４】
高圧放電ランプと、前記高圧放電ランプが収容されたランプハウスとを有し、
前記ランプハウスには、前記高圧放電ランプを冷却するための空気が導入される吸入口、前記吸入口から導入された空気を排出するための排出口、前記吸気口及び前記排出口以外の開口部が設けられ、
前記開口部には、前記吸入口から導入され前記排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、前記圧力よりも大きな圧力が作用したときにのみ前記開口部を開放する蓋が設けられている光源装置。
【請求項５】
高圧放電ランプと、前記高圧放電ランプが収容されたランプハウスとを有し、
前記ランプハウスには、前記高圧放電ランプを冷却するための空気が導入される吸入口、及び前記吸入口から導入された空気を排出するための排出口が設けられ、
前記排出口には、該排出口から排出された空気を外部に導くための排気ダクトが接続され、
前記排気ダクトには、開口部と、前記吸入口から導入され前記排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、前記圧力よりも大きな圧力が作用したときにのみ前記開口部を開放する蓋とが設けられている光源装置。
【請求項６】
前記蓋は、弾性体によって前記開口部を閉塞する方向に常時付勢されている請求項４又は請求項５記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び投写型表示装置に関し、特に、光源である高圧放電ランプが破裂した際の被害を最小限に抑えるための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶プロジェクタやＤＬＰ（登録商標）プロジェクタに代表される投写型表示装置が普及している。投写型表示装置は、光源であるランプから出射された光を画像信号に基づいて光変調して画像光を形成し、形成された画像光をスクリーン上に拡大投写することを基本とする。
【０００３】
従来のプロジェクタの一例として、３つのマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を備えたＤＬＰプロジェクタの構成例を図７に示す。このＤＬＰプロジェクタでは、光源として高圧放電ランプ５０が使用されている。高圧放電ランプ５０は、金属製のランプハウス５１内に収容されており、高圧放電ランプ５０から出射された光は反射鏡（リフレクタ）によって集光され、所定の光路を経てプリズムユニット５２に入射する。プリズムユニット５２に入射した光は、該プリズムユニット５２によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の色光に分離され、各色ごとに用意されている不図示のＤＭＤにそれぞれ照射される。各ＤＭＤによって光変調された色光は、プリズムユニット５２に再度入射し、該プリズムユニット５２によって合成されてカラーの画像光となり、投写レンズ５３を介して不図示のスクリーンに投写される。
【０００４】
さらに、装置内には冷却ファン５５が設けられている。この冷却ファン５５は、高圧放電ランプ５０を冷却するためのものであって、冷却ファン５５から送り出された冷却用の空気（外気）は、吸気ダクト５６を通ってランプハウス５１内に送り込まれ、排気ダクト５７を通って装置外に排気される。ここで、高圧放電ランプ５０は、外部からの衝撃や異常な温度上昇、さらには個別不良によって稀に破裂することがある。高圧放電ランプ５０が破裂すると、破裂時の衝撃によって外囲器（バルブ）や周囲の反射鏡が粉砕され、それらの破片が排気ダクト５７を通って装置外に飛散する虞がある。そこで、排気ダクト５７をその途中で蛇行させて長尺化すると共に、排気ダクト５７内に３枚のメッシュフィルタ（金網）５８〜６０を配置して、破片の装置外への飛散を防止している。かかる飛散防止対策は、特許文献１や特許文献２にも開示されている。
【０００５】
特に、外囲器の内圧が高く（約２０気圧）、容積も大きいキセノンランプは、破裂時に発生するエネルギーが大きく、そのエネルギーは、ときには金属製のランプハウスを変形させるほどである。よって、光源にキセノンランプが用いられている場合には、他の高圧放電ランプ（例えば、ＮＳＨランプ）が用いられている場合に比べて、より確実かつ十分な飛散防止対策を講じる必要がある。
【特許文献１】特開２００３−２０２６３０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、排気ダクトを長尺化したり、排気ダクト内にメッシュフィルタを配置したりすると、排気効率が低下し、冷却効果が低下するばかりでなく、装置の大型化を招く。特に、排気ダクトの長尺化は、装置の大型化に直結する。
【０００７】
本発明の目的は、装置の大型化や冷却効果の低下を招くことなく、ランプ破裂時の破片飛散を十分に防止可能な構造を備えた光源装置及び投写型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の投写型表示装置の一つは、ランプハウス内に収容された高圧放電ランプから出射された光を画像信号に基づいて変調して画像光を形成し、形成された画像光をスクリーンに向けて投写する投写型表示装置であって、ランプハウスには、冷却ファンから送り出された空気が導入される吸気口及び導入された空気が排出される排出口以外の開口部が少なくとも１つ設けられ、その開口部には、吸入口から導入され排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、それよりも大きな圧力が作用したときにのみ開口部を開放する蓋が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の投写型表示装置の他の一つは、ランプハウス内に収容された高圧放電ランプから出射された光を画像信号に基づいて変調して画像光を形成し、形成された画像光をスクリーンに向けて投写する投写型表示装置であって、ランプハウスには、冷却ファンから送り出された空気が導入される吸気口及び導入された空気が排出される排出口が設けられ、その排気口には、排出された空気を外部に導く排気ダクトが接続され、その排気ダクトには、吸入口から導入され排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、それよりも大きな圧力が作用したときにのみ開く蓋を備えた開口部が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の光源装置の一つは、高圧放電ランプと、高圧放電ランプが収容されたランプハウスとを有し、ランプハウスには、高圧放電ランプを冷却するための空気が導入される吸入口、吸入口から導入された空気を排出するための排出口、吸気口及び排出口以外の開口部が設けられ、その開口部には、吸入口から導入され排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、それよりも大きな圧力が作用したときにのみ開口部を開放する蓋が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の光源装置の他の一つは、高圧放電ランプと、高圧放電ランプが収容されたランプハウスとを有し、ランプハウスには、高圧放電ランプを冷却するための空気が導入される吸入口、及び吸入口から導入された空気を排出するための排出口が設けられ、その排出口には、該排出口から排出された空気を外部に導くための排気ダクトが接続され、その排気ダクトには、開口部と、吸入口から導入され排出口から排出される空気の圧力によっては開かず、それよりも大きな圧力が作用したときにのみ開口部を開放する蓋とが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光源である高圧放電ランプの破裂によって発生した圧力（エネルギー）が開口部から逃がされるので、破片の飛散が抑制される。従って、ランプ破裂時に破片の飛散経路となるダクト内に設けられる飛散防止用フィルタの数を減らしたり、ダクトを短くしたりしても、破片の飛散を十分に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
以下、本発明の投写型表示装置の実施形態の一例について図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。本例の投写型表示装置は、画像形成素子（ライトバルブ）としてＤＭＤを用いたＤＬＰプロジェクタである。図１は、本例のＤＬＰプロジェクタの全体構造を示す模式的平面図である。図２は、ランププハウス周辺の模式的拡大図である。図３は、排気ダクトの一部を模式的に示す拡大斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、光源としてのキセノンランプ１は、ランプハウス２内に収容された状態で筐体３内に配置されている。ランプハウス２は、金属製のボックスであって、その内部には、キセノンランプ１から放出される光を集光するための反射鏡が配置されている。また、反射鏡によって集光された光を取り出すための窓（不図示）が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、ランプハウス２の側壁５には、吸入口６が２つ設けられ、吸気口６が設けられている側壁５と対向する側壁７には、排出口８が２つ設けられている。さらに、筐体３内には冷却ファン（シロッコファン）１０が設けられており、ランプハウス２は、一方で冷却ファン１０に連通し、他方で筐体３の外部と連通している。具体的には、吸気ダクト１１の長手方向一端が冷却ファン１０の外気送出し口（不図示）に接続されると共に、吸気ダクト１１の側面に設けられた２つの外気取出し口１２がランプハウス２の２つの吸入口６にそれぞれ接続されている。また、排気ダクト１３の長手方向一端が排気口１５（図１）を介して筐体３の外部に接続されると共に、排気ダクト１３の側面に設けられた２つの外気取入れ口１６がランプハウス２の２つの排出口８にそれぞれ接続されている。尚、ランプハウス２の吸入口６には、吸気ダクト１１の外気取出し口１２の内側に嵌合するフランジが突設されている。また、ランプハウス２の排出口８には、排気ダクト１３の外気取入れ口１６の内側に嵌合するフランジが突設されている。但し、吸気ダクト１１及び排気ダクト１３の側に、ランプハウス２の側壁に当接するフランジを設けることもできる。もっとも、フランジは必ずしも設ける必要はない。
【００１６】
再び図１を参照すると、排気ダクト１３は、第１ダクト部材１３ａ、第２ダクト部材１３ｂ、第３ダクト部材１３ｃ及び第４ダクト部材１３ｄの４つの部材から構成されていることがわかる。これらダクト部材１３ａ〜１３ｄは、樹脂製又は金属製の角筒である点で共通する。図２に示すように、ランプハウス２の排出口８に接続される外気取入れ口１６は、第１ダクト部材１３ａの側面に設けられている。一方、図１に示すように、第４ダクト部材１３ｄの一端が筐体３に設けられた排気口１５に接続されている。また、第２ダクト部材１３ｂ及び第３ダクト部材１３ｃは、第１ダクト部材１３ａと第４ダクト部材１３ｄの間を繋いでいる。
【００１７】
第１ダクト部材１３ａの長手方向一方（第２ダクト部材１３ｂに接続された側とは反対側）の端面には開口部１７が設けられ、その開口部１７には、板状の蓋１８が設けられている。図３に示すように、蓋１８の一辺は、バネ蝶番２０によって開口部１７の一辺に固定されており、開口部１７を開閉可能である。もっとも、バネ蝶番２０は、蓋１８を常時矢印ａ方向に付勢している。従って、開口部１７は蓋１８によって閉塞されているのが常であり、キセノンランプ１（図１）の破裂時にのみ開放される。具体的には、キセノンランプ１の破裂によってランプハウス２内の圧力が上昇すると、ランプハウス２に連通している第１ダクト部材１３内の圧力も当然に上昇する。このときの圧力によって、蓋１８がバネ蝶番２０による付勢に抗して矢印ｂ方向に開き、開口部１７が開放され、圧力が逃がされる。尚、ランプハウス２内には冷却ファン１０によって外気が強制的に送り込まれ、送り込まれた外気は排気ダクト１３を介して排気される。よって、通常時における排気ダクト１３内の圧力（風圧）Ｐによっては蓋１８が開かず、圧力Ｐよりも大きな圧力が作用したときにのみ蓋１８が開くように、バネ蝶番２０のバネ力が設定されている。
【００１８】
以上のように、本例のＤＬＰプロジェクタでは、キセノンランプ１が破裂したことによってランプハウス２内の圧力が異常に高くなり、これに伴って排気ダクト１３内の圧力が上記圧力Ｐよりも大きくなると、開口部１７が自動的に開放されて圧力が逃がされる。従って、排気ダクト１３内に配置されるメッシュフィルタの数を従来よりも少なくしても破片の筐体３外への飛散を確実に防止することができる。すなわち、従来よりも少ない数のメッシュフィルタによって従来と同等かそれ以上の安全性が確保される。本例のＤＬＰプロジェクタでは、図１に示す第１ダクト部材１３ａと第２ダクト部材１３ｂとの間、第３ダクト部材１３ｃと第４ダクト部材１３ｄとの間にメッシュフィルタが設けられており、第２ダクト部材１３ｂと第３ダクト部材１３ｃとの間にはメッシュフィルタは設けられていない。
【００１９】
もっとも、メッシュフィルタの数や設置位置は、排気ダクト１３の長さや容積等を勘案して決定されるものであって、必ずしも上記数及び位置に限定されるものではない。しかし、本発明によれば、その他の条件が同一である限り、従来よりも少数のメッシュフィルタによって、従来と同等かそれ以上の安全性が確保されることは間違いない。
【００２０】
また、本発明によれば、排気ダクト１３の長さを短くしても従来と同等かそれ以上の安全性が確保される。図１に示す排気ダクト１３を短尺化した構成例を図４に示す。図４に示すＤＬＰプロジェクタでは、図１に示す第４ダクト部材１３ｄが省略され、第３ダクト部材１３ｃが筐体３の外部に連通している。かかる構成によって筐体３が小さくなり、装置全体も小型化されている。尚、図４に示す構成中、図１に示す構成と同一の構成については同一の符号が付されている。
【００２１】
尚、図１に示すＤＬＰプロジェクタに関しても、図４に示すＤＬＰプロジェクタに関しても、これまでに説明した構成以外の構成については従来のＤＬＰプロジェクタと同一である。すなわち、図１及び図４に示すキセノンランプ１から放出された光は反射鏡（リフレクタ）によって集光され、所定の光路を経てプリズムユニット２１に入射する。プリズムユニット２１に入射した光は、該プリズムユニット２１によって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の色光に分離され、各色ごとに用意されているＤＭＤに照射される。各ＤＭＤによって光変調された色光は、プリズムユニット２１に再度入射して合成され、画像光となる。合成された画像光は、投写レンズ２２を介して不図示のスクリーンに投写される。もっとも、本発明の投写型表示装置は、３チップ型のＤＬＰプロジェクタに限定されるものではなく、光源として高圧放電ランプを用いた投写型表示装置の全てを含み、１チップ型のＤＬＰプロジェクタや液晶プロジェクタも含まれる。
【００２２】
（実施形態２）
以下、本発明の投写型表示装置の実施形態の他例について図５、図６を参照しながら詳細に説明する。本例の投写型表示装置もＤＬＰプロジェクタであり、その基本構成は、図１及び図４に示すＤＬＰプロジェクタと同一である。そこで、既に説明した構成については、図５及び図６中に同一の符号を付して説明を省略する。
【００２３】
本例のＤＬＰプロジェクタが実施形態１のＤＬＰプロジェクタと異なる点は、ランプハウス２に開口部３０及び蓋３１が設けられている点である。具体的には、図５及び図６に示すように、吸気ダクト１１が接続された側壁５及び排気ダクト１３が接続された側壁７と直交する側壁３２に、開口部３０が設けられ、その開口部３０に板状の蓋３１が設けられている（図１では、便宜上開口部３０の図示は省略されている）。図６に最も明確に示されているように、蓋３１の一辺は、バネ蝶番３３によって開口部３０の一辺に固定されており、開口部３０を開閉可能である。もっとも、バネ蝶番３３は、蓋３１を常時矢印ａ方向に付勢している。従って、開口部３０は蓋３１によって閉塞されているのが常であり、キセノンランプ１（図５）の破裂時にのみ開放される。具体的には、キセノンランプ１の破裂によってランプハウス２内の圧力が上昇すると、このときの圧力によって、蓋３１がバネ蝶番３３による付勢に抗して矢印ｂ方向に開き、開口部３０が開放され、圧力が逃がされる。尚、ランプハウス２内には冷却ファン１０によって外気が強制的に送り込まれている。そこで、通常時（キセノンランプ破裂時以外）におけるランプハウス２内の圧力Ｐによっては蓋３１が開かず、圧力Ｐよりも大きな圧力が作用した時にのみ蓋３１が開くように、バネ蝶番３３のバネ力が設定されている。
【００２４】
尚、図６に示すように、ランプハウス２の２つの排出口８は、左右で大きさが異なり、内側にメッシュフィルタ３５が嵌め込まれている。
【００２５】
本例のＤＬＰプロジェクタも、キセノンランプ１が破裂すると、開口部３０が開放されて圧力が逃がされる。従って、実施形態１のＤＬＰプロジェクタと同様に、従来よりも少ない数のメッシュフィルタによって従来と同等かそれ以上の安全性が確保される点、排気ダクト１３の長さを短くしても従来と同等かそれ以上の安全性が確保される点は、実施形態１のＤＬＰプロジェクタと同様である。
【００２６】
本発明の投写型表示装置には、これまでに説明した特徴を合わせ持った投写型表示装置も含まれる。すなわち、ランプハウス及び排気ダクトの双方に、光源としての高圧放電ランプが破裂した際の圧力によって開放される開口部が設けられている投写型表示装置も含まれる。
【００２７】
また、実施形態１では、排気ダクトを構成する複数のダクト部材のうち、ランプハウスに最も近い位置に配置された第１ダクト部材に開口部を設けた例を示した。しかし、開口部は他のダクト部材に設けることもできる。もっとも、ランプハウス内の圧力を速やかに開放する観点からは、ランプハウス自体またはランプハウスになるべく近い位置に開口部が設けられていることが望ましい。さらに、実施形態１及び実施形態２では、排気ダクトが複数のダクト部材から構成されている例のみを示したが、必ずしも複数の部材から構成されていなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の投写型表示装置の実施形態の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示す投写型表示装置のランプハウス周辺の拡大模式図である。
【図３】図１に示す第１ダクト部材の拡大斜視図である。
【図４】本発明の投写型表示装置の実施形態の他例を示す模式図である。
【図５】本発明の投写型表示装置の実施形態の他例を示す模式図である。
【図６】図５に示すランプハウスの拡大斜視図である。
【図７】従来の投写型表示装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  キセノンランプ
２  ランプハウス
３  筐体
６  吸入口
８  排出口
１０  冷却ファン
１１  吸気ダクト
１３  排気ダクト
１３ａ  第１ダクト部材
１３ｂ  第２ダクト部材
１３ｃ  第３ダクト部材
１３ｄ  第４ダクト部材
１７、３０  開口部
１８、３１  蓋
２０、３３  バネ蝶番
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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