(57)【要約】【課題】０〜３６０度の任意の角度において、光源ランプの冷却を可能とすることにより、光源ランプの信頼性と長寿命を得るとともに、０〜３６０度の任意の角度に設置することを可能とする光源装置を備えた投射型表示装置を提供する。【解決手段】光源ランプ７を最適に冷却するために、リフレクター８の開口部付近に０〜３６０度を自在に回転する回転板１６を有した送風部を設けている。回転板１６の一部には切り欠き開口穴１７があり、開口穴１７は常に、光源ランプ７の高温部側に送風可能となるように、重力あるいは他の検知手段による制御により保持されている。ファンから送風された空気はリフレクター８の周囲に設けられた円形のダクト１５を通して、回転板１６の開口穴１７より光源ランプ７の高温部側へ排出され０〜３６０度の任意の角度におけるランプ冷却を可能とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプと、
前記光源ランプを支持するリフレクターと、
前記リフレクター内に冷却風を送り込むための冷却ファンと、
前記冷却ファンにより発生させられた冷却風を前記リフレクター内に案内するための前記リフレクターの周囲に設けられたダクトと、
前記ダクト内に光軸を中心に回転自在に取り付けられ、前記リフレクター内の前記光源ランプに冷却風を案内する開口穴を有する回転板と、
前記回転板を前記冷却風が光源ランプの上面側に案内するよう前記回転板の姿勢を制御する姿勢制御手段と、
を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
姿勢制御手段として、回転板に重りを設け、自重による重力で回転板の姿勢制御をすることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
姿勢制御手段として、角度センサからの角度情報により回転板の姿勢制御をすることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項４】
投射型表示装置の姿勢情報に基づき、冷却ファンの風量出力を調整する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項５】
光源ランプが複数あることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光源ランプを用いる投射型表示装置に関し、特に当該投射型表示装置等の電子機器の特に光源装置の冷却構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置は、光源ランプからの光をリフレクター等の反射鏡を用いて集光し、プリズムなどの光学素子を用いて、映像表示素子に照射、光学処理を行った後、投射レンズで映像を拡大し、スクリーン上に投射して表示するものである。
【０００３】
光源ランプ内には、水銀、希ガス、ハロゲン化金属等が封入されており、光源ランプの電極に所定の電圧を印加すると、放電アークが発生し、内部に封入されているガスが対流する。放電アークは封入ガスの対流により山なりのアーチ状になり、光源ランプの上面に近づき、光源ランプ上面の温度が上昇する。光源ランプの温度が過度に上昇すると、白化、寿命の低下等が発生し、逆に光源ランプの温度が低すぎる場合には、黒化や光源の輝度の低下等が発生する原因となる。したがって、光源の温度管理の良否が、投射型表示装置の品質および信頼性に重要な影響を与えることとなる。
【０００４】
従来、投射型表示装置の光源装置の冷却構造としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【０００５】
図１６は特許文献１に記載された従来の投射型表示装置の光源装置の冷却構造の断面図である。
【０００６】
冷却ファンから送風された冷却風１４はダクト１５を流れ、回動自在の回動案内板２０により光源ランプ７の上面側に案内される。
【０００７】
図１７は、特許文献１に記載され投射型表示装置の設置角度が図１６の設置角度に対して１８０度反転した場合における投射型表示装置の光源装置の冷却構造を示している。
【０００８】
角度検出手段により回動自在の回動案内板２０が回動し、冷却ファンから送風された冷却風１４はダクト１５を流れ、回動案内板２０により光源ランプ７の上面側に案内される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−９１１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、投射型表示装置の用途の拡大に伴い、設置条件が多様化し、様々な角度で設置される可能性が高くなってきている。
【００１１】
光源ランプは性能保証のために、点灯時の温度について所定の温度範囲の規格値が設けられている。
【００１２】
光源ランプの点灯時に、光源ランプの内部は、空気の対流により、下面側（重力方向）に比較して、上面側（重力と反対方向）の温度が上昇する。光源ランプの温度を所定の規格値の温度範囲にするため、冷却ファンにより冷却風を送風するが、このとき、光源ランプの下面側が過冷却にならないように、主に上面側に送風する。
【００１３】
しかしながら、前記従来の構成や特許文献１に記載されている投射型表示装置の光源装置の冷却構造では、設置角度が３０度や４５度、６０度といったあらゆる角度に対しての光源ランプの上面下面の温度分布の変化に対応することができず、冷却効率が低下する。この結果、光源ランプの温度を適正な範囲に維持することが困難となり、白化や黒化、輝度や寿命の低下等が発生する可能性が高くなる。
【００１４】
本発明は、このような問題点を解決するものであり、あらゆる設置角度の投射型表示装置において、確実かつ効率的な光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の投射型表示装置は、光源ランプと、前記光源ランプを支持するリフレクターと、前記リフレクター内に冷却風を送り込むための冷却ファンと、前記冷却ファンにより発生させられた冷却風を前記リフレクター内に案内するための前記リフレクターの周囲に設けられたダクトと、前記ダクト内に光軸を中心に回転自在に取り付けられ、前記リフレクター内の前記光源ランプに冷却風を案内する開口穴を有する回転板と、前記回転板を前記冷却風が光源ランプの上面側に案内するよう前記回転板の姿勢を制御する姿勢制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成により、設置角度が３０度や４５度、６０度といったあらゆる角度に対してでも、冷却ファンから送風された冷却風は、ダクトを流れたのち、回転板が姿勢制御手段により光軸を中心に回転自在であるため、最適の冷却を可能とする姿勢からリフレクター内面の光源ランプの上面側に冷却風を案内することを可能とし、光源ランプの上面下面の温度分布の変化に対応することができ、確実かつ効率的な光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することができる。
【００１７】
また、本発明の投射型表示装置は、投射型表示装置の姿勢情報に基づき、冷却ファンの風量出力を調整する。このような構成により、より確実かつ効率的な光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することができる。
【００１８】
また、本発明の投射型表示装置は、光源ランプを複数個備え、冷却ファンの風量出力を調整する。このような構成により、対向光源ランプの影響により光源ランプの上面下面の温度分布の変化があっても、光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、光源装置の冷却構造として、あらゆる設置角度に対して、複数の光源を使用しても確実な温度管理が可能であり、光源の白化、黒化による輝度低下や寿命の低下などを抑制し、高品質で信頼性の高い投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態における投射型表示装置の構成を示す平面図
【図２】本発明の実施の形態における２個の光源ランプの合成光学システムの基本構成図
【図３】本発明の実施の形態における実施例１の光源装置の冷却構造の斜視図
【図４】本発明の実施の形態における実施例１の光源装置の冷却構造の回転板部分の斜視図
【図５】本発明の実施の形態における実施例２の光源装置の冷却構造の斜視図
【図６】本発明の実施の形態における実施例２の光源装置の冷却構造の回転板部分の斜視図
【図７】本発明の実施の形態における光源装置の冷却構造の側面断面図
【図８】本発明の実施の形態における実施例１の設置角度を０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図９】本発明の実施の形態における実施例１の設置角度を９０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１０】本発明の実施の形態における実施例１の設置角度を１８０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１１】本発明の実施の形態における実施例１の設置角度を２７０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１２】本発明の実施の形態における実施例２の設置角度を０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１３】本発明の実施の形態における実施例２の設置角度を９０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１４】本発明の実施の形態における実施例２の設置角度を１８０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１５】本発明の実施の形態における実施例２の設置角度を２７０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図
【図１６】従来の投射型表示装置の光源装置の冷却構造の側面断面図
【図１７】設置角度を１８０度反転した場合の従来の投射型表示装置の光源装置の冷却構造の側面断面図
【図１８】本発明の実施の形態における投射型表示装置と設置角度との関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における投射型表示装置の構成を示す平面図である。本発明の投射型表示装置の基本的な構成は従来と同じであり、筐体１の内部に、電源部３が取付けられ、投射型表示装置全体を制御する電気回路部４が備えられている。この電気回路部４より制御される２個の光源ランプ７ａ、７ｂにより放出された光は、リフレクター８ａ、８ｂにて集光し、合成プリズム９により合成され、光学ブロック部２を通過し、映像表示素子６に照射、光学処理を行った後、投射レンズ５により映像を拡大し、スクリーン上に投射して表示する。
【００２３】
図２に本発明の実施の形態における２個の光源ランプの合成光学システムの基本構成図を示す。光源ランプには主に高圧水銀灯を使用し、光源ランプ７ａ、７ｂからの出力光１０ａ、１０ｂは、楕円鏡のリフレクター８ａ、８ｂによってそれぞれ反射、合成プリズム９に集光され、合成プリズム９で同一光軸上に合成され合成光１２となる。
【００２４】
図３は本発明の実施の形態における実施例１の投射型表示装置の光源装置の冷却構造の斜視図、図４は本発明の実施の形態における実施例１の光源装置の冷却構造の回転板部分の斜視図である。
【００２５】
図７は本発明の実施の形態における光源装置の冷却構造の側面断面図である。
【００２６】
光源装置の冷却構造は、光源ランプ７を支持するリフレクター８の内面に冷却風を送り込むための冷却ファン１３と、リフレクター８の周囲に設けられ冷却ファンの冷却風が送風される同心円状のダクト１５と、ダクト１５内に備えられリフレクターで反射された光源ランプの出力光を通過する前面ガラス板１９と、光源ランプ７に冷却風を案内する回転板１６から構成される。回転板１６は、その一部には開口穴１７とおもり１８が設けられ、光源ランプ７の出力光の光軸を中心にダクト１５の一部を構成する内周リブ２１に係合して、回転自在に取り付けられている。
【００２７】
図１８は本発明の実施の形態における投射型表示装置と設置角度の関係図である。
【００２８】
図８は本発明の実施の形態における実施例１の投射型表示装置の設置角度を０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。光源ランプ７の点灯時に、光源ランプ７の内部は、空気の対流により、下面側（重力方向）に比較して、上面側（重力と反対方向）の温度が上昇する。光源ランプ７の温度を所定の規格値の温度範囲にするため、冷却ファン１３によりダクト１５内に冷却風１４を送風する。このとき、光源ランプ７の下面側が過冷却にならないように、主に上面側に送風する。冷却風１４は、同心円状のダクト１５内で冷却風１４Ｌ及び冷却風１４Ｒの２つに分配され、回転板１６の開口穴１７にて再び合成され排出される。回転板１６は、開口穴１７と回転板１６の中心軸に対して点対称の位置におもり１８が設けられ、ダクト１５の一部をなす内周リブ２１に係合して、光源ランプ７の出力光の光軸を中心に回転自在に取り付けられている。開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に上側（重力と反対方向）に位置する。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。
【００２９】
図９は本発明の実施の形態における実施例１の投射型表示装置の設置角度を９０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。設置角度を０度にした場合と同様に、開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に上側（重力と反対方向）に位置する。冷却風１４は、同心円状のダクト１５内で冷却風１４Ｌ及び冷却風１４Ｒの２つに分配され、回転板１６の開口穴１７にて再び合成され排出される。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。
【００３０】
図１０は本発明の実施の形態における実施例１の投射型表示装置の設置角度を１８０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。設置角度を０度にした場合と同様に、開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に上側（重力と反対方向）に位置する。冷却風１４は、同心円状のダクト１５内で冷却風１４Ｌ及び冷却風１４Ｒの２つに分配され、回転板１６の開口穴１７にて再び合成され排出されるか、そのまま開口穴１７から排出される。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。
【００３１】
図１１は本発明の実施の形態における実施例１の投射型表示装置の設置角度を２７０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。設置角度を０度にした場合と同様に、開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に上側（重力と反対方向）に位置する。冷却風１４は、同心円状のダクト１５内で冷却風１４Ｌ及び冷却風１４Ｒの２つに分配され、回転板１６の開口穴１７にて再び合成され排出される。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。
【００３２】
図５は本発明の実施の形態における実施例２の光源装置の冷却構造の斜視図、図６は本発明の実施の形態における実施例２の光源装置の冷却構造の回転板部分の斜視図である。
【００３３】
図１２は本発明の実施の形態における実施例２の投射型表示装置の設置角度を０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。実施例１では、冷却ファン１３からの冷却風１４が、回転板１６の中心軸方向に排出されたが、実施例２では、冷却風１４が、同心円状ダクト１５内を一方通行となるように、回転板１６の外周方向に沿って排出される。また、回転板１６には開口穴１７において、同心円状ダクト１５を塞ぐための壁を形成している（図示せず）。従って、同図において、冷却風１４は、同心円状のダクト１５内を円周方向に送風されるも、前方の回転板１６の壁によって、同心円状ダクト１５内を進むことができず、回転板１６の開口穴１７によってリフレクター８内に排出される。回転板１６には、おもり１８が設けられ、ダクト１５の一部をなす内周リブ２１に係合して、光源ランプ７の出力光の光軸を中心に回転自在に取り付けられている。開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に一定位置に配置される。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。このとき、開口穴１７は、冷却風１４が光源ランプ７の上部に当たるように、回転板１６の中心軸の真上から少し角度を持った位置に形成されている。
【００３４】
図１３は本発明の実施の形態における実施例２の投射型表示装置の設置角度を９０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。設置角度を０度にした場合と同様に、開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に一定位置に配置される。冷却風１４は、同心円状のダクト１５内を円周方向に送風され、前方の回転板１６の壁及び回転板１６の開口穴１７によって排出される。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。
【００３５】
同様に図１４は本発明の実施の形態における実施例２の投射型表示装置の設置角度を１８０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図であり、図１５は本発明の実施の形態における実施例２の投射型表示装置の設置角度を２７０度にした場合の光源装置の冷却構造の正面断面図である。それぞれ、設置角度を０度にした場合と同様に、開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に一定位置に配置される。冷却風１４は、同心円状のダクト１５内を円周方向に送風され、前方の回転板１６の壁及び回転板１６の開口穴１７によってリフレクター８内に排出される。開口穴１７から送風された冷却風１４は、光源ランプ７の上面側に案内され、光源ランプ７の上面側を主に冷却する。
【００３６】
このような構成により、設置角度が０度、９０度、１８０度、２７０度に限らず３０度や４５度、６０度といった０度から３６０度のあらゆる角度で、開口穴１７はおもり１８の重力の作用により常に上側（重力と反対方向）に位置し、光源ランプ７の上面側を主に冷却することが可能である。また、光源ランプの上面下面の温度分布の変化に対応することができ、確実かつ効率的な光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することができる。
【００３７】
また、本発明の投射型表示装置は、姿勢制御手段として角度センサからの角度情報により回転板１６の姿勢制御をしてもよい。モータと歯車を組み合わせた動力伝動装置と投射型表示装置に備えられた角度センサからの角度情報により回転板１６の姿勢制御を行い、回転板１６の開口穴１７は常に上側（重力と反対方向）に位置し、光源ランプ７の上面側を主に冷却することを可能とする。
【００３８】
また、本発明の投射型表示装置は、投射型表示装置の姿勢情報に基づき、冷却ファンの風量出力を調整する。例えば、投射型表示装置に備えられた角度センサからの角度情報や、投射型表示装置を設置の際に入力する設置情報により冷却ファンの風量出力を調整し、各姿勢に適した冷却ファンの風量出力により光源ランプ７の上面側を主に冷却することを可能とする。このような構成により、より確実かつ効率的な光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することができる。
【００３９】
また、本発明の投射型表示装置は、光源ランプを複数個備えた場合にも、冷却ファンの風量出力を調整することができる。
【００４０】
図２の光源ランプ７ａ、７ｂからの出力光の一部は合成プリズム９に集光せず、不要光１１ａ、１１ｂとなり、それぞれ対向光源の楕円鏡のリフレクター８ａ、８ｂによってそれぞれ反射、対向光源ランプ７ａ、７ｂに集光される。したがって、光源ランプ７ａ、７ｂが同時に点灯すると、相互に出力光の一部の不要光の照射を受けることとなり、光源を一つだけ点灯する場合に較べて、光源の温度上昇が大きくなり、光源の白化、寿命の低下等の問題を発生させる原因となる。
【００４１】
光源ランプを複数個備え、その点灯情報により冷却ファンの風量出力を調整することにより、対向光源ランプの影響により光源ランプの上面下面の温度分布の変化があっても、光源ランプの温度管理を可能にすることにより、白化や黒化、輝度や寿命の低下等を抑制し高品質で信頼性の高い投射型表示装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の構成によれば、あらゆる設置角度に対して、複数の光源を使用しても確実な温度管理が可能であり、光源の劣化や寿命の低下などが発生しにくい信頼性の高い投射型表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００４３】
１  筐体
２  光学ブロック
３  電源部
４  電気回路部
５  投射レンズ
６  映像表示素子
７、７ａ、７ｂ  光源ランプ
８、８ａ、８ｂ  リフレクター
９  合成プリズム
１０  出力光
１１  不要光
１２  合成光
１３  冷却ファン
１４、１４Ｌ、１４Ｒ    冷却風
１５  ダクト
１６  回転板
１７  開口穴
１８  おもり
１９  前面ガラス板
２０  回動案内板
２１  内周リブ
【図１】
2011164170.tif 000003
【図２】
2011164170.tif 000004
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2011164170.tif 000018
【図１７】
2011164170.tif 000019
【図１８】
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