JP3829813B2

JP3829813B2 - プロジェクタ

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Publication number: JP3829813B2
Application number: JP2003047760A
Authority: JP
Inventors: 久麿加藤; 岳西澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004258211A; CN2682450Y; CN1525239A; US7147349B2; CN100356268C; US20040228130A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等にプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、外装ケース内に設けられた光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像を拡大投写している。近年のプロジェクタでは、投写される光学像を鮮明に表示するために、光源ランプの高輝度化が要求されている。
【０００３】
プロジェクタの光源ランプとしては、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等が使用されているが、これらのランプは消耗品であり、このようなランプを使用するプロジェクタ等の光学機器を使用し続ける間に、交換する必要が生じる。また、ランプの寿命に伴って、石英ガラス等で作られた発光管が破裂して、その破片がプロジェクタ内に飛び散る恐れがある。また、光源ランプは、その高輝度化に伴って大きな熱を発生するため、この発熱を外部に排出して冷却することにより、光源ランプの破裂を防止する必要もある。
【０００４】
そこで、光源ランプを含む従来の光源装置（例えば、特許文献１参照）には、以下のような機構が設けられている。すなわち、リフレクタの光束射出側をガラス製等の透明板で覆うとともに、リフレクタまたは透明板の一部に吸気口及び排気口となる複数の通気口を設けておく。さらに、これらの通気口には、それぞれに対応する蓋部材（シャッタ部材）を設けておき、光源装置がプロジェクタに取り付けられた際に、各蓋部材がそれぞれの通気口を開放し、光源装置がプロジェクタから取り外された際には各蓋部材が対応する通気口を塞いでいる。このような機構により、光源ランプの冷却と、ランプ破裂時の破片の飛散防止とが図られ、光源ランプを光源装置ごと交換できる構成となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１０７８２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような通気口を蓋部材で塞ぐ構成では、蓋の開閉空間を確保しなければならないため、プロジェクタ内部のランプ冷却用のファンの吐出口と開口部との間を直接接続することができず、ファンの吐出口から出た空気の一部が他の部分に拡散してしまい、ファンによる冷却を十分に行えないという課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、光源ランプが破損した場合に、光源ランプの破片が飛散することを防止するとともに、光源ランプを冷却する空気を効率的に内部に導入できる光源装置を採用したプロジェクタを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプロジェクタは、光源装置と、この光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写光学系と、前記光源装置、前記光変調装置および前記投写光学系を内部に収納する筐体とを備えたプロジェクタであって、前記筐体には、前記光源装置を着脱するための開口部が形成され、当該筐体は、前記開口部を塞ぐ蓋部材と、当該筐体内部に収納された前記光源装置を冷却するためのファンとを備え、前記光源装置は、光源と、凹曲面状の反射面を有し、前記光源が内部に配置され、前記光源からの放射光束を一定方向に揃えて射出するリフレクタと、前記リフレクタの光束射出面を塞ぐ光透過性部材と、前記光源、前記リフレクタおよび前記光透過性部材を収納する光源収納用筐体とを備え、前記リフレクタには、前記光源に冷却空気を導入する開口部が形成され、前記光源収納用筐体には、前記リフレクタの開口部の位置に応じた位置に冷却空気導入用の開口部が形成され、当該光源収納用筐体には、前記蓋部材が前記筐体に装着されると、前記光源収納用筐体から突出して前記ファンの吐出口と連結されるとともに、前記冷却空気導入用の開口部を開口し、前記蓋部材が前記筐体から取り外されると、前記ファンの吐出口との連結がなくなるとともに、前記冷却空気導入用の開口部を閉塞するダクトが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、光源収納用筐体に設けられたダクトは、光源収納用筐体が光学機器に装着されると、光源収納用筐体から突出し、冷却空気を送風するファンの吐出口に連結されるので、ファンから送風される冷却空気を光源収納用筐体内、すなわち、リフレクタ内に導入することができる。従って、ファンの吐出口から供給される冷却空気のほとんどをリフレクタ内に供給して、光源ランプの冷却を十分に行うことができる。
また、光源装置とは別にプロジェクタ内に設けられたファンにより、光源ランプを冷却する冷却空気が供給されるので、確実に光源の冷却を行うことができる。
さらに、この発明によれば、光源装置を収納する筐体の開口部を塞ぐ蓋部材の装着により、光源装置のダクトを突出させることができる。従って、プロジェクタの使用時に、確実にダクトとファンとを連結させて、光源装置を効率的に冷却することができる。
【００１０】
また、この発明によれば、ダクトは、光源収納用筐体の内部に収納された光源ランプが破損した際に、開口部を塞いで、光源収納用筐体を閉塞させることができる。これにより、光源収納用筐体の取り外し時に、光源ランプの破片が飛散するのを防ぐための蓋部材等を別途設ける必要がない。従って、部品点数を削減できるほか、内部構成を簡素化することができる。
【００１１】
本発明では、前記光源収納用筐体は、前記リフレクタから射出される光束の光軸方向に該リフレクタを位置決めする位置決め面を有し、前記ダクトは、この位置決め面と交差する前記光源収納用筐体の面にスライド自在に取り付けられていることが好ましい。
この発明によれば、次の理由により、一層効果的に光源を冷却できる。すなわち、リフレクタは、光束射出側先端が最も大きくなっており、通常、この先端部で光源収納用筐体とリフレクタを当接させている。このような部分にダクトを設けることで、ダクトとリフレクタに形成された開口部間の距離を短くすることができる。これにより、冷却空気が流通する経路を短くして、ファンからの冷却空気の圧力を損なうことなくリフレクタ内部に供給することができる。従って、光源ランプを確実に冷却することができる。
【００１３】
本発明では、前記蓋部材は、前記筐体の側面に沿ってスライドさせることで装着され、この蓋部材の内面側には、前記ダクトと係合して該ダクトを前記光源収納用筐体から突出させる突起が形成されていることが好ましい。
この発明によれば、蓋部材にダクトと係合する突起が形成されている場合、蓋部材の筐体への装着に際して、ダクトをファンの吐出口に連結することができる。従って、ダクトの突出に他の部材を必要としないでよいので、構造を簡素化でき、光源装置及び筐体の小型化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る光源装置を備えたプロジェクタを下方前面側から見た概要斜視図である。
プロジェクタの本体１は、本体１を覆う筐体としての外装ケース２を備えている。この外装ケース２は、後述する投写レンズ４５による投写方向に対して直行する幅方向の寸法が、投写方向の寸法より大きい幅広の略直方体形状をしている。
【００１５】
外装ケース２は、アッパーケース２１と、フロントケース２２と、ロアーケース２３とから構成されている。アッパーケース２１は、本体１の上面、側面、及び背面をそれぞれ構成する。フロントケース２２は、本体１の前面を構成する。ロアーケース２３は、本体１の底面、側面及び背面をそれぞれ構成する。これら各ケース２１〜２３は、射出成形等によって成形された合成樹脂製の一体成形品であるが、金属製のものでもよい。
【００１６】
アッパーケース２１は、本体１の上面部と、その上面部の幅方向端部から略垂下する側面部と、上面部の後端部から略垂下する背面部とから構成されている。
上面部には、図示は省略するが、光学ユニット４で形成した光学像を投影する投写レンズ４５が露出する切欠と、電源のオン／オフや投写画像のズーム等を行うスイッチが配設された操作パネルが設けられている。
【００１７】
フロントケース２２には、投写レンズ４５に対応する位置に開口部２２１が形成されている。また、開口部２２１と反対側には、本体１内部を流通した空気を外部に排出するためのスリット状の排気口２２２が形成されている。
【００１８】
ロアーケース２３は、アッパーケース２１との係合面を中心として略対称に構成され、底面部と、この底面部の幅方向端部から略上方に曲折した側面部と、底面部の後端側から略上方に曲折した面である背面部とを備えている。側面部及び背面部は、その上端部分でアッパーケース２１の側面部及び背面部の下端部分と係合し、外装ケース２の側面部分及び背面部分を構成する。
【００１９】
ロアーケース２３の底面部には、２つの固定脚部２３１と、調節脚部２３２とが取り付けられている。固定脚部２３１は、底面部の背面側両端部に設けられている。調節脚部２３２は、底面部の前面側略中央に設けられている。調節脚部２３２は、底面部から面外方向に進退自在に突出する軸状部材で構成されており、調節脚部２３２の前面側に設けられた調節ボタン２３２Ａを操作することで、底面部からの進退量を調整できる。これにより、本体１から射出された投写画像の上下位置を調整し、適切な位置に投写画像を形成することができる。
【００２０】
また、底面部には、本体１外部から本体１内部の構成部品を冷却する空気を取り込むための吸気口２３３〜２３５が形成されている。
吸気口２３３は、投写レンズ４５に対応する位置に開口している。ここで、図示を省略したが、ロアーケース２３内部には、投写レンズ４５を挟んで対向配置される一対のファンと、これら一対のファンの吸気面を吸気口２３３に連通させるダクトとが設けられている。吸気口２３３からダクトを経て、ファンにより取り込まれた冷却空気は、液晶パネル、クロスダイクロイックプリズム、偏光板等から構成される光学ユニット４の光学装置を冷却する。なお、吸気口２３３の開口面にはスリット状のカバー２３３Ａが設けられている。
吸気口２３４は、底面部の略中央に、すなわち、光源装置４０に冷却空気を送風するファン３に対応する位置に形成されている。
吸気口２３５は、底面部の背面側略中央に形成されている。この位置には、図示しないファンが本体１内部に設けられている。このファンによって吸気口２３５を経て導入された空気は、図示しない電源ユニットを冷却する。これら吸気口２３４及び２３５は、スリット状の開口部として形成されている。
吸気口２３３〜２３５を介して本体１内部に導入された冷却空気は、本体１内部の構成部品を冷却した後、フロントケース２２に形成された排気口２２２から本体１外部に排出される。なお、吸気口２３３〜２３５の内側には、内部への塵埃等の侵入を防ぐために防塵フィルタが設けられている。
【００２１】
底面部の前面側略中央には、開口部２３６が形成されている。この開口部２３６は、後述する光源装置４０を本体１内に設置するための開口である。また、開口部２３６には、投写レンズ４５による投写方向にスライドして着脱可能な蓋部材２３７が設けられている。
【００２２】
〔２．内部構成〕
図２は、光学ユニット４のライトガイド４６の配置を示す斜視図である。
ライトガイド４６は、光学ユニット４を収納する平面略Ｕ字状の光学部品用筐体である。ライトガイド４６は合成樹脂製で、下ライトガイド４６１及び上ライトガイド４６２から構成されている。
下ライトガイド４６１は、光学ユニット４の各光学系を上方からスライド式に嵌め込む図示しない溝部がそれぞれ設けられている。
上ライトガイド４６２は、下ライトガイド４６１の上部の開口側を閉塞する蓋状部材である。
【００２３】
ライトガイド４６の一端側には、光学装置４４が固定され、この光学装置４４の後段には、投写レンズ４５が固定されている。また、ライトガイド４６の他端側には、光源装置４０が収容されている。なお、下ライトガイド４６１における光源装置４０が収納される図示しない底部は開口しており、この開口の位置は、ロアーケース２３に形成された開口部２３６の位置に対応している。これにより、光源装置４０は、開口部２３６から下ライトガイド４６１に着脱可能とされている。
【００２４】
図３は、光学ユニット４の光学系を示す模式図である。
光学エンジンとしての光学ユニット４は、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投写するユニットである。
光学ユニット４は、光源ランプ４０１及びリフレクタ４０２を備える光源装置４０と、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光学装置４４と、投写光学装置としての投写レンズ４５と、これらの光学部品４１〜４５を収納する合成樹脂製の光学部品用筐体としてのライトガイド４６（図２）とを備える。なお、本実施形態の光学ユニット４は三板プリズム式であり、光源から射出された白色光を三色に分離する空間色分離型として構成されている。また、光源装置４０の詳細な構造については後述する。
【００２５】
放射光源としての光源ランプ４０１から放射状に射出された光線は、リフレクタ４０２で反射して略平行光線として、インテグレータ照明光学系４１の第１レンズアレイ４１１に射出される。光源ランプ４０１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。
リフレクタ４０２としては、放物面鏡を用いている。放物面鏡の他、平行化レンズ（凹レンズ）と共に楕円面鏡を用いてもよい。
【００２６】
インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。インテグレータ照明光学系４１は、第１レンズアレイ４１１と、第２レンズアレイ４１２と、偏光変換素子４１３と、重畳レンズ４１４と、フィールドレンズ４１５とを備えている。
【００２７】
第１レンズアレイ４１１は、照明光軸方向から見て、ほぼ矩形の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配置された構成を有している。各小レンズの輪郭形状は、後述する液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。第１レンズアレイ４１１の各小レンズは、入射された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向、すなわち、第２レンズアレイ４１２を介して偏光変換素子４１３に射出する。
【００２８】
第２レンズアレイ４１２は、第１レンズアレイ４１１と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１２は、重畳レンズ４１４とともに、第１レンズアレイ４１１の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。
【００２９】
偏光変換素子４１３は、第２レンズアレイ４１２と重畳レンズ４１４との間に配置される。このような偏光変換素子４１３は、第２レンズアレイ４１２からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００３０】
具体的に、偏光変換素子４１３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１４によって最終的に光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ（光学装置４４）では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４０１からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１３を用いることにより、光源ランプ４０１から射出された光束を略全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。このような偏光変換素子については、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
この偏光変換素子４１３により略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１４により色分離光学系４２を介して、そしてまたはリレー光学系４３をも介して、最終的に、後述する光学装置４４の液晶パネル４４１に重畳される。
【００３１】
フィールドレンズ４１５は、重畳レンズ４１４と入射側偏光板４４２Ａの間に設けられている。このフィールドレンズ４１５は、第２レンズアレイ４１２から射出された各部分光束を主光線に対して平行な光束に変換する。
【００３２】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１、４２２と、２枚の反射ミラー４２３、４２４とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３３】
ダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の青色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、赤色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１５を通って赤色用の液晶パネル４４１Ｒに達する。
【００３４】
ダイクロイックミラー４２１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１５を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１５を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。
【００３５】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および２枚の反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１５に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００３６】
光学装置４４は、色分離光学系４２で分離した各色光を液晶パネル４４１により画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。
光学装置４４は、光束の進行方向の順に、入射側偏光板４４２Ａと、視野角補正板４４４と、光変調装置となる液晶パネル４４１と、射出側偏光板４４２Ｂとを各色光ごとに備え、さらに１つのクロスダイクロイックプリズム４４３を備えている。液晶パネル４４１は、各色光（赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ））ごとに、それぞれ液晶パネル４４１Ｒ、４４１Ｇ、４４１Ｂが設けられている。
【００３７】
入射側偏光板４４２Ａは、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１５に貼り付けてもよい。
【００３８】
視野角補正板４４４は、基板上に液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）で形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものである。このような視野角補正板４４４を配置することにより、液晶パネル４４１に斜めに入射する光が補正されるので、黒画面時の光漏れを低減し投写画像のコントラストが大幅に向上する。
【００３９】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、図示を省略したが、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されたパネル本体を保持枠内に収納して構成される。色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとこれらの光束入射側及び射出側にある偏光板４４２によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００４０】
射出側偏光板４４２Ｂは、入射側偏光板４４２Ａと略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４３に貼り付けてもよい。
なお、入射側偏光板４４２Ａ及び射出側偏光板４４２Ｂは、互いの偏光軸の方向が直交するように設定する。
【００４１】
クロスダイクロイックプリズム４４３は、射出側偏光板４４２Ｂを介して、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光毎に変調された画像を合成して、カラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム４４３には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって、３つの色光が合成され、カラー画像が形成される。
【００４２】
投写レンズ４５は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム４４３で合成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投写する。この投写レンズ４５には、複数のレンズの相対位置を変更するレバー４５Ａ（図２参照）を備え、投写されるカラー画像のフォーカス調整及び倍率調整可能に構成されている。このレバー４５Ａは、図示を省略したが、アッパーケース２１の切欠に露出し、本体１外部から操作可能に設けられている。
【００４３】
図４及び図５は、吸気口を閉塞した場合の光源装置４０を示す断面図及び斜視図である。
図４に示すように、前述したロアーケース２３の開口部２３６から挿入され、ライトガイド４６に装着される光源装置４０は、光源ランプ４０１と、リフレクタ４０２と、これらを内部に収納する光源収納用筐体としてのランプハウジング５０とを備えている。リフレクタ４０２には、光源ランプ４０１を冷却する冷却空気を導入する開口部４０２Ａと、リフレクタ４０２から排出する開口部４０２Ｂが形成されている。これらの開口部４０２Ａ、４０２Ｂは、リフレクタ４０２の光軸を中心として、互いに対称に形成されている。なお、リフレクタ４０２の光束射出面には、その全域に渡って、光透過性部材５１が設けられている。この光透過性部材５１は、光源ランプ４０１が破損した際に、その破片が光軸方向に飛散しないようにするためのガラス製部材である。なお、本実施形態では、光透過性部材５１としてガラス製のものを採用したが、透明なアクリル製のものを用いてもよい。
ファン３は、光源装置４０とは別に本体１に設けられ、光源ランプ４０１を冷却する冷却空気を送風するためのものである。ファン３には、光源装置４０に対向する位置に、冷却空気を送り出す吐出口３Ａが形成されている。
【００４４】
ランプハウジング５０は、リフレクタ４０２と当接する前面５０Ａと、側面、および底面の少なくとも３面を有する合成樹脂製の箱型形状とされている。この前面５０Ａは、リフレクタ４０２から射出される光束に対向する面であり、ランプハウジング５０において、リフレクタ４０２を光軸方向に位置決めする面である。
【００４５】
前面５０Ａの端部から略垂直に交差する底面５０Ｂは、リフレクタ４０２の開口部４０２Ａに対置された面である。この底面５０Ｂには、吸気口５２と、ダクト５３と、コイルばね５４と、突起部５５とが設けられている。
【００４６】
吸気口５２は、開口部４０２Ａの位置に応じた位置に形成され、ランプハウジング５０外部から送風される冷却空気をリフレクタ４０２内に導入するための開口である。
【００４７】
ダクト５３は、ファン３からの冷却空気をランプハウジング５０内に誘導するとともに、ランプハウジング５０の吸気口５２を開口させるためのものである。このダクト５３は、吸気口５２を覆うダクト本体５３１と、このダクト本体５３１の両脇に設けられ、ダクト本体５３１のスライド移動を案内するガイド５３２から構成されている。
【００４８】
ダクト本体５３１は、前面５０Ａ側が開口し、底面５０Ｂとの当接面の前面５０Ａ側の一部が塞がれ、底面５０Ｂと平行な面が開口した略直方体形状をしている（図５参照）。
前面５０Ａ側に形成された開口である連結口５３１Ａは、ファン３の吐出口３Ａに対向して開口している。すなわち、この連結口５３１Ａは、ダクト本体５３１のスライド移動により、吐出口３Ａと連結し、ダクト本体５３１に冷却空気を導入する。
底面５０Ｂとの当接面に形成された導入口５３１Ｂは、連結口５３１Ａが吐出口３Ａと連結した際に、吸気口５２と対応する位置に形成された開口である。すなわち、連結口５３１Ａが吐出口３Ａに連結されると、導入口５３１Ｂと吸気口５２との位置が一致し、吸気口５２が開口される。
底面５０Ｂに対向する面に形成された開口は、シート５３１Ｃによって覆われている。
【００４９】
コイルばね５４は、一端がダクト本体５３１の連結口５３１Ａとは反対側の端部に連結されている。また、コイルばね５４の他端は、突起部５５に連結されている。この突起部５５は、ランプハウジング５０の底面５０Ｂにおいて、ファン３の吐出口３Ａとダクト本体５３１とを結ぶ線の延長線上に突設されている。
この構成により、ダクト本体５３１は、ランプハウジング５０の前面５０Ａから遠ざかる方向、すなわち、吸気口５２を閉じる方向に付勢されている。
【００５０】
ランプハウジング５０において、底面５０Ｂに対向する天面５０Ｃには、リフレクタ４０２の開口部４０２Ｂを塞ぐ開閉蓋５７が開閉自在に設けられている。この開閉蓋５７は、光源装置４０をライトガイド４６に装着する際に、ライトガイド４６に設けられた図示しない突起部と係合して開口部４０２Ｂを開口させる。光源装置４０がライトガイド４６から取り外されると、開閉蓋５７の係合が外れ、開閉蓋５７は開口部４０２Ｂを閉塞する。
【００５１】
図５に示すように、ランプハウジング５０の底面５０Ｂには、複数の孔５６が穿設されている。これらの孔５６は、光源装置４０をライトガイド４６に装着する際に、図示しないライトガイド４６からの位置決めボスが入る孔である。
【００５２】
ランプハウジング５０の前面５０Ａに交差する面で、かつ、底面５０Ｂに交差する側面５０Ｄ、５０Ｅには、リフレクタ４０２をランプハウジング５０に固定するためのクリップ等の取付具５８がそれぞれ設けられている。
【００５３】
図６及び図７は、吸気口を開口した場合の光源装置４０を示す断面図及び斜視図である。ここで、ファン３から送風された冷却空気が光源ランプ４０１を冷却する機構を図４〜図７を用いて説明する。
図４及び図５に示される光源装置４０がライトガイド４６に装着されると、ランプハウジング５０の天面５０Ｃに設けられた開閉蓋５７が、開口部４０２Ｂを開口する。この状態で、ランプハウジング５０の底面５０Ｂに設けられたダクト本体５３１が、コイルばね５４の付勢力に抗して前面５０Ａ側に突出するようにスライド移動すると、図６及び図７に示すように、ダクト本体５３１の連結口５３１Ａがファン３の吐出口３Ａに連結される。このスライド移動に伴って、ダクト本体５３１の導入口５３１Ｂの位置は、ランプハウジング５０の吸気口５２の位置と対応し、吸気口５２を開口させる。ファン３の吐出口３Ａから送風される冷却空気は、連結された連結口５３１Ａからダクト本体５３１内にほとんど漏れなく送風され、開口された吸気口５２及び開口部４０２Ａを経て、リフレクタ４０２内に導入される（図６及び図７中矢印Ａ参照）。リフレクタ４０２内に導入された冷却空気は、リフレクタ４０２の略中央に位置する光源ランプ４０１を冷却する。光源ランプ４０１の冷却に供された空気は、ファン３の空気の送風圧によって、開口された開口部４０２Ｂを経て、ランプハウジング５０の外部に排気される（図６中矢印Ｂ参照）。
【００５４】
図８は、光源装置４０と蓋部材２３７の配置を示す斜視図である。
蓋部材２３７の内側面略中央には、突起部２３７Ａが形成されている。この突起部２３７Ａは、蓋部材２３７をロアーケース２３に装着したときに、ランプハウジング５０のダクト本体５３１が前面５０Ａ側に突出して、ファン３の吐出口３Ａに連結された位置に対応する位置に形成されている。この突起部２３７Ａは、蓋部材２３７のロアーケース２３への取り付けに際して、ダクト本体５３１のコイルばね５４との連結面に係合する。すなわち、突起部２３７Ａは、ダクト本体５３１と係合し、蓋部材２３７のロアーケース２３への取り付けに際して、ダクト本体５３１をコイルばね５４の付勢力に抗して前面５０Ａ側にスライド移動させる。これにより、ダクト本体５３１の連結口５３１Ａは、ファン３の吐出口３Ａに連結される。
なお、ランプハウジング５０の側面５０Ｅには、コネクタ５９が設けられている。このコネクタ５９は、光源装置４０がライトガイド４６に装着される際に、ライトガイド４６に設けられた図示しないコネクタに電気的に接続される。これにより、、光源ランプ４０１への電力供給等が行われる。
【００５５】
図９は、蓋部材２３７を示す斜視図である。
蓋部材２３７の内側面には、略コ字状の突起部２３７Ａが形成されている。
蓋部材２３７のスライド方向に対する両端部には、突出部２３７Ｂ、２３７Ｃが形成されている。これらの突出部２３７Ｂ、２３７Ｃは、蓋部材２３７をロアーケース２３に嵌め込む方向に突出して設けられており、ロアーケース２３に嵌合して、蓋部材２３７をロアーケース２３に固定する。
【００５６】
ここで、蓋部材２３７のロアーケース２３への取り付けと、ランプハウジング５０のダクト本体５３１のスライド移動について説明する。
蓋部材２３７は、ロアーケース２３の底面部２３Ａに沿ってスライド移動してロアーケース２３に取り付けられる。この蓋部材２３７の取り付けの際に、光源装置４０がライトガイド４６に装着されている場合は、ダクト本体５３１と蓋部材２３７の突起部２３７Ａが係合する。蓋部材２３７を更に移動させると、突起部２３７Ａに係合したダクト本体５３１は、コイルばね５４の付勢力に抗して、前面５０Ａ側に突出するようにファン３に向かってスライド移動する。蓋部材２３７がロアーケース２３に嵌合すると、ダクト本体５３１の連結口５３１Ａは、ファン３の吐出口３Ａに接続され、ランプハウジング５０の吸気口５２が開口される。
逆に、蓋部材２３７をロアーケース２３から外す方向にスライド移動させると、蓋部材２３７の突起部２３７Ａとダクト本体５３１との係合がなくなる。このため、コイルばね５４の付勢力により、ダクト本体５３１は、前面５０Ａから遠ざかる方向、すなわち、ファン３の吐出口３Ａから離間する方向に移動して、ランプハウジング５０の吸気口５２を閉塞する。
【００５７】
〔３．実施形態の効果〕
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）ランプハウジング５０に設けられたダクト５３は、ランプハウジング５０がライトガイド４６に装着されると、ランプハウジング５０の前面５０Ａ側に突出するようにスライド移動し、冷却空気を送風するファン３の吐出口３Ａに連結される。このことにより、ファン３から送風される冷却空気をランプハウジング５０内、すなわち、リフレクタ４０２内に効率よく導入することができる。従って、ファン３の吐出口３Ａから供給される冷却空気のほとんどをリフレクタ４０２の開口部４０２Ｂに供給して、光源ランプ４０１及びリフレクタ４０２の冷却を十分に行うことができる。
【００５８】
（２）ダクト５３は、ランプハウジング５０内に収納された光源ランプ４０１が破損した場合、ランプハウジング５０の吸気口５２を塞ぐ蓋部材としても機能し、ランプハウジング５０を閉塞させる。このことにより、ランプハウジング５０を取り外す時に、光源ランプ４０１の破片が飛散するのを防ぐための蓋部材等を別途設ける必要がない。従って、ランプハウジング５０の部品点数を削減できるほか、内部構成を簡素化できる。
【００５９】
（３）リフレクタ４０２の光束射出側先端にダクト５３を設けることで、ダクト５３によって開閉される吸気口５２とリフレクタ４０２に形成された開口部４０２Ａとの距離を短くすることができる。また、ダクト５３内を流通する冷却空気における流路を短くすることができる。このことにより、ファン３からの冷却空気の圧力を損なうことなくリフレクタ４０２内部に供給することができる。従って、光源ランプ４０１を確実に冷却することができる。
【００６０】
（４）上述した光源装置４０を本実施形態のプロジェクタに採用したことにより、光源装置４０とは別に本体１内に設けられたファンから供給される冷却空気をほとんどもらさずに、光源ランプの冷却に利用することができる。また、上述のように、冷却空気の流路を短く構成できるので、ファン３からの冷却空気を確実にリフレクタ４０２内に導入できる。したがって、光源ランプ４０１の冷却効率を向上できる。
【００６１】
（５）ロアーケース２３の開口部２３６から光源装置４０をライトガイド４６に装着し、その開口部２３６を蓋部材２３７によって閉塞させることにより、ランプハウジング５０に設けられたダクト５３を突出させることができる。このことにより、本実施形態のプロジェクタ使用時に、確実にダクト５３とファン３とを連結させることができる。したがって、光源装置４０の光源ランプ４０１を効果的に冷却することができる。
【００６２】
（６）蓋部材２３７には、ランプハウジング５０のダクト本体５３１と係合する突起部２３７Ａが形成されているので、蓋部材２３７のロアーケース２３への装着に際して、ダクト５３の連結口５３１Ａをファン３の吐出口３Ａに連結することができる。このことにより、ダクト５３を突出させて、ファン３とダクト５３とを連通させるのに、他の部材を必要としない。したがって、本体１の内部構造を簡素化でき、光源装置４０及び外装ケース２の小型化を図ることができる。
【００６３】
〔４．実施形態の変形〕
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、光学機器としてプロジェクタを例示したが、これのみならず光源を用いる他の光学機器にも適用可能である。
【００６４】
前記実施形態では、ランプハウジング５０にコイルばね５４を用いて、ダクト５３に付勢力を課したが、ゴム等を用いてもよい。
また、ダクト５３とファン３の吐出口３Ａは対向して設けたが、ダクト５３と吐出口３Ａとを対向して配置できない場合は、ダクト５３の形状をＬ字型等にしてもよい。
さらに、前記実施形態では、ランプハウジング５０を箱型形状としたが、リフレクタ４０２の位置決め面と、開口部４０２Ｂに対応する吸気口５２を形成する面を含む光源収納用筐体であれば、他の形状も適用可能である。
【００６５】
前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
また、光変調装置として液晶パネル４４１を用いたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプロジェクタを示す斜視図。
【図２】前記実施形態におけるライトガイドを示す斜視図。
【図３】前記実施形態における光学ユニットの光学系を示す模式図。
【図４】前記実施形態における光源装置を示す断面図。
【図５】前記実施形態における光源装置を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における光源装置を示す断面図。
【図７】前記実施形態における光源装置を示す斜視図。
【図８】前記実施形態における光源装置及び蓋部材を示す斜視図。
【図９】前記実施形態における蓋部材を示す斜視図。
【符号の説明】
１…本体（プロジェクタ）、２…外装ケース（筐体）、３…ファン、３Ａ…吐出口、４０…光源装置、５０…ランプハウジング（光源収納用筐体）、５１…光透過性部材、５２…吸気口（開口部）、５３…ダクト、２３６…開口部、２３７…蓋部材、４０１…光源ランプ（光源）、４０２…リフレクタ、５０Ａ…前面（位置決め面）、２３７Ａ…突起部、４０２Ａ…開口部

Claims

光源装置と、この光源装置から射出された光束を、画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を拡大投写する投写光学系と、前記光源装置、前記光変調装置および前記投写光学系を内部に収納する筐体とを備えたプロジェクタであって、
前記筐体には、前記光源装置を着脱するための開口部が形成され、
当該筐体は、前記開口部を塞ぐ蓋部材と、当該筐体内部に収納された前記光源装置を冷却するためのファンとを備え、
前記光源装置は、
光源と、
凹曲面状の反射面を有し、前記光源が内部に配置され、前記光源からの放射光束を一定方向に揃えて射出するリフレクタと、
前記リフレクタの光束射出面を塞ぐ光透過性部材と、
前記光源、前記リフレクタおよび前記光透過性部材を収納する光源収納用筐体とを備え、
前記リフレクタには、前記光源に冷却空気を導入する開口部が形成され、
前記光源収納用筐体には、前記リフレクタの開口部の位置に応じた位置に冷却空気導入用の開口部が形成され、
当該光源収納用筐体には、前記蓋部材が前記筐体に装着されると、前記光源収納用筐体から突出して前記ファンの吐出口と連結されるとともに、前記冷却空気導入用の開口部を開口し、前記蓋部材が前記筐体から取り外されると、前記ファンの吐出口との連結がなくなるとともに、前記冷却空気導入用の開口部を閉塞するダクトが設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記光源収納用筐体は、前記リフレクタから射出される光束の光軸方向に当該リフレクタを位置決めする位置決め面を有し、
前記ダクトは、この位置決め面と交差する前記光源収納用筐体の面にスライド自在に取り付けられていることを特徴とするプロジェクタ。
請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記蓋部材は、前記筐体の側面に沿ってスライドさせることで装着され、
当該蓋部材の内面側には、前記ダクトと係合して当該ダクトを前記光源収納用筐体から突出させる突起が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。