(57)【要約】【課題】  薄型で射出光の利用効率が高く、冷却効率が高い光源装置、及び、当該光源装置を用いたプロジェクタを提供すること【解決手段】  プロジェクタの光源装置63は、内面を反射面とし、前方に前面開口部131を有し、断面が略半楕円形状で上下に切り口を平行な平面とする上切り込み部133と下切り込み部134を有したリフレクタ65と、当該リフレクタの内部にランプ固定部135により固定された放電ランプ64と、上切り込み部133とレンズ固定部材144の上部を覆う上部遮光板137と、下切り込み部134とレンズ固定部材144の下部を覆う下部遮光板138とを備えるものである。【選択図】      図６
2008026723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面を反射面とし、前方に前面開口部を有し、断面が略半楕円形状で上下に切り口を平行な平面とする上切り込み部と下切り込み部を有したリフレクタと、
当該リフレクタの内部にランプ固定部により固定された放電ランプと、
前記上切り込み部とレンズ固定部材の上部を覆う上部遮光板と、
前記下切り込み部とレンズ固定部材の下部を覆う下部遮光板とを備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記前面開口部の前方に位置し光源レンズを固定するレンズ固定部材を備え、
前記レンズ固定部材は、前記光源レンズと前面開口部の間に空気流路となる間隙が形成され、
前記ランプ固定部は、前記リフレクタの奥部に位置し、当該ランプ固定部の周縁には冷却用の空気流路となる間隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記光源レンズと前面開口部の間の間隙及び前記ランプ固定部の周縁の間隙の近傍には防爆フィルタが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記上部遮光板は、防爆フィルタを係止するための防爆フィルタ固定部を備え、
前記下切り込み部と下部遮光板の間にはメッシュ状の保護板を有し、
前記防爆フィルタは、前記防爆フィルタ固定部と前記保護板との間で係止されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の光源装置。
【請求項５】
前記上部遮光板と下部遮光板は、熱伝導性の高い部材で形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記保護板は、鉄等の剛性体で形成されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記下部遮光板の裏面には、空気流路となる段差を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】
光源装置と、
光学系や表示素子等を備える光学ユニットと、
プロジェクタ制御手段とを備え、
前記光源装置は、
内面を反射面とし、前方に前面開口部を有し、断面が略半楕円形状で上下に切り口を平行な平面とする上切り込み部と下切り込み部を有したリフレクタと、
当該リフレクタの内部にランプ固定部により固定された放電ランプと、
前記上切り込み部とレンズ固定部材の上部を覆う上部遮光板と、
前記下切り込み部とレンズ固定部材の下部を覆う下部遮光板とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項９】
前記前面開口部の前方に位置し光源レンズを固定するレンズ固定部材を備え、
前記レンズ固定部材は、前記光源レンズと前面開口部の間に空気流路となる間隙が形成され、
前記ランプ固定部は、前記リフレクタの奥部に位置し、当該ランプ固定部の周縁には冷却用の空気流路となる間隙が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記光源レンズと前面開口部の間の間隙及び前記ランプ固定部の周縁の間隙の近傍には防爆フィルタが配置されていることを特徴とする請求項９に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記上部遮光板は、防爆フィルタを係止するための防爆フィルタ固定部を備え、
前記下切り込み部と下部遮光板の間にはメッシュ状の保護板を有し、
前記防爆フィルタは、前記防爆フィルタ固定部と前記保護板との間で係止されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載の光源装置。
【請求項１２】
前記上部遮光板と下部遮光板は、熱伝導性の高い部材で形成されていることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記保護板は、鉄等の剛性体で形成されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載のプロジェクタ。
【請求項１４】
前記下部遮光板の裏面には、空気流路となる段差を有していることを特徴とする請求項８乃至請求項１３のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び当該光源装置を備えたビデオ信号等に基づいて画像を投影するプロジェクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、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画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。
【０００３】
このデータプロジェクタは、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプ等の小型高輝度の光源装置を内蔵し、この光源から射出された光をＤＭＤと呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン状にカラー画像を表示させるものである。
【０００４】
このようなプロジェクタは近年小型化されており、プロジェクタ筐体の小型化に応じて光源装置の小型化も進んでおり、又、光源装置からの射出光を効率よく利用するため多くの発明が提案されている。
【０００５】
例えば、特開平１０−１７１３６２号公報（引用文献１）では、光源装置の有する開口部に従来はルーバを形成することにより光が漏れるのを防いでいたが、ルーバの変わりにランプシェードを設けることで光の遮光を行った発明が提案されている。この発明においては、従来ルーバを用いて遮光していたときと比較して遮光の効率が上がり、且つ、冷却風の通りが良くなったため、冷却効率が向上したものである。
【特許文献１】特開平１０−１７１３６２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、近年のプロジェクタは小型化、且つ、薄型化が進んでいるため、光源装置が有するリフレクタの厚さでプロジェクタの筐体の厚みが決まってしまい、放電ランプを用いた高輝度の光源装置は、放電ランプが１，０００℃近い高温となるために小型化に限度があり、薄型で射出光の利用効率が高く、冷却効率が高い光源装置を提供すること困難であった。
【０００７】
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、薄型で射出光の利用効率が高く、冷却効率が高い光源装置、及び、当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光源装置(63)は、内面を反射面とし、前方に前面開口部(131)を有し、断面が略半楕円形状で上下に切り口を平行な平面とする上切り込み部(133)と下切り込み部(134)を有したリフレクタ(65)と、当該リフレクタの内部にランプ固定部(135)により固定された放電ランプ(64)と、上切り込み部(133)とレンズ固定部材(144)の上部を覆う上部遮光板(137)と、下切り込み部(134)とレンズ固定部材(144)の下部を覆う下部遮光板(138)とを備えるものである。
【０００９】
又、前面開口部(131)の前方に位置し光源レンズ(132)を固定するレンズ固定部材(144)を備え、レンズ固定部材(144)は、光源レンズ(132)と前面開口部(131)の間に空気流路となる間隙が形成され、ランプ固定部(135)は、リフレクタ(65)の奥部に位置し、当該ランプ固定部(135)の周縁には冷却用の空気流路となる間隙が形成されており、これらの間隙の近傍には防爆フィルタ(139)が配置されている。
【００１０】
そして、上部遮光板(137)は、防爆フィルタ(139)を係止するための防爆フィルタ固定部(140)を備え、下切り込み部(134)と下部遮光板(138)の間にはメッシュ状の保護板(142)を有し、防爆フィルタ(139)は、防爆フィルタ固定部(140)と保護板(142)との間で係止されているものである。
【００１１】
更に、上部遮光板(137)と下部遮光板(138)は、熱伝導性の高い部材で形成されており、保護板(142)は、鉄等の剛性体で形成されているものである。又、下部遮光板(138)の外面には、空気流路となる段差(141)を有している。
【００１２】
そして、本発明のプロジェクタ(10)は、光源装置(63)と、光学系や表示素子(51)等を備える光学ユニット(77)と、プロジェクタ制御手段(103)とを備え、光源装置(63)は、上述したようなものを用いているものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、薄型で射出光の利用効率が高く、冷却効率が高い光源装置、及び、当該光源装置を用いたプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ10は、光源装置63と、光源側光学系や投影側光学系62及び表示素子51等を備える光学ユニット77と、プロジェクタ制御手段103とを備えるものである。
【００１５】
そして、光源装置63は、内面を反射面とし、前方に前面開口部131を有し、断面が略半楕円形状で上下に切り口を平行な平面とする上切り込み部133と下切り込み部134を有したリフレクタ65と、当該リフレクタ65の内部にランプ固定部135により固定された放電ランプ64と、上切り込み部133とレンズ固定部材144の上部を覆う上部遮光板137と、下切り込み部134とレンズ固定部材144の下部を覆う下部遮光板138とを備えるものである。
【００１６】
又、前面開口部131の前方に位置し光源レンズ132を固定するレンズ固定部材144を備え、レンズ固定部材144は、光源レンズ132と前面開口部131の間に空気流路となる間隙が形成され、ランプ固定部135は、リフレクタ65の奥部に位置し、当該ランプ固定部135の周縁には冷却用の空気流路となる間隙が形成されており、これらの間隙の近傍には防爆フィルタ139が配置されているものである。
【００１７】
そして、上部遮光板137は、防爆フィルタ139を係止するための防爆フィルタ固定部140を備え、下切り込み部134と下部遮光板138の間にはメッシュ状の保護板142を有し、防爆フィルタ139は、防爆フィルタ固定部140と保護板142との間で係止されているものである。
【００１８】
更に、上部遮光板137と下部遮光板138は、熱伝導性の高い部材で形成されており、保護板142は、鉄等の剛性体で形成されているものである。又、下部遮光板138の外面には、空気流路となる段差141を有しているものである。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。本発明の一つの実施例に係るプロジェクタは、図１に示すように、略直方体形状であって、本体ケースの前方の側板とされる前面板12の側方に投影口を覆うレンズカバー19を有すると共に、この前面板12には複数の排気孔17を設けている。更に、図示しないがリモートコントローラからの制御信号を受信するＩｒ受信部を備えている。
【００２０】
又、本体ケースである上面板11にはキー／インジケータ部37を設けるものであり、このキー／インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源装置のランプを点灯させるランプスイッチキー及びランプの点灯を表示するランプインジケータ、光源装置等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータを設けるものである。
【００２１】
更に、本体ケースの背面には、背面板にＵＳＢ端子や画像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20を設けているものである。
【００２２】
尚、図示しない本体ケースの側板である右側板14、及び、図１に示した側板である左側板15の下部近傍には、各々複数の吸気孔18を設けているものである。
【００２３】
そして、このプロジェクタ10の制御回路は、図２に示すように、制御部38、入出力インターフェース22、画像変換部23、表示エンコーダ24、表示駆動部26等を有するものであって、入出力コネクタ部21から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース22、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部23で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ24に送られるものである。
【００２４】
又、表示エンコーダ24は、送られてきた画像信号をビデオＲＡＭ25に展開記憶させた上でこのビデオＲＡＭ25の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部26に出力するものである。
【００２５】
そして、表示エンコーダ24からビデオ信号が入力される表示駆動部26は、送られてくる画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子51を駆動するものであり、光源装置63からの光を光源側光学系を介して表示素子51に入射することにより、表示素子51の反射光で光像を形成し、投影側光学系とする投影系レンズ群を介して図示しないスクリーンに画像を投影表示するものであり、この投影系レンズ群の可動レンズ群97は、レンズモータ45によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われるものである。
【００２６】
又、画像圧縮伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をＡＤＴＣ及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理や、再生モード時はメモリカード32に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを1フレーム単位で伸長して画像変換部23を介して表示エンコーダ24に送り、メモリカード32に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とするものである。
【００２７】
そして、制御部38は、プロジェクタ10内の各回路の動作制御を司るものであって、ＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。
【００２８】
又、本体ケースの上面板11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー／インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出され、リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部35で受信され、Ｉｒ処理部36で復調されたコード信号が制御部38に送られるものである。
【００２９】
尚、制御部38にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部47が接続されており、音声処理部47はＰＣＭ音源等の音源回路を備え、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ48を駆動して拡声放音させることができるものである。
【００３０】
又、この制御部38は、電源制御回路41を制御するものであり、ランプスイッチキーが操作されると電源制御回路41により光源装置の放電ランプ64を点灯させ、更に、冷却ファン駆動制御回路43には、光源装置等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせて、冷却ファンの回転速度を制御させ、又、タイマー等により光源装置のランプ消灯後も冷却ファンの回転を持続させるものであり、更に、温度センサによる温度検出の結果によっては光源装置を停止してプロジェクタ本体の電源をＯＦＦにする等の制御も行うものである。
【００３１】
そして、これらのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＩＣや回路素子は、図３に示す主制御基板としての制御回路基板103に取付けるものであり、電力系の電源制御回路41はランプ電源回路ブロック101に組み込み、制御系の主制御基板とした制御回路基板103と電力系のランプ電源回路ブロック101等を取付ける電源制御回路基板102とを分けて形成しているものである。
【００３２】
又、このプロジェクタ10の内部構造は、図３に示したように、ランプ電源回路ブロック101等を取付けた電源制御回路基板102を右側板14の近傍に配置し、筐体内を区画用隔壁120により背面板13側の吸気側空間室121と前面板12側の排気側空間室122を気密に形成し、この吸気側空間室121にシロッコファンタイプのブロア110を冷却ファンとして背面板13の近傍で底面板上に配置し、排気側空間室122にブロア110の吐出口113を配置している。
【００３３】
更に、図４に示すように、排気側空間室122内に光源装置63を配置し、左側板15に沿って光学系ユニット77を配置し、照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80とで構成する光学系ユニット77の照明側ブロック78を排気側空間室122に開口連通させて光学系ユニット77の一部が排気側空間室122に位置するように配置し、排気側空間室122の前面板12に沿って排気温低減装置114を配置している。
【００３４】
又、プロジェクタ10の底面板16は光源装置63を挿入可能な開口部を有しており、光源装置63は、この開口部から排気側空間室122内に挿入され、ランプカバーにより底部から固定されている。つまり、光源装置63は底面板16の開口部から交換可能となっている。
【００３５】
そして、光学系ユニット77は、図４、図５に示すように、光源装置63の近傍に位置する照明側ブロック78と、画像生成ブロック79と、投影側ブロック80との３つのブロックから構成されており、照明側ブロック78には、光源装置63から射出された光をカラーホイール71に反射する第１反射ミラー72と、赤色光、緑色光、青色光とするカラーフィルタを周囲に設けてホイールモータ73により回転されるカラーホイール71と、カラーホイール71のフィルタを透過した光を均一な強度分布の光束とするライトトンネル75を備えている。又、図４に示したように、ライトトンネル75を貫通させるように区画用隔壁120と接続する照明側ブロック用隔壁127を備えている。
【００３６】
又、画像生成ブロック79は、ライトトンネル75から射出された光の向きを変更する第２反射ミラー74と、この第２反射ミラー74により反射した光を表示素子51に集光させる複数枚のレンズで形成した光源側レンズ群83及び光源側レンズ群83を透過した光を表示素子51に所定の角度で照射する照射ミラー84等を有し、更に、表示素子51とするＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）や、この表示素子51を保持する表示素子ユニット等を備えている。そして、この表示素子51の背面板13側には表示素子51を冷却するための表示素子冷却装置53が配置されている。
【００３７】
更に、投影側ブロック80は、表示素子51で反射されて画像を形成する光をスクリーンに放出する投影側光学系62のレンズ群を有しており、投影側光学系62としては、固定鏡筒に内蔵する固定レンズ群93と可動鏡筒に内蔵する可動レンズ群97とにより構成し、ズーム機能を備えた可変焦点型レンズとしているものであり、レンズモータにより可動レンズ群97を移動させてズーム調整やフォーカス調整を可能としているものである。
【００３８】
又、光学ユニット77と左側板15との間には投影側光学系のズームや焦点調整等を制御する光学系制御基板86が配置されており、この光学系制御基板86が可動鏡筒や可動レンズ群97の動作を制御することで、ズーム機能や焦点調整が可能となるものである。
【００３９】
又、照明側ブロック78と投影側ブロック80は、両ブロックの間に冷却用の空気流路となる間隙128を形成するように隣接させて配置しており、夫々のブロックの一部には外壁を備えている。又、画像生成ブロック79は、照明側ブロック78と投影側ブロック80を接続しており、光学系ユニット77は、照明側ブロック78の光軸と投影側ブロック80の光軸を平行として全体ではコの字型の形状となっている。更に、光学系ユニット77の高温となる照明側ブロック78の外壁は、熱伝導を減らすために樹脂等のように熱伝導率の低い断熱部材を用いて形成されている。
【００４０】
尚、アルミ等のように重量が軽く熱伝導が高い金属を用いて照明側ブロック78の外壁を形成し、照明側ブロック78の熱を外部に放熱させる構成とする場合もある。
又、照明側ブロック78の照明側ブロック用隔壁127は、ライトトンネル75近傍の上部に空気流路となる切抜き129を有している。
【００４１】
そして、光源装置63は、図６〜図１０に示すように、内面に反射面とする反射膜を有し前方に前面開口部131を有したリフレクタ65と、このリフレクタ65の内部に内蔵するハロゲン等を用いた放電ランプ64とを有し、リフレクタ65の前面開口部131の先端部には、リフレクタ65の内部に冷却用の空気が流入可能な開口部を有したレンズ固定部材144が配置され、このレンズ固定部材144に光源レンズ132が固定されている。
【００４２】
又、このリフレクタ65は、断面が略半楕円形状で上下に切り口を平行な平面とする上切り込み部133と下切り込み部134を形成することにより薄型としている。更に、リフレクタ65の奥部に放電ランプ64を固定するランプ固定部135を有し、このランプ固定部135の周縁には、冷却用の空気流路となる間隙が形成されており、放電ランプ64の後方側の端部には電力を供給するリード線143が接続されている。又、このリード線143はプロジェクタ10の電力供給部に接続するコネクタ136に接続している。
【００４３】
そして、上切り込み部133と下切り込み部134には光や熱の漏れを遮断するための上部遮光板137と下部遮光板138を固定している。この上部遮光板137は、図７に示すように、レンズ固定部材144の上面側の開口部からリフレクタ65の上切り込み部133までを覆っており、後述する防爆フィルタ139を係止するための防爆フィルタ固定部140を備え、放電ランプ64からの光を遮光している。
【００４４】
又、下部遮光板138は、図９及び図１０に示すように、レンズ固定部材144の底面側から下切り込み部134までを塞いで更に後方に延びており、放電ランプ64からの光を遮光している。又、図８に示したように、プロジェクタ筐体に光源装置63を固定したときに、ランプカバーと光源装置63との間に冷却用の空気流路を形成するための段差141が形成されている。
【００４５】
この上下の遮光板137、138は放電ランプ64の光が直に照射するため非常に高温となり、このため熱伝導率の悪い金属を用いると金属板が変形してしまうといった問題点があった。そこで本実施例においては、アルミ材や銅等の熱伝導率の良い金属を用いて形成することで変形を防止している。
【００４６】
更に、下部遮光板138とリフレクタ65の間には、メッシュ状の保護板142が配置されており、この保護板142は防爆フィルタ139等を固定するため、鉄等の剛性体を用いて形成されている。又、この保護板142は、光源装置63を交換するとき等に、高温となるリフレクタ65に直接触れるのを防止することもできるものである。
【００４７】
そして、レンズ固定部材144の開口部の近傍と、ランプ固定部135の周縁に形成された間隙の近傍には、放電ランプ64が爆発した時にガラス等が外部へ飛び出すのを防止するための網目状の防爆フィルタ139が配置されている。そして、この防爆フィルタ139は、上部遮光板137の防爆フィルタ固定部140と保護板142に係止されているものである。
【００４８】
又、放電ランプ64は、図１０に示すように、球形状の発光部と、発光部の外面の対称の位置には発光部の中心を通る同軸上に取り付けられた２つの封止部である第一封止部及び第二封止部を備え、第一封止部の端部には電極となるランプ口金を有しており、第二封止部の端部にはリード線143が取り付けられ、コネクタ136を介してランプ電源回路に接続されている。
【００４９】
そして、この光源装置63等を冷却する冷却ファンとしてのブロア110は、図３に示したように、中心部に吸込み口111を有し、吐出口113は略正方形断面であって、区画用隔壁120と照明側ブロック用隔壁127に接続され、区画用隔壁120と照明側ブロック用隔壁127によって区画された排気側空間室122にブロア110からの排風を排出するものであって、ブロア110の吸込み口111の近傍には制御回路基板103が配設されるものである。
【００５０】
又、区画用隔壁120は、図３〜図５に示したように、各種光学系や各種基板等のように比較的低温の装置が配置される吸気側空間室121と、光源装置63のように高温となる装置及び光源装置63の近くに配置される第１反射ミラー72やカラーホイール71等の光源部を配置する排気側空間室122とに区画している。
【００５１】
この区画用隔壁120は、それぞれ板状の第１隔壁123、第２隔壁124より構成されており、更に、図１４に示すように、上部断熱ケース125と、上部区画板126とで気密の排気側空間室122の上部を多層としている。
そして、第１隔壁123は、ブロア110の吐出口113からの排気風の一部を、光学系ユニット77の光源装置63の近傍に配置され高温となる照明側ブロック78に誘導するための隔壁であり、ブロアの空気吐出口113から背面板15に向かって斜めに任意の長さ斜設し、光学系ユニット77における照明側ブロック用隔壁127の端部と接続している。この第１隔壁123には、図示しないが、ブロア110の吐出口113からの排出空気が直接カラーホイール71に当たるように通気孔やスリットが形成されている。
【００５２】
又、第２隔壁124は、ランプ電源回路ブロック101等の回路や各種部材と前面板12との間に空間を作るための隔壁であり、ブロアの空気吐出口113から前面板12に向かって右斜め方向に任意の長さ斜設し、この端部から前面板12と平行に右側面14に向かって右側面14近傍まで延設し、最後にこの端部から右側面14と平行に前面板12に接続した略鉤型形状である。尚、第２隔壁124の形状は排気側空間室121の高温な排気を前面板12の全体に分散するためのものである。
【００５３】
又、上部断熱ケース125は、排気側空間室122の上部全体を覆うものであり、図１１、図１２に示すように、排気側空間室122の上部の形状と略同一の形状に形成されている。そして、上面側にはこの上部断熱ケース125の上に積層する上部区画板126との間を一定以上に保つためのスペーサー157が複数形成されている。又、プロジェクタ10の正面板12側に位置する辺を除く周縁には、上部区画板126を支持し、且つ、排気側空間室122の隔壁に係止する周縁壁159を有している。この周縁壁159の上端は、断面がＬ字型に形成されており、上部区画板126との距離を一定に保ちつつ上部区画板126を係止可能としている。
【００５４】
又、光源装置63の近傍の位置には、ブロア110からの排気が上部断熱ケース125の上部へ流入可能とする空気流入口151となる方形状の開口部を形成しており、この空気流入口151の前面板12側は、上部断熱ケース125の上面にステンレス材等で形成された薄板152を取付けて空気流入口151の一部を塞いでいる。この薄板152の厚みは、上部断熱ケース125の厚みより薄く形成されている。更に、中央近傍には位置支持用小孔155が形成されており、前面板12側の端部には各種部材との間隙を埋めるためのパテ158が配置されている。
【００５５】
そして、この上部断熱ケース125は、図１３〜図１６に示すように、光源装置63の上部遮光板137との間に空気流路となる冷却用の空間を形成するように配置されており、空気流入口151から流入した空気が光源装置63の上部遮光板137を冷却する。又、上部断熱ケース125は、ブロア110の吐出口113近傍の位置から光源装置63の直上に至るまで空気流入口151を形成し、この空気流入口151の光源装置63の直上に上部断熱ケース125の厚みより薄いステンレス材等で形成した薄板152を配置することで、上部断熱ケース125のみで冷却用の空間を形成する場合よりも、両部材の厚みの差分だけ広い空間を光源装置63の直上に形成することができ、冷却効率を高くすることができる。
【００５６】
更に、上部断熱ケース125の正面板12側の端縁は後述する排気温低減装置114へ気密に取付けられており、排気側空間室122から外部に排気される高温の空気が排気温低減装置114を必ず通過するように形成しているものである。
【００５７】
又、上部区画板126は上部断熱ケース125の周縁に形成された周縁壁159のＬ字部上に配置されており、上部断熱ケース125上に取付けられた複数のスペーサー157により一定以上の距離を保った状態で、上部断熱ケース125との間に空気流路となる空間を保持して配置されている。又、この上部区画板126も、図１６に示すように、上部断熱ケース125と同様に、プロジェクタ10の上面板11の裏面に形成された位置支持用突起156が貫通する位置支持用小孔155が形成されており、上部断熱ケース125と上部区画板126の配置位置のズレを防止している。更に、上部区画板126の正面板12側は正面板126と接続している。
【００５８】
そして、上部断熱ケース125は、金属等の熱伝導率の高い固定具を用いると固定具の周縁が高温となり、固定具の周縁が焼け付いてしまうことがあるので、このような焼け付きを防止するため、シリコン材等のクッションで形成された押圧材153を上部断熱ケース125と上部区画板126の間の任意の位置に複数配置し、上部区画板126を押圧することで上部断熱ケース125を固定する形状としている。
【００５９】
又、この上部断熱ケース125の上面側には異常な高温を関知する温度センサ154等が配置されており、このような温度センサ154を取り付ける際にも金属等の熱伝導率の高い固定具を用いずに、シリコン材等のクッション材で形成された押圧材153を用いて固定している。
【００６０】
更に、上部区画板126も上部断熱ケース125と同様に金属等の固定具を用いずに、上面板と上部区画板126の間にシリコン材等のクッション材で形成された押圧材153を配置し、この押圧材153で上部区画板126を押圧することで固定している。
【００６１】
又、プロジェクタ筐体の上面板11の裏面側にはアルミシート161が貼付されている。このようにアルミシート161を貼付することにより、光源装置63の近傍の高温の熱を上面板11の全体に分散して上面板11の温度を均一に保つことができるものである。
【００６２】
尚、第１隔壁123と、第２隔壁124は、光学系ユニット77と同様に樹脂等の断熱部材を用いている。これにより排気側空間室122内の光源装置63が発する高熱が吸気側空間室121に漏れるのを防ぐことができる。
【００６３】
又、排気側空間室122内の前面板近傍には排気側空間室122内の排気温を低減して外部に放出する排気温低減装置114を備えている。この排気温低減装置114は、熱伝導性部材であり、本実施例では内壁に毛細管構造を持ち内部が真空の金属パイプに純水、パーフルオロカーボン等の作動液が密封されている熱伝導部材115としてのヒートパイプと、複数枚のフィン116を用いており、前面板12と平行に前面板12の近傍に配置している。
【００６４】
この排気温低減装置114は、板状体であるフィン116を複数枚平行に配置して、このフィン116の略中心を長い棒状の熱伝導部材115が貫通して複数枚のフィン116を接続した形状である。つまり、熱伝導部材114は板状で複数枚からなるフィン116の板面に共通して接触している
【００６５】
このようにフィン116を熱伝導部材115に取付けることにより、フィン116で吸収した熱を熱伝導部材115に逃すことができ、排気温低減装置114の全体で均一の温度に保つことができる。
【００６６】
又、この排気温低減装置114は、光源の傍に位置して高温の排熱風が流れる高温部及びその近傍と当該高温部から離れた位置とで流体抵抗に差を設けている。具体的には、高温となる光源装置63の近傍ではフィン116の配置間隔を密にして空気の流出を低く抑え、逆に光源装置63から離れるに従って徐々にフィン116の配置間隔を広くしていくことにより空気の流出を徐々に高くしている。
【００６７】
このような構成とすることにより、配置間隔が密になっている高温部では、空気を外部に排気しにくくなるため排気の風速が遅くなり、これによりフィン116で十分に吸熱でき、熱伝導部材115の吸熱効率が高くなる。一方、配置間隔を広くしている高温部から離れた位置では排気の風速が速くなるため、外部に排気しやすくなる。
【００６８】
このため高温部の排気に含まれる熱が熱伝導部材に吸熱され、高温部から離れた位置で排気風に放熱され、排気風全体に熱を分散して均一化することにより、投影口側に高温の排気が大量に排出されることを防止できると共に、フィン116の配置間隔を光源装置63から離れるに従って徐々に広くしているため、光源装置63近傍から光源装置63と離れた位置に向かって空気が流れるようになり、排気温低減装置114の全体を効率よく利用して排気温を低く抑えることができる。
【００６９】
次に、プロジェクタ10内の空気の流れについて述べる。図１７に示すように背面板13には、表示素子51が位置する場所の後方部分に吸気孔18を設け、背面板13と表示素子51を有する光学系ユニット77との間で空気の流通路を形成し、背面板13に設けた吸気孔18及び左側板15の後方に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気を背面板13に沿ってブロア110方向に流すようにしている。
【００７０】
そして、制御回路基板103は２枚の制御基板としてこの２枚の制御回路基板103の間や２枚の制御回路基板103の上方又は下方において、制御回路基板103に沿って流れる空気がブロア110の吸込み口111に吸い込まれるようにしている。
【００７１】
従って、このブロア110のファンを回転させると、冷却ファンとしたブロア110は周辺の空気を吸込み口111より吸い込み、プロジェクタ10内部のブロア110周辺の空気を吸い込むことにより、プロジェクタ10の筐体の側板に設けた多数の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に外気を吸い込むことができるものである。
【００７２】
そして、左側板15や背面板13に設けた吸気孔18から吸い込まれる外気の一部は、表示素子放熱板53を冷却するように背面板13と光学系ユニット77との間の空気流通路を流れ、制御回路基板103に沿って制御回路基板103の上面や下面及び制御回路基板103の相互間の空間を通ってブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。又、左側板15の吸気孔18から吸気されたその他の外気は光学ユニット77を冷却する。
【００７３】
又、光学系ユニット77の近傍での空気の流れは、左側板15の吸気孔18から吸気された空気の一部は光学系ユニット77と底面板16の間の空間を流れると共に、照明側ブロック78と投影側ブロック80の間の間隙128に流れ込み、照明側ブロック78の高温の熱が投影側ブロック80に伝わることを防止する。又、間隙128に流れ込んだ空気は切抜き129より筐体内の吸気側空間室121に流れ込み、更に、ブロア110の吸い込み口111に吸気されて排気側空間室122に排気される。
【００７４】
又、右側板14の吸気孔18からプロジェクタ10の内部に吸い込まれる外気は、一部はランプ電源回路ブロック101等の周囲を通って電源回路基板102を冷却しながら制御回路基板103に至り、制御回路基板103に沿って流れるようにしてブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。尚、残りの吸い込まれた外気は第１隔壁121に沿って流れブロア110の吸込み口111に吸い込まれる。
【００７５】
そして、排気側空間室122に吹き出されるブロア110の排気は、一部がカラーホイール71に沿って流れ、大部分は高温となった光源装置63の周囲に流れる。又、光源装置63の周囲を流れる空気の一部は、リフレクタ65に設けられた開口部からリフレクタ65の内部を通って放電ランプの周縁を流れ、レンズ固定部材144の間隙からリフレクタ65の内部を通るように流れ、他の一部は第１反射ミラー72やカラーホイール71などの近傍を流れて光源装置63と共に光源部の各部を冷却する。
【００７６】
更に、排気側空間室122に吹き出されるブロア110の排気の一部は、上部断熱ケース125の空気流入口151より光源装置63の上部遮光板137と上部断熱ケース125との間の空間へ流れ光源装置63を冷却する。又、上部断熱ケース125と上部区画板126の間の空間へも流れこみ、排気側空間室122の熱が上面板へ伝わるのを防止する。
【００７７】
又、光源装置63の下部遮光板138の底面側に形成された段差141とランプカバーの間の空間にもブロア110の排気の一部が流れ、プロジェクタ10の筐体の底面板16及びランプカバーが高温となるのを防止する。
【００７８】
このようにして、排気側空間室122内で光源装置63やカラーホイール71を冷却した後の高温の空気は、排気温低減装置114に流れ込み、冷却されて前面板12に設けられた排気孔17より排出されるものである。
【００７９】
本実施例によれば、光源装置63のリフレクタ65の上下に切り込みを形成したことにより、光源装置63の上下方向の厚さを薄くし、プロジェクタ全体を薄くして薄型のプロジェクタ10を提供することができ、又、切り込みに遮光板137,138を配置することにより、光の漏れを防止できると共に、光が直接にプロジェクタ内のいずれかの場所に照射することを防止でき、プロジェクタの筐体内の温度を低減できると共に、筐体の温度上昇を防止することができる。又、このように遮光板137,138を配置することにより、放電ランプ64からの射出光が外部に漏れることが無くなるため、射出光の利用効率も高くなる。
【００８０】
又、光源装置63の近傍に数段に渡って空間を形成したことにより、薄型のプロジェクタにおいても冷却用の空間を多数設けることができ、効率のよい冷却を可能とし、更に、筐体の温度上昇を防止することができる。
【００８１】
又、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施例に係るプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図２】本発明の実施例に係るプロジェクタの機能回路ブロックを示す図。
【図３】本発明の実施例に係るプロジェクタの上面板を取り除いた上面図。
【図４】本発明の実施例に係るプロジェクタの排気側空間室の内部を示す上面図。
【図５】本発明の実施例に係るプロジェクタの一部切り掛けした上面図。
【図６】本発明の実施例に係る光源装置の上部の斜視図。
【図７】本発明の実施例に係る光源装置の上面図。
【図８】本発明の実施例に係る光源装置の底部の斜視図。
【図９】本発明の実施例に係る光源装置の底面図。
【図１０】本発明の実施例に係る光源装置の断面図。
【図１１】本発明の実施例に係る上部断熱ケースの上面図。
【図１２】本発明の実施例に係る上部断熱ケースの下面図。
【図１３】本発明の実施例に係るプロジェクタの断面図。
【図１４】本発明の実施例に係るプロジェクタの断面斜視図。
【図１５】本発明の実施例に係るプロジェクタの部分断面斜視図。
【図１６】本発明の実施例に係るプロジェクタの簡略断面図。
【図１７】本発明の実施例に係るプロジェクタの空気の流れを説明する簡略図。
【符号の説明】
【００８３】
10  プロジェクタ                    11  上面板
12  前面板                          13  背面板
14  右側板                          15  左側板
16  底面板
17  排気孔                          18  吸気孔
19  レンズカバー                    20  各種端子
21  入出力コネクタ部                22  入出力インターフェース
23  画像変換部                      24  表示エンコーダ
25  ビデオＲＡＭ                    26  表示駆動部
31  画像圧縮伸長部                  32  メモリカード
35  Ｉｒ受信部                      36  Ｉｒ処理部
37  キー／インジケータ部            38  制御部
41  電源制御回路                    43  冷却ファン駆動制御回路
45  レンズモータ                    47  音声処理部
48  スピーカ                        51  表示素子
53  表示素子冷却装置                62  投影側光学系
63  光源装置                        64  放電ランプ
65  リフレクタ                      71  カラーホイール
72  第１反射ミラー                  73  ホイールモータ
74  第２反射ミラー                  75  ライトトンネル
77  光学系ユニット                  78  照明側ブロック
79  画像生成ブロック                80  投影側ブロック
83  光源側レンズ群                  84  照射ミラー
86  光学系制御基板                  93  固定レンズ群
97  可動レンズ群
101  ランプ電源回路ブロック         102  電源制御回路基板
103  制御回路基板                   110  ブロア
111  吸込み口                       113  吐出口
114  排気温低減装置                 115  熱伝導部材
116  フィン                         120  区画用隔壁
121  吸気側空間室                   122  排気側空間室
123  第１隔壁                       124  第２隔壁
125  上部断熱ケース                 126  上部区画板
127  照明側ブロック用隔壁           128  間隙
129  切抜き                         131  前面開口部
132  光源レンズ                     133  上切り込み部
134  下切り込み部                   135  ランプ固定部
136  コネクタ                       137  上部遮光板
138  下部遮光板                     139  防爆フィルタ
140  防爆フィルタ固定部             141  段差
142  保護板                         143  リード線
144  レンズ固定部材                 151  空気流入口
152  薄板                           153  押圧材
154  温度センサ                     155  位置支持用小孔
156  位置支持用突起                 157  スペーサー
158  パテ                           159  周縁壁
161  アルミシート
【図１】
2008026723.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008026723.tif 000007
【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】
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【図１７】
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