(57)【要約】【課題】安価でありながらも、ハウジング内の温度を正確に測定できる画像投影装置を提供する。【解決手段】ランプ３１を格納するランプケース１１と、このランプケース１１をハウジング１０に取り付けランプホルダ２１と、を含むプロジェクタ４９にあって、ランプホルダ２１の厚み方向の両端に位置するランプホルダ２１の一方の端部である天面２２、他方を底面２３とするとともに、天面２２と底面２３とに挟まれる側面２４とすると、ランプホルダ２１の側面２４には、温度センサＴＣＤが設けられている。【選択図】図１
2008292648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影される画像光の素となる光を発する光源と、
上記光源を格納する光源ケースと、
上記光源ケースをハウジングに取り付ける光源ホルダと、
を含む画像投影装置にあって、
上記光源ホルダの厚み方向の両端に位置する光源ホルダの一方の端部を第１端、他方の端部を第２端とするとともに、第１端と第２端とに挟まれる端部を側端とすると、上記光源ホルダの側端には、温度センサが設けられている画像投影装置。
【請求項２】
上記光源の動作を制御する制御部は、温度センサの測定結果に基づいて、光源をＯＮまたはＯＦＦする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
上記光源ケースは、上記温度センサに面する箇所に、開孔を設けているとともに、上記光源からの光の出射方向側を開放口にしており、
上記開放口を通じて、上記光源に風を吹き付けるファンが含まれている請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
上記の開放口と開孔とが並列している請求項３に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ等の画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、プロジェクタ等の画像投影装置は、小型化、高精細化、および高輝度化を要望される。そのために、画像投影装置は、光源として使用されるランプの発光率を向上させることが多い。
【０００３】
しかしながら、ランプの発光効率が向上すると、ランプ周囲の空気が熱を帯び、結果、プロジェクタのハウジング内の温度が高温となる。このようになってしまうと、プロジェクタに搭載されている半導体基板等の電子部品が破損するおそれが生じる。そこで、プロジェクタでは、ランプを冷やすファンが設けられていることが多い。
【０００４】
また、このようなファンを搭載しているプロジェクタは、ファンの回転制御のために、ランプ周囲の空気の温度を測定する温度センサも搭載している。なぜなら、プロジェクタに搭載される制御部が、ランプ周囲の熱された空気に起因するハウジング内の温度の高温化を防止するために、温度センサの測定温度に基づき、ファンの回転を制御するからである。
【０００５】
また、このような温度センサを搭載するプロジェクタであれば、制御部は、ファンの故障等に起因して、ランプ周囲の空気が所定温度以上になった場合、ランプを緊急にＯＦＦすることもできる。
【０００６】
したがって、このようなプロジェクタでは、温度センサからの測定温度の情報が極めて重要になってくる。しかし、実際のハウジング内の温度分布は、プロジェクタの設置状態、例えば水平に据え置きされた場合や、天井につるされた場合等に応じて異なりやすい。なぜなら、熱せられた空気は上昇しやすいためである。
【０００７】
そこで、特許文献１のプロジェクタは、自身の設置状態を把握できる傾きセンサを搭載している。このような傾きセンサがあれば、制御部は、プロジェクタの設置状態を容易に把握でき、その設置状態での温度センサの測定温度から、ファンの回転制御を適切に行える。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２１９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のプロジェクタは、傾きセンサを必須とするため、その分のコストアップはまぬがれない。また、かかるプロジェクタでは、制御部は、プロジェクタの設置状態に応じて、ファンの回転制御を異ならせている。そのため、制御部にかかる負担（制御負担）は大きい。
【００１０】
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、特殊な部材を設けることなく安価でありながらも、ハウジング内の温度を正確に測定できる画像投影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
画像投影装置は、投影される画像光の素となる光を発する光源と、この光源を格納する光源ケースと、この光源ケースをハウジングに取り付ける光源ホルダと、を含んでいる。そして、かかる画像投影装置では、光源ホルダの厚み方向の両端に位置する光源ホルダの一方の端部を第１端、他方を第２端とするとともに、第１端と第２端とに挟まれる端部を側端とし、光源ホルダの側端には、温度センサが設けられている。
【００１２】
このようになっていれば、例えば、画像投影装置が水平に据え置きされた場合に、鉛直方向の上空側に位置する光源ホルダの天面が第１端、底面が第２端となる。そして、光源ホルダの側面が側端となる。また、画像投影装置が天井につるされた場合に、鉛直方向の上空側に位置する光源ホルダの底面が第１端、天面が第２端となる。そして、画像投影装置が水平に据え置きされた場合と同様に、光源ホルダの側面が側端となる。
【００１３】
すると、光源ホルダの側面に温度センサが位置していると、温度センサの位置は、画像投影装置が水平に据え置きされた場合と天井につるされた場合とで異ならない。すなわち、光源ホルダの厚み方向においては、温度センサの位置は、画像投影装置が水平に据え置きされた場合であっても天井につるされた場合であっても、中間付近となる。そのため、プロジェクタの設置状態に応じて、温度センサの測定温度に差異が生じない。
【００１４】
なお、光源の動作を制御する制御部は、温度センサの測定結果に基づいて、光源をＯＮまたはＯＦＦすると望ましい。このようになっていれば、温度センサの測定温度から、光源周囲の温度が過度に高温になっていると、即座に光源をＯＦＦできるためである。
【００１５】
また、光源ケースは、温度センサに面する箇所に、開孔を設けているとともに、光源からの光の出射方向側を開放口にしている。そして、かかる開放口を通じて、光源に風を吹き付けるファンが画像投影装置に含まれている。
【００１６】
このようになっていると、ファンが正常に駆動していると、開孔を通じて、光源周囲の空気とファンからの風とが、温度センサに到達する。しかし、ファンが故障して駆動しなければ、開孔を通じて、光源周囲の空気のみが、温度センサに到達する。かかる場合、温度センサの測定温度が即座に高くなる。すると、制御部は、即座にファンの故障を認知し、光源をＯＦＦできる。
【００１７】
なお、風が開孔を通じて効率よく温度センサに到達するために、開放口と開孔とが並列していると望ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、光源ホルダの側面に温度センサを設けるという簡易な構成で、ハウジング内の温度を正確に測定できる。その上、特殊な部材を設けていないので、画像投影装置のコストダウンが図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［実施の形態１］
実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
【００２０】
図４はプロジェクタ（画像投影装置）４９の外観斜視図であり、図５はプロジェクタ４９の構成図である。なお、図４に示すように、プロジェクタ４９が水平な台５１に据え置かれている場合、プロジェクタ４９の天面側は鉛直方向の上空側となり、底面側は鉛直方向の地表側となる（なお、かかる場合の鉛直方向はプロジェクタ４９の厚み方向にもなる）。
【００２１】
図５に示すように、プロジェクタ４９はハウジング１０内に、ランプ３１、ファンＦＮ、ダクトＤＴ、カットフィルタ３２、カラーホイール３３、ライトトンネル３４、平面ミラー３５、集光レンズ３６、光変調素子３７、および投影光学系３８を収容している。
【００２２】
ランプ３１は、光を発するものであれば、特に限定されない。例えば、水銀ランプであっても、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）モジュールであってもよい。なお、図中のランプ３１は、ガラス製のバルブ３１ａと、バルブ３１ａの発する光を反射かつ集光させるリフレクタ３１ｂと、を含んでいる。
【００２３】
ファンＦＮは、ランプ３１やＤＭＤ３７等の種々の高温化した部材を冷却するために、プロジェクタ４９外部の空気を吸引し、風を作り出す。なお、図中では、単数のファンＦＮのみを図示しているが、これに限定されるものではなく、複数のファンＦＮがプロジェクタ４９に搭載されていてもよい。
【００２４】
ダクトＤＴは、ファンＦＮによって作り出された風を、ランプ３１やＤＭＤ３７等の高温化した種々の部材に導く。そのため、ダクトＤＴの一端（入口ＤＴIN）は、ファンＦＮに面して位置し、ダクトＤＴの他端（出口ＤＴOUT）は風を吹き付けたい部材に面して位置している。
【００２５】
カットフィルタ３２は、ランプ３１からの出射光を受光できる位置にあり、受けた光を透過させることで、光変調素子３７に悪影響を与える波長域の光をカットするものである。なお、カットフィルタ３２とランプ３１との間に、照明光学系が配置されていてもよい。
【００２６】
カラーホイール３３は、赤色、緑色、青色、および透明のフィルタを周方向に並べることで、ホイール状になったものである。そして、カラーホイール３３は、カットフィルタ３２からの出射光を受光できる位置にあり、各フィルタを通過させることで光の色を変化させている。
【００２７】
ライトトンネル３４は、筒状の部材であり、カラーホイール３３からの出射光を受光できる位置にある、そして、ライトトンネル３４は、筒内部を形成するミラー面（反射面）によって、光を複数回反射させることで（ミキシングされることで）、光度を均一化させて出射させている。
【００２８】
なお、ライトトンネル３４に進行してくる光は束状になっており、ライトトンネル３４の筒内部（トンネル）に入射するだけでなく、ライトトンネル３４を形成するミラーガラスの端部（入射端部）にも入射する。また、トンネル内を進行する光の一部はミラー面を透過して、ミラーガラス内部を進行する。
【００２９】
平面ミラー３５は、ライトトンネル３４からの出射光を受光し、かつ反射させることで、ランプ３１から投影光学系３８に至るまでの光路を折り曲げている。具体的には、平面ミラー３５は、ライトトンネル３４からの出射光を反射させて、集光レンズ３６に導いている。
【００３０】
集光レンズ３６は、ライトトンネル３４からの光を、光変調素子３７に向けて集光させる。なお、集光される光の光束幅は、光変調素子３７の受光面よりも若干大きくなっている。
【００３１】
光変調素子３７は、集光レンズ３６を介して進行してくる光を、画像データ等に基づき変調するものである（変調された光を画像光と称す）。なお、光変調素子としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device；米国テキサスインスツルメンツ社製）や液晶素子が挙げられる。
【００３２】
投影光学系３８は、複数のレンズ等の光学素子を含んでいる。そして、かかる投影光学系３８は、光変調素子３７からの画像光を、不図示のスクリーンに向けて発散させながら投影する。
【００３３】
そして、以上のようなプロジェクタ４９では、ランプ３１のバルブ３１ａが光を発し、その光はリフレクタ３１ｂによって集光されつつ、カットフィルタ３２およびカラーフィルタ３３を通過し、ライトトンネル３４の入射端ＩＰに入射する。
【００３４】
そして、ライトトンネル３４に入射した光は出射端ＯＰから出射後、平面ミラー３５を介して集光レンズ３６に到達する。集光レンズ３６は、到達した光を集光させながら光変調素子３７に導き、光変調素子３７は入射する光を変調させて投影光学系３８へ導く。その結果、投影光学系３８から、スクリーンに画像が投影される。
【００３５】
ここで、ランプ３１について詳説する。ランプ３１は、図５に示すように、ランプケース（光源ケース）１１に格納されている。なお、かかるランプケース１１の形状は特に限定されるものではなく、さらに格納の仕方も限定されるものではない。要は、ランプケース１１は、ランプ３１を格納できる部材であればよい。
【００３６】
ただし、ランプ３１は発光すると１２００°以上の高温になる。そのため、周囲の空気を熱してしまい（特にハウジング１０内の温度が高温化してしまい）、その高温の空気で電子部品等が破損しかねない。そこで、ランプケース１１は、ランプ３１を包み込むような箱状であると望ましい。
【００３７】
なお、ランプケース１１の厚み方向の両端に位置する一方の端部をランプケース１１の天面１２、他方をランプケース１１の底面１３とするとともに、これらの天面１２と底面１３とに挟まれる端部をランプケース１１の側面１４とする（後述の図２参照）。また、ランプ３１を格納（搭載）したランプケース１１はランプモジュールとも称される。
【００３８】
ランプケース１１は、ランプホルダ（光源ホルダ）２１を介して、プロジェクタ４９のハウジング１０に取り付けられる。なお、ランプホルダ２１の形状も特に限定されるものではなく、さらに取り付け方も限定されるものではない。ただし、周囲の空気を熱するという上記と同様の理由から、ランプホルダ２１は、ランプケース１１を包み込むような箱状であると望ましい。
【００３９】
また、ランプケース１１同様、ランプホルダ２１の厚み方向の両端に位置する一方の端部（第１端）をランプホルダ２１の天面２２、他方の端部（第２端）をランプホルダ２１の底面２３とするとともに、これらの天面２２と底面２３とに挟まれる端部（側端）をランプホルダ２１の側面２４とする（後述の図２参照）。
【００４０】
なお、ランプケース１１およびランプホルダ２１には、ランプ３１からの光の出射方向側に、光の進行を確保する開放口ＯＳが設けられている。そして、ファンＦＮは、この開放口ＯＳを通じて、ランプ３１に風を吹き付ける。
【００４１】
以上のランプホルダ２１、ランプケース１１、およびランプ３１を詳細に示すと図２のような斜視図で表される。また、この図２でのＡ−Ａ’線矢視断面図は、図１のようになる。
【００４２】
これらの図に示すように、ランプホルダ２１の側面２４には、温度センサＴＣＤが設けられている。このようになっていると、例えば図４に示すように、プロジェクタ４９が水平な台５１に据え置かれている場合、温度センサＴＣＤは、ランプホルダ２１における厚み方向の中間付近に位置する。
【００４３】
通常、熱せられた空気は、上空に昇りやすい。そのため、ランプ３１周囲の熱された空気は上空に昇り、ランプケース１１の天面１２やランプホルダ２１の天面２２に溜まりやすくなる。一方で、常温等の空気は、ランプケース１１の底面１３やランプホルダ２１の底面２３に溜まりやすくなる。すると、温度センサＴＣＤが所定の温度（閾温度）の測定に要する時間は、かかる温度センサＴＣＤの位置に依存する。
【００４４】
すなわち、温度センサＴＣＤがランプホルダ２１の天面２２に位置すれば、比較的短時間で所定温度を測定できる一方、温度センサＴＣＤがランプホルダ２１の底面２３に位置すれば、所定温度の測定に比較的長時間を要する。すると、例えば、ファンＦＮが故障したことに起因してランプ３１周囲の温度が過度に高温化し、それを温度センサＴＣＤが検知しようとする場合（要は、過度の高温化とみなす閾温度を検知する場合）、以下のような問題が生じる。
【００４５】
すなわち、温度センサＴＣＤがランプホルダ２１の天面２２に位置すれば、ランプ３１周囲の温度がまだ過度の高温化していないにもかかわらず、誤って過度の高温と検知する。また、温度センサＴＣＤがランプホルダ２１の底面２３に位置すれば、ランプ３１周囲の温度が既に過度に高温化しているにもかかわらず、誤って過度の高温と検知しない。
【００４６】
しかしながら、ランプホルダ２１における厚み方向の中間付近に温度センサＴＣＤが位置していると、以上のような問題は起きない。
【００４７】
なお、温度センサＴＣＤがランプホルダ２１の天面２２または底面２３に位置していたとしても、位置毎で、閾温度の設定が異なっていれば、上記の問題を回避することもできる。すなわち、閾温度が、ランプホルダ２１の天面２２に温度センサＴＣＤが位置する場合には低く、ランプホルダ２１の底面２３に温度センサＴＣＤが位置する場合には高くなっていればよい。
【００４８】
しかしながら、プロジェクタ４９は、必ず水平な台５１に据え置かれるとは限らない（図４参照）。例えば、図３に示すように、プロジェクタ４９は天井５２につり下げられる場合もある。かかる場合、ランプホルダ２１の底面２３側は鉛直方向の上空側となり、天面２２側は鉛直方向の地表側となる（底面２３が第１端となり、天面２２が第２端となる）。
【００４９】
そのため、ランプ３１に熱された空気は、鉛直方向の上空側に位置するランプケース１１の底面１３やランプホルダ２１の底面２３に昇り、常温等の空気は鉛直方向の地表側に位置するランプケース１１の天面１２やランプホルダ２１の天面２２に溜まりやすい。かかる場合に、上記問題を回避しようとすると、閾温度は、ランプホルダ２１の天面２２に温度センサＴＣＤが位置する場合には高く、ランプホルダ２１の底面２３に温度センサＴＣＤが位置する場合には低くしなくてはならない。
【００５０】
このような閾温度の設定は、水平な台５１にプロジェクタ４９が置かれる場合での閾温度の設定とは逆になる。そのため、ユーザ等は、プロジェクタ４９の置き方によって、閾温度の設定を変更しなくてはならない。しかしながら、ランプホルダ２１における厚み方向の中間付近に温度センサＴＣＤが位置していると、このような閾温度の設定変更をする必要がなくなる。
【００５１】
すなわち、ランプホルダ２１における厚み方向の中間付近に温度センサＴＣＤが位置していれば、天井５２にプロジェクタ４９がつり下げられる場合と水平な台５１にプロジェクタ４９が置かれる場合とで、温度センサＴＣＤの位置は変化しない。そのため、位置に応じた閾温度の設定は不要になる。
【００５２】
なお、不図示の制御部が、温度センサＴＣＤの測定結果に基づいて、ランプ３１のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。したがって、例えば、ファンＦＮが故障したことに起因してランプホルダ２１内の温度が過度に高温化し、それを温度センサＴＣＤが検知すれば、制御部がランプ３１をＯＦＦにできる。
【００５３】
また、ランプケース１１には、温度センサＴＣＤに面する箇所、すなわちランプケース１１の側面１４に、開孔ＨＬが設けられている。
【００５４】
このようになっていると、ファンＦＮからの風が開孔ＨＬを通じて温度センサＴＣＤに到達しやすくなる。例えば、図１に示すように、ファンＦＮからの風（矢印Ｆ参照）がランプケース１１の開放口ＯＳを通じて流れてきた場合、風は、ランプ３１の正面を通過した後に背面に向かって流れ、さらにランプケース１１およびランプホルダ２１の隙間を通じて抜けていく。
【００５５】
この流れの過程で、風はランプケース１１の側面１４の開孔ＨＬに進入する。そして、温度センサＴＣＤは、開孔ＨＬを通じて進入してくる風によって導かれるランプケース１１内の空気の温度を測定する（なお、白色矢印の風は常温程度、網線矢印は２００〜４００°程度、網点矢印は８０°程度の温度になっている）。
【００５６】
このような温度測定の場合、ランプケース１１内の空気の温度とともに風の温度も測定される。そのため、温度センサＴＣＤの測定時間は、開孔ＨＬから進入する風量の影響を受ける。例えば、ファンＦＮが故障したことに起因して、ランプケース１１内の空気が過度に熱された場合、開孔ＨＬから比較的冷たい風が流入しないため、熱された空気のみが開孔ＨＬを通じて温度センサＴＣＤに到達し、その空気の温度が即座に測定される。
【００５７】
すると、ランプケース１１の側面１４に開孔ＨＬがあれば、ファンＦＮが故障したことに起因して、ランプ３１周囲の空気が過度に熱されたとしても、その空気の温度が温度センサＴＣＤを介して、制御部が即座に認知でき、さらにランプ３１をＯＦＦできる。したがって、ランプ３１に起因したプロジェクタ４９の火災等は起こらない。
【００５８】
［その他の実施の形態］
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００５９】
例えば、ランプケース１１における開放口ＯＳの位置は、特に限定されるものではない。ただし、風が開孔ＨＬを通じて効率よく温度センサＴＣＤに到達するために、ランプケース１１における開放口ＯＳと開孔ＨＬとが、例えば直線状で並列していると望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】は、図２のＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【図２】は、ランプホルダ、ランプケース、およびランプを詳細に示す斜視図である。
【図３】は、天井につり下げられたプロジェクタの外観斜視図である。
【図４】は、水平に据え置きされたプロジェクタの外観斜視図である。
【図５】は、プロジェクタの構成図である
【符号の説明】
【００６１】
ＴＣＤ    温度センサ
１０      ハウジング
１１      ランプケース（光源ケース）
１２      ランプケースの天面（光源ケースの第１端、光源ケースの第２端）
１３      ランプケースの底面（光源ケースの第２端、光源ケースの第２端）
１４      ランプケースの側面（光源ケースの側端）
２１      ランプホルダ（光源ホルダ）
２２      ランプホルダの天面（光源ホルダの第１端、光源ホルダの第２端）
２３      ランプホルダの底面（光源ホルダの第２端、光源ホルダの第１端）
２４      ランプホルダの側面（光源ホルダの側端）
３１      ランプ（光源）
３２      フィルタ
３３      カラーホイール
３４      ライトトンネル
３５      平面ミラー
３６      集光レンズ
３７      光変調素子
３８      投影光学系
ＦＮ      ファン
ＤＴ      ダクト
４９      プロジェクタ
【図１】
2008292648.tif 000003
【図２】
2008292648.tif 000004
【図３】
2008292648.tif 000005
【図４】
2008292648.tif 000006
【図５】
2008292648.tif 000007