(57)【要約】【課題】投影画像を表示する投射型表示装置において、光源に対する冷却の適切化を図りつつ、装置仕様の変更についても柔軟かつ容易に対応できるようにする。【解決手段】投影画像を表示するための光を発する光源と、前記光源を冷却するための送風を行う冷却ファンと、前記冷却ファンからの冷却風を前記光源へ導くダクトとを備える投射型表示装置において、前記冷却風の風向変化を通じて風量バランスを偏らせる導風部材９と、前記冷却風の風量調整のために流路面積を絞る風量調整部材６とを、前記ダクトの一部を構成する部分ダクト５に配設する。そして、前記部分ダクト５を、その着脱によって交換可能に形成する。【選択図】図１
2007316352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影画像を表示するための光を発する光源と、
前記光源を冷却するための送風を行う冷却ファンと、
前記冷却ファンからの冷却風を前記光源へ導くダクトとを備える投射型表示装置において、
前記冷却風の風向変化を通じて風量バランスを偏らせる導風部材と、
前記冷却風の風量調整のために流路面積を絞る風量調整部材とが、
前記ダクトの一部を構成する部分ダクトに配設されるとともに、
前記部分ダクトは、その着脱によって交換可能に形成されている
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記部分ダクトは、前記光源が配設された光源ユニットに付設され、当該光源ユニットに伴って着脱されるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記風量調整部材は、前記光源ユニットが有する異物飛散防止用のメッシュ部材からなることを特徴とする請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項４】
投影画像を表示する投射型表示装置にて用いられる光源ユニットであって、
前記投影画像を表示するための光を発する光源と、
前記光源の冷却のために前記投射型表示装置が有する冷却ファンからの冷却風を当該投射型表示装置の側から受け取って前記光源へ導く部分ダクトと、
前記部分ダクトに配設された、前記冷却風の風向変化を通じて風量バランスを偏らせる導風部材と、
前記部分ダクトに配設された、前記冷却風の風量調整のために流路面積を絞る風量調整部材と
を備えることを特徴とする投射型表示装置の光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影画像を表示する投射型表示装置およびその投射型表示装置にて用いられる光源ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、投影画像を表示する投射型表示装置として、液晶プロジェクタ装置が広く知られている。液晶プロジェクタ装置は、光源から出射された光を、液晶パネルを用いて選択的に透過させ、その透過光をスクリーン上に投写することで、大画面の画像表示を実現するものである。
【０００３】
このような液晶プロジェクタ装置では、一般に、光源として、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の高輝度放電灯、すなわち放電によって太陽光に近い白色光を発光するものが用いられる。そして、その高輝度放電灯に対して、過度に高温になってしまうのを防止すべく、冷却ファンからの送風を利用した冷却を行うように構成される（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ただし、高輝度放電灯に対する冷却については、実際に高温となる部分を有効に冷却すべく、液晶プロジェクタ装置の設置状態を考慮した適切化が必要となる。具体的には、例えば図６に示すように、高輝度放電灯は、発光管（バルブ）１１とリフレクタ１２を備えて構成されるが、設置状態で発光管１１より上方側となる部分が高温となり易いので、その部分に対する冷却風の風量を下方側となる部分に比べて大きくする、といった適切化を図ることが考えられる。さらに、図７（ａ）に示すような床置き状態での使用と、図７（ａ）に示すような天吊り状態での使用との、これらの両方に対応し得る液晶プロジェクタ装置１３については、上下反転を利用して光源に対する冷却風の送風態様を切り替え得るように構成することが考えられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１３５８９号公報
【特許文献２】特開平１０−２３３５５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、上述した従来における光源に対する冷却の適切化では、装置設置状態を考慮したものであっても、装置仕様の変更については考慮されていないため、その仕様変更に柔軟に対応することができず、結果として汎用性に欠けたものとなるおそれがある。
【０００７】
例えば、何らかの理由により高輝度放電灯を使用温度条件の異なるものに変更する場合には、その高輝度放電灯を含んで構成される光源ユニットの交換（変更）に加えて、冷却ファンの動作仕様（印加電圧等）についても変更しなければ、その使用温度条件の異なる高輝度放電灯を適切に使用可能にすることが極めて困難であると考えられる。
【０００８】
また、装置設置状態は、上述したような床置き状態と天吊り状態との両方に対応するのではなく、これらのいずれか一方のみに対応すればよいこともあるが、例えば、何らかの理由により一方のみに対応する装置構成を両方に対応する装置構成に変更する場合、あるいはその逆の場合には、光源に対する冷却適切化のために冷却ファンの動作仕様（印加電圧等）の変更が必要になったり、冷却適切化が図れなかったりすることが考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、光源に対する冷却の適切化を図りつつ、装置仕様の変更についても柔軟かつ容易に対応することのできる投射型表示装置およびその光源ユニット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】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために案出された投射型表示装置で、投影画像を表示するための光を発する光源と、前記光源を冷却するための送風を行う冷却ファンと、前記冷却ファンからの冷却風を前記光源へ導くダクトとを備える投射型表示装置において、前記冷却風の風向変化を通じて風量バランスを偏らせる導風部材と、前記冷却風の風量調整のために流路面積を絞る風量調整部材とが、前記ダクトの一部を構成する部分ダクトに配設されるとともに、前記部分ダクトは、その着脱によって交換可能に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
上記構成の投射型表示装置では、冷却ファンからの冷却風を光源へ導くダクトの一部を構成する部分ダクトに、導風部材と風量調整部材とが配設されており、これらによって当該冷却風の風量バランス可変や風量調整等が行われるようになっている。したがって、導風部材の形状等や風量調整部材が絞る流路面積を適宜設定することによって、光源へ導かれる冷却風を、装置設置状態や光源の使用温度条件等に適したものとすることが可能となる。しかも、これら導風部材および風量調整部材が配設されている部分ダクトは、その着脱によって交換可能に形成されている。そのため、装置仕様の変更に対応する場合であっても、当該変更後の仕様に応じた導風部材および風量調整部材が配設された部分ダクトへの交換により、当該変更に適切に対応し得るようになる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、装置仕様の変更に対応する場合であっても、当該変更後の仕様に応じた導風部材および風量調整部材が配設された部分ダクトへの交換により、冷却ファンの動作仕様についての変更等を要することなく、装置仕様の変更に適切に対応することができる。つまり、光源に対する冷却の適切化を図りつつ、装置仕様の変更についても柔軟かつ容易に対応することができるのである。したがって、装置汎用性の確保が非常に容易となり、このことを通じて装置コストの低減等が実現容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づき本発明に係る投射型表示装置およびその光源ユニットについて説明する。ここでは、投射型表示装置として、液晶プロジェクタ装置を例に挙げて説明する。
【００１４】
先ず、液晶プロジェクタ装置の概略構成について説明する。図１は液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す説明図であり、図２および図３はその要部構成例を示す説明図である。
【００１５】
図１に示すように、液晶プロジェクタ装置は、その筐体内に、光学系ユニット１と、冷却ファン２と、冷却ダクト３と、光源ユニット４と、を備えて構成されている。
【００１６】
光学系ユニット１は、例えばフィルタ、フライアイレンズ、ＰＳ分離合成器、ダイクロイック・ミラー、全反射ミラー、コンデンサー・レンズ、液晶パネル、ダイクロイック・プリズム、投写レンズ等の組み合わせからなるもので、光源ユニット４から出射される光を受け取ると、赤外線や紫外線をカットするフィルタ、フライアイレンズ、無偏光波を偏光波に変換するＰＳ分離合成器を経た後に、特定の波長帯域の光だけを反射するダイクロイック・ミラーによってＲＧＢの各色成分光に分離し、必要に応じて全反射ミラーやコンデンサー・レンズを利用しつつ、ＲＧＢの各色に対応して設けられた各液晶パネルに入射させ、各液晶パネルにて映像信号に応じた光変調が行った後に、光変調された各色成分光をダイクロイック・プリズムによって合成して、投写レンズによって拡大投影するように構成されている。このような構成により、光学系ユニット１は、スクリーン上へのカラー画像の投影表示を行うようになっている。
【００１７】
冷却ファン２は、例えばシロッコファンからなるもので、筐体外から空気を吸引するとともに、その吸引した空気を用いて光源ユニット４を冷却するための送風を行うものである。
【００１８】
冷却ダクト３は、図２に示すように、冷却ファン２からの冷却風を光源ユニット４へ導くためのダクトからなるものである。
【００１９】
光源ユニット４は、投影画像を表示するための光を発する光源（ただし不図示）を備えてなるものである。光源としては、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の高輝度放電灯を用いる。
【００２０】
ところで、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等の高輝度放電灯は、ランプ寿命によって発光しなくなったり、あるいは何らかの要因により故障または破損等が生じたりすることが考えられる。つまり、高輝度放電灯は消耗品であり、定期的な保守交換が必要であると考えられる。ただし、その保守交換は、作業が煩雑なものであってはならない。このことから、光源ユニット４は、図３に示すように、光源を含むユニット単位、すなわち光源ユニット４毎で、その交換に対応し得るように構成されている。つまり、光源を含む光源ユニット４が、交換可能にモジュール化されているのである。
【００２１】
また、光源ユニット４では、光源となる高輝度放電灯の発光管（ただし不図示）を包含する空間領域が、当該高輝度放電灯のリフレクタ４ａや、その他の構成部品によって形成されている。
【００２２】
この空間領域を形成する構成部品の一つとして、光源ユニット４には、冷却ダクト３を通過してくる冷却風を当該空間領域内に導くためのランプボックスダクト５が付設されている。ランプボックスダクト５は、光源ユニット４に付設されているが、冷却ダクト３の一部を構成する「部分ダクト」として機能するものである。
【００２３】
このランプボックスダクト５が冷却ダクト３から冷却風を受け取るための開口部には、メッシュ部材６が配されている。このメッシュ部材６は、異物飛散防止機能を実現するものである。すなわち、メッシュ部材６の存在によって、高輝度放電灯の発光管の破損等があった場合でも、その破損片等の異物を冷却ダクト３の側に飛散させずに、光源ユニット４内に残留させるようになっている。
【００２４】
一方、ランプボックスダクト５の付設位置と高輝度放電灯の発光管を挟んで対向する位置には、冷却風を空間領域内から排気するための排気口７が配設されている。この排気口７からの排気は、排気ダクト８を経て筐体外へ排出されることになる（図１参照）。また、この排気口７にも、メッシュ部材７ａが配されており、これにより異物飛散防止機能を実現するようになっている。
【００２５】
ここで、以上のような液晶プロジェクタ装置およびその光源ユニット４における特徴的な構成について、さらに詳しく説明する。図４および図５は、本発明に係る液晶プロジェクタ装置の特徴的な要部構成例を示す説明図である。
【００２６】
図４に示すように、ランプボックスダクト５には、導風部材９が配設されている。導風部材９は、ランプボックスダクト５による冷却風の通過流路の一部に突出するように形成された板状部材からなるもので、その冷却風の風向変化を通じて、当該通過流路を通過する冷却風の風量バランスを偏らせるためのものである。この導風部材９の形状、突出量および配設位置が異なれば、その導風部材９によって実現される風量バランスも異なるものとなる。なお、導風部材９の形状、突出量および配設位置については、所望する風量バランスに応じて適宜設定すればよい。
【００２７】
また、ランプボックスダクト５にはメッシュ部材６が配されているが、このメッシュ部材６は、冷却風の風量（絶対量）調整のために流路面積を絞る風量調整部材として機能するようにもなっている。すなわち、冷却風がメッシュ部材６を通過する際、そのメッシュ部材６によって流路面積が絞られるため、そのメッシュ部材６を通過する冷却風の風量も絞られることになる。このことは、メッシュ部材６が絞る流路面積が異なれば、そのメッシュ部材６を通過する冷却風の風量も異なることを意味する。その一方で、メッシュ部材６が絞る流路面積は、メッシュ部材６の開口率によって決まる。したがって、メッシュ部材６は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、異物飛散防止機能を実現するために必要な最大の開口率を基準開口率とし、その基準開口率の８０％、６０％…といった具合に開口率を相違させることで、冷却風の風量調整を行えるのである。なお、メッシュ部材６の開口率については、所望する風量に応じて適宜設定すればよい。
【００２８】
このような導風部材９および風量調整部材として機能するメッシュ部材６が配設されたランプボックスダクト５は、光源ユニット４に付設されている。すなわち、光源ユニット４が交換可能にモジュール化されていることから、その光源ユニット４の着脱に伴って、ランプボックスダクト５も液晶プロジェクタ装置の筐体から着脱されることになる。
【００２９】
このことは、その着脱によって、ランプボックスダクト５が交換可能であることを意味する。したがって、ランプボックスダクト５の交換を通じて、その交換後における導風部材９の形状、突出量、配設位置、またはメッシュ部材６の開口率の少なくとも一つを、その交換前と異なるものとすれば、光源ユニット４に対する冷却風の風量バランス可変と風量調整との少なくとも一方を行うことが可能となる。
【００３０】
以上のように、本実施形態で説明した液晶プロジェクタ装置およびその液晶プロジェクタ装置で用いられる光源ユニット４では、光源となる高輝度放電灯の発光管を包含する空間領域へ冷却ファン２からの冷却風を導く冷却ダクト３の一部を構成するランプボックスダクト５に、導風部材９および風量調整部材として機能するメッシュ部材６が配設されており、これらによって当該冷却風の風量バランス可変や風量調整等が行われるようになっている。したがって、導風部材９の形状等や風量調整部材として機能するメッシュ部材６が絞る流路面積を適宜設定することによって、光源ユニット４へ導かれる冷却風を、装置設置状態や高輝度放電灯の使用温度条件等に適したものとすることが可能となる。
【００３１】
具体的には、例えば、床置き状態での使用と天吊り状態での使用との両方に対応すべく、設置状態での高輝度放電灯の発光管の上下における風量が均等となるように、導風部材９の形状、突出量および配設位置を設定したり、あるいは床置き状態と天吊り状態とのいずれか一方のみに好適に対応すべく、発光管上下で風量差を与えて上方側の風量が下方側よりも大きくなるように、導風部材９の形状、突出量および配設位置を設定することが考えられる。また、高輝度放電灯の発光管はその近傍温度が所望温度帯に属していることが望ましいが、例えば、冷却風の風量増大により当該近傍温度を下げるべく、冷却風の流路面積が大きくなるように（基準開口率に近づくように）メッシュ部材６の開口率を設定したり、あるいは当該近傍温度が下がり過ぎて所望温度帯から外れてしまうのを回避すべく、冷却風の流路面積が小さくなるように（絞るように）メッシュ部材６の開口率を設定することが考えられる。
【００３２】
しかも、このような設定がされる導風部材９およびメッシュ部材６が配設されているランプボックスダクト５は、光源ユニット４に付設されて、その光源ユニット４に伴って着脱され、その着脱によって交換可能に形成されている。そのため、装置仕様の変更に対応する場合であっても、当該変更後の仕様に応じた設定の導風部材９およびメッシュ部材６が配設されたランプボックスダクト５への交換により、当該変更に適切に対応し得るようになる。
【００３３】
具体的には、例えば、高輝度放電灯を使用温度条件の異なるものに変更したり、あるいは床置き状態と天吊り状態とのいずれか一方のみに対応するものを両方に対応し得るように変更する（またはその逆）といった、装置仕様の変更については、ランプボックスダクト５の交換のみで容易に対応することが可能となり、冷却ファン２の動作仕様（印加電圧等）の変更が必要になったり、冷却適切化が図れなかったりすることがない。
【００３４】
つまり、本実施形態で説明した液晶プロジェクタ装置およびその液晶プロジェクタ装置で用いられる光源ユニット４によれば、装置仕様の変更に対応する場合であっても、当該変更後の仕様に応じた導風部材９およびメッシュ部材６が配設されたランプボックスダクト５への交換により、冷却ファン２の動作仕様についての変更等を要することなく、その装置仕様の変更に適切に対応することができる。したがって、光源に対する冷却の適切化を図りつつ、装置仕様の変更についても柔軟かつ容易に対応することができるので、結果として装置汎用性の確保が非常に容易となり、さらにはこのことを通じて装置コストの低減等も実現容易となる。
【００３５】
なお、本実施形態では、本発明の好適な実施具体例について説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【００３６】
例えば、本実施形態では、冷却対象となる光源を備え交換の必要性や頻度等が高いと考えられるモジュールである光源ユニット４にランプボックスダクト５を付設し、その光源ユニット４の着脱に伴って液晶プロジェクタ装置の筐体から着脱される場合を例に挙げて説明したが、本発明はその内容に限定されるものではない。すなわち、ランプボックスダクト５がその着脱によって交換可能に形成されていれば、光源ユニット４とは別に着脱交換されるものであってもよく、その場合であっても装置仕様の変更に柔軟かつ容易に対応することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、メッシュ部材６が異物飛散防止機能に加えて風量調整部材として機能を兼ね備え、これにより装置構成の簡素化に寄与する場合を例に挙げて説明したが、本発明はその内容に限定されるものではない。すなわち、風量調整部材として機能は、異物飛散防止機能とは別に設けられていてもよい。また、風量調整部材としての機能は、必ずしもメッシュ状のものによって実現される必要はなく、冷却風の風量調整のために流路面積を絞るものであれば、開口、切り欠き、これらの組み合わせ等からなるものであっても構わない。また、メッシュ部材６は、１枚とは限らず、２枚以上の複数枚を設けてもよく、枚数の増減により同様の効果を得る構成としてもよい。この際、複数枚のメッシュは同じ形状でもよいし、形状違いのメッシュの組み合わせによるものであってもよい。さらには、冷却風の風量調整を行えれば、高輝度放電灯の発光管を包含する空間領域の上流側ではなく、例えばメッシュ部材７ａを利用して下流側に配したり、あるいは上流側と下流側との両方に配することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】液晶プロジェクタ装置の概略構成例を示す説明図である。
【図２】液晶プロジェクタ装置の要部構成例を示す説明図（その１）である。
【図３】液晶プロジェクタ装置の要部構成例を示す説明図（その２）であり、光源ユニットの概略構成例を示す図である。
【図４】本発明に係る液晶プロジェクタ装置の特徴的な要部構成例を示す説明図（その１）である。
【図５】本発明に係る液晶プロジェクタ装置の特徴的な要部構成例を示す説明図（その２）である。
【図６】液晶プロジェクタ装置の光源として用いられる高輝度放電灯の構成例を示す説明図である。
【図７】液晶プロジェクタ装置の設置状態の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…光学系ユニット、２…冷却ファン、３…冷却ダクト、４…光源ユニット、５…ランプボックスダクト、６…メッシュ部材、９…導風部材
【図１】
2007316352.tif 000003
【図２】
2007316352.tif 000004
【図３】
2007316352.tif 000005
【図４】
2007316352.tif 000006
【図５】
2007316352.tif 000007
【図６】
2007316352.tif 000008
【図７】
2007316352.tif 000009