燈單元和具備該燈單元的投影儀裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燈單元和具備它的投影儀裝置。從冷卻管道（3）送來(lái)的冷卻風(fēng)，從具有由分隔板（22）分割出的多個(gè)流路（23a～23c）的冷卻風(fēng)吹出口（21）被供給至放電燈（10）。風(fēng)向切換部（24）對(duì)將冷卻風(fēng)從冷卻風(fēng)吹出口（21）供給至放電燈（10）的流路進(jìn)行切換。風(fēng)向切換部（24）內(nèi)的擋風(fēng)球（25）因其自重而在引導(dǎo)部（26）內(nèi)移動(dòng)，將冷卻風(fēng)吹出口（21）的流路遮斷。由此，即使投影儀裝置的設(shè)置姿勢(shì)在平放設(shè)置、吊頂設(shè)置和縱置設(shè)置之間改變，也能夠使冷卻風(fēng)集中到放電燈（10）的燈泡的重力方向上部側(cè)（11a），消除放電燈（10）的溫度差。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)投影儀裝置的各種設(shè)置方式（平放、吊頂、縱置），以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)消除放電燈的溫度差而保持適當(dāng)?shù)臏囟取?br> 【專利說(shuō)明】燈單元和具備該燈單元的投影儀裝置
[0001]本申請(qǐng)是2011年4月26日提出的申請(qǐng)?zhí)枮?01110111879.3的同名申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及將放電燈作為光源對(duì)影像進(jìn)行投影顯示的投影儀裝置，特別涉及對(duì)光源燈適當(dāng)冷卻的投影儀裝置的冷卻機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003]投影儀裝置是將光源發(fā)出的光用反射鏡、透鏡等聚光，透過(guò)液晶面板等顯示元件來(lái)形成光學(xué)像，并將該光學(xué)像通過(guò)投射透鏡或投射鏡投影到外部屏幕等的裝置。作為投影儀裝置的光源，一般使用高壓水銀燈等放電燈。放電燈的背后被反射鏡(反射體)覆蓋，前方被防爆玻璃覆蓋，成為大致密封的方式。由于放電燈在點(diǎn)亮?xí)r溫度很高而設(shè)定了適當(dāng)?shù)臏囟?，如果超過(guò)適當(dāng)溫度持續(xù)使用，則將導(dǎo)致燈壽命的縮短及破裂、甚至損壞。因此，設(shè)置為了將放電燈保持在適當(dāng)溫度而通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制氣冷的冷卻機(jī)構(gòu)。投影儀裝置中使用的放電燈，其發(fā)光部的上部溫度尤其高，因此對(duì)上部集中冷卻來(lái)消除放電燈的溫度差，使其保持在適當(dāng)溫度。
[0004]另外，投影儀裝置的設(shè)置方式，通常為水平設(shè)置在桌上的平放(擺放)設(shè)置和從天花板垂下設(shè)置的吊頂設(shè)置。在平放設(shè)置時(shí)多數(shù)情況下向斜上方進(jìn)行投射，因此保持該姿勢(shì)安裝于天花板時(shí)會(huì)導(dǎo)致朝向天花板投射。由此，在吊頂設(shè)置時(shí)，以將投影儀裝置上下翻轉(zhuǎn)后的姿勢(shì)安裝使其向斜下方進(jìn)行投射。此時(shí)，投影儀裝置內(nèi)的放電燈也上下翻轉(zhuǎn)。于是，要求燈冷卻機(jī)構(gòu)不管是在平放設(shè)置還是在吊頂設(shè)置的狀態(tài)下都能夠?qū)⒎烹姛舯３衷谶m當(dāng)溫度(溫度分布)。
[0005]作為冷卻投影儀裝置的放電燈的技術(shù)，例如在日本特開平10-106307號(hào)公報(bào)所記載的技術(shù)中，在支承放電燈的燈殼(lamp housing)側(cè)面的上部和下部形成燈冷卻用的開口部，設(shè)置有對(duì)該開口部的開口區(qū)域進(jìn)行選擇的閘門部件(shutter).閘門部件根據(jù)燈殼的安裝姿勢(shì)在上下方向上滑動(dòng)來(lái)選擇開口區(qū)域。由此，即使在燈殼的安裝姿勢(shì)為上下方向顛倒的情況下，也能夠?qū)?lái)自冷卻風(fēng)扇的風(fēng)導(dǎo)向燈殼的上部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]近年來(lái)，對(duì)于投影儀裝置的設(shè)置方式，根據(jù)其用途提出了上述平放設(shè)置和吊頂設(shè)置以外的姿勢(shì)的要求。例如，使投射方向朝向桌子上表面等的下方向的下投射設(shè)置。在此情況下，將投影儀裝置的箱體在垂直方向上立起，裝置內(nèi)的放電燈隨之也以垂直方向的姿勢(shì)使用。下面，將該方式稱為“縱置設(shè)置”。
[0007]在日本特開平10-106307號(hào)公報(bào)中公開的冷卻結(jié)構(gòu)，是閘門部件因自重而可在上下方向上移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)于平放設(shè)置和吊頂設(shè)置而言，能夠?qū)舻臏囟群芨叩纳喜坑行У乩鋮s。但是，對(duì)于上述縱置設(shè)置而言，則不能夠有效地應(yīng)對(duì)。其原因是，因自重而可上下移動(dòng)的閘門部件不能夠在水平方向上移動(dòng)，而且反而由于在開口部存在閘門部件而導(dǎo)致開口區(qū)域變得狹窄，由此燈的冷卻效率降低。
[0008]另外，雖然也能夠考慮根據(jù)各種設(shè)置方式分別設(shè)置適于各種方式的冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇、冷卻風(fēng)吹出部)，但是裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜且使用的冷卻部件數(shù)量較多，成為成本上升和裝置重量增加的主要原因。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種具備能夠根據(jù)投影儀裝置的各種設(shè)置方式(平放、吊頂、縱置)，以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)消除放電燈的溫度差，將其保持在適當(dāng)溫度的冷卻機(jī)構(gòu)的投影儀
裝置
[0010]本發(fā)明提供一種投影儀裝置，其將放電燈作為光源對(duì)影像進(jìn)行投影顯示，該投影儀裝置包括:產(chǎn)生冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇；將該冷卻風(fēng)導(dǎo)向放電燈的冷卻管道；將從冷卻管道送來(lái)的冷卻風(fēng)從由分隔板分割成的多個(gè)流路供向放電燈的冷卻風(fēng)吹出口 ；和對(duì)將冷卻風(fēng)從冷卻風(fēng)吹出口供向放電燈的流路進(jìn)行切換的風(fēng)向切換部，其中，風(fēng)向切換部以使冷卻風(fēng)集中到放電燈的燈泡的重力方向上部側(cè)的方式選擇流路。
[0011]在此，冷卻風(fēng)吹出口的流路由兩片分隔板分割成3部分，風(fēng)向切換部在該裝置的設(shè)置姿勢(shì)為平放設(shè)置和吊頂設(shè)置的情況下，選擇被分割成3部分的流路中的重力方向上側(cè)的兩個(gè)流路，在縱置設(shè)置的情況下選擇全部3個(gè)流路。
[0012]另外，風(fēng)向切換部具有遮擋冷卻風(fēng)的流動(dòng)的擋風(fēng)球和作為該擋風(fēng)球的移動(dòng)路徑的引導(dǎo)部，擋風(fēng)球因自重而在引導(dǎo)部?jī)?nèi)移動(dòng)，將冷卻風(fēng)吹出口的流路遮斷。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，不管投影儀裝置為平放設(shè)置、吊頂設(shè)置、縱置設(shè)置中的哪一種狀態(tài)，放電燈在上下方向都不存在溫度差，被保持在適當(dāng)?shù)臏囟取Ｓ纱瞬粌H能夠?qū)崿F(xiàn)放電燈的長(zhǎng)壽命化，而且能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述冷卻機(jī)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的投影儀裝置的實(shí)施例中裝置內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是收納在燈單元I中的放電燈10的截面圖。
[0016]圖3是表示燈單元I附近的冷卻機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0017]圖4Α是表示投影儀裝置的平放設(shè)置方式的圖。
[0018]圖4Β是表示投影儀裝置的吊頂設(shè)置方式的圖。
[0019]圖4C是表示投影儀裝置的縱置設(shè)置方式的圖。
[0020]圖5Α是表示投影儀裝置在平放設(shè)置時(shí)冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。
[0021]圖5Β是表示投影儀裝置在吊頂設(shè)置時(shí)冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。
[0022]圖5C是表示投影儀裝置在縱置設(shè)置時(shí)冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0024]圖1表示本發(fā)明的投影儀裝置的實(shí)施例中裝置內(nèi)部的平面結(jié)構(gòu)圖。作為主要的結(jié)構(gòu)要素，包括:收納放電燈的燈單元I ;將冷卻風(fēng)導(dǎo)向燈單元I的冷卻管道2 ;產(chǎn)生冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇3 ;作為形成光學(xué)像的顯示元件的液晶面板4 ;和將光學(xué)像投影到外部的屏幕等的投射透鏡5和投射鏡6。[0025]圖2是收納在燈單元I中的放電燈10的截面圖。放電燈10由作為光源的燈泡11、燈芯片(以下簡(jiǎn)稱為芯片)12和從背后覆蓋燈泡11的反射鏡13構(gòu)成。點(diǎn)亮放電燈10時(shí)，由于發(fā)生熱的對(duì)流，所以燈泡4的上部側(cè)Ila與下部側(cè)Ilb相比溫度總是更高。放電燈10的照度維持時(shí)間(燈壽命)取決于動(dòng)作中(點(diǎn)亮中)的燈泡11的上部側(cè)Ila與下部側(cè)Ilb的溫度差，為了使其長(zhǎng)壽命化有必要縮小兩者的溫度差。即，集中冷卻燈泡11的高溫側(cè)來(lái)縮小溫度差即可，但是高溫位置隨著投影儀裝置的設(shè)置姿勢(shì)(設(shè)置方式)而發(fā)生變化。于是本實(shí)施例中，根據(jù)裝置的設(shè)置姿勢(shì)，進(jìn)行冷卻風(fēng)的風(fēng)向控制。
[0026]圖3為表示燈單元I附近的冷卻機(jī)構(gòu)的立體圖。放電燈10被燈殼20支承地安裝于投影儀裝置。在燈殼20的側(cè)面設(shè)置有將從冷卻管道3送來(lái)的燈冷卻風(fēng)向放電燈10供給的冷卻風(fēng)吹出口 21。冷卻風(fēng)吹出口 21通過(guò)2片分隔板22分隔其開口部，在上下方向上分割為3個(gè)流路23。從燈殼20 —側(cè)(圖中上側(cè))起將3個(gè)流路設(shè)為23a、23b、23c，冷卻風(fēng)被分隔板22整流后從各流路吹出。
[0027]進(jìn)而，在冷卻風(fēng)吹出口 21的跟前(上風(fēng)側(cè))設(shè)置風(fēng)向切換部24，對(duì)從冷卻管道3送來(lái)的燈冷卻風(fēng)向放電燈10吹出的方向(吹出的流路)進(jìn)行控制。風(fēng)向切換部24由遮擋冷卻風(fēng)的流動(dòng)的I個(gè)擋風(fēng)球25和作為擋風(fēng)球25的移動(dòng)路徑的引導(dǎo)部26構(gòu)成。擋風(fēng)球25是直徑比上述流路的尺寸大的金屬球，因其自重在引導(dǎo)部26內(nèi)移動(dòng)。另外，通過(guò)冷卻風(fēng)吹出口 21的分隔板22防止擋風(fēng)球25向下風(fēng)方向的脫落。在此，以使擋風(fēng)球25與3個(gè)方向的重力方向相應(yīng)地自由移動(dòng)，分別在不同的移動(dòng)目的地穩(wěn)定地停留的方式，引導(dǎo)部26形成為大致三角形狀的移動(dòng)路徑和凹狀的球支承部。即，在重力方向?yàn)?8a時(shí)擋風(fēng)球25的移動(dòng)位置(穩(wěn)定位置)為球支承部27a,重力方向?yàn)?8b時(shí)的移動(dòng)位置為球支承部27b,重力方向?yàn)?8c時(shí)的移動(dòng)位置為球支承部27c。此外，在重力方向?yàn)榕c紙面垂直的方向28d的情況下，通過(guò)使向移動(dòng)位置27c的移動(dòng)路徑具有傾斜、使球支承部27c的深度比其他的更深，能夠使擋風(fēng)球25的移動(dòng)位置為27c。在該圖中表示在重力方向?yàn)?8b時(shí)擋風(fēng)球25移動(dòng)到27b的位置并停留的狀態(tài)。
[0028]在將風(fēng)向切換部24安裝于冷卻風(fēng)吹出口 21時(shí)，引導(dǎo)部26的移動(dòng)位置(球支承部)27a和27b分別與冷卻風(fēng)吹出口 21的流路23a和23c的位置對(duì)應(yīng)，移動(dòng)位置27c設(shè)定于與哪一個(gè)流路均錯(cuò)開的位置。由此，通過(guò)擋風(fēng)球25在移動(dòng)到移動(dòng)位置27a時(shí)堵塞流路23a，擋風(fēng)球25在移動(dòng)到移動(dòng)位置27b時(shí)堵塞流路23c，對(duì)冷卻風(fēng)的吹出流路進(jìn)行切換。此外，在擋風(fēng)球25移動(dòng)到移動(dòng)位置27c時(shí)，哪一個(gè)流路均不被堵塞，因此冷卻風(fēng)均勻地吹出。當(dāng)投影儀裝置的設(shè)置姿勢(shì)改變時(shí)，風(fēng)向切換部24的姿勢(shì)也改變，對(duì)應(yīng)于此時(shí)的重力方向，擋風(fēng)球25因自重而移動(dòng)，由此切換冷卻風(fēng)的吹出方向。
[0029]這樣，將設(shè)置在燈殼20的側(cè)面的冷卻風(fēng)吹出口 21以分隔板22進(jìn)行3分割而形成3個(gè)流路23a?23c，通過(guò)風(fēng)向切換部24根據(jù)投影儀裝置的設(shè)置姿勢(shì)選擇最佳的流路，來(lái)控制冷卻風(fēng)的吹出方向。這種冷卻機(jī)構(gòu)能夠以追加分隔板22和風(fēng)向切換部24的簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0030]圖4A?圖4C是表示投影儀裝置的各種設(shè)置方式的附圖。在各附圖中41為投影儀裝置、42為投射鏡、43為投射面。
[0031]圖4A所示為平放設(shè)置的情況，將投影儀裝置41水平地放置在桌上，從投射鏡42向垂直的投射面43投射影像。圖4B所示為吊頂設(shè)置的情況，將投影儀裝置41通過(guò)支柱從天花板懸吊垂下，從投射鏡42向垂直的投射面43投射影像。圖4C所示為縱置設(shè)置的情況，將投影儀裝置41縱置載置在兼作投射面43的桌上，將影像從投射鏡42投射到水平的投射面43。
[0032]當(dāng)投影儀裝置41的設(shè)置方式改變時(shí)，內(nèi)置的燈單元I (放電燈10)的姿勢(shì)改變。即，在燈單元I為圖1的配置的情況下，在各設(shè)置方式中燈泡11的軸方向?yàn)榇笾滤?，但是?duì)于燈泡11的重力方向上部側(cè)的部分替換。
[0033]圖5A?圖5C是表示投影儀裝置的各設(shè)置方式中冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。此處表示燈冷卻機(jī)構(gòu)整體的截面圖(圖1中的A-A截面)，和放電燈10的截面圖(B-B截面)。重力方向以箭頭28表示，冷卻風(fēng)的流動(dòng)以箭頭29表示。
[0034]圖5A所示為平放設(shè)置的情況，風(fēng)向切換部24內(nèi)的擋風(fēng)球25因自重而穩(wěn)定在引導(dǎo)部26內(nèi)的重力下方的移動(dòng)位置27b。其結(jié)果是將冷卻風(fēng)吹出口 21的下部流路23c遮斷，選擇剩余的上部流路23a和中央部流路23b作為冷卻風(fēng)吹出口。用來(lái)自上部流路23a的冷卻風(fēng)對(duì)燈泡11的上部側(cè)Ila進(jìn)行冷卻，用來(lái)自中央部流路23b的冷卻風(fēng)冷卻芯片12。
[0035]圖5B所示為吊頂設(shè)置的情況，相對(duì)于圖5A的平放設(shè)置的情況，冷卻風(fēng)吹出口 21與風(fēng)向切換部24的上下方向反轉(zhuǎn)。風(fēng)向切換部24內(nèi)的擋風(fēng)球25因自重而穩(wěn)定在引導(dǎo)部26內(nèi)的重力下方的移動(dòng)位置27a。其結(jié)果是將冷卻風(fēng)吹出口 21的下部流路23a遮斷，選擇剩余的上部流路23c和中央部流路23b作為冷卻風(fēng)的吹出口。從上部流路23c對(duì)燈泡11的上部側(cè)Ila進(jìn)行冷卻，從中央部流路23b對(duì)芯片12進(jìn)行冷卻。
[0036]圖5C所示為縱置設(shè)置的情況，相對(duì)于圖5A的平放設(shè)置、圖5B的吊頂設(shè)置的情況，冷卻風(fēng)吹出口 21的各流路23a、23b、23c配置在水平方向上。此時(shí)，冷卻風(fēng)吹出口 21配置在放電燈10 (燈泡11、芯片12)的重力上方。風(fēng)向切換部24內(nèi)的擋風(fēng)球25因自重而穩(wěn)定在引導(dǎo)部26內(nèi)的重力下方的移動(dòng)位置27c。在此情況下，擋風(fēng)球25不會(huì)遮斷流路23a、23b、23c。即，3個(gè)流路全部被選擇為冷卻風(fēng)的吹出口。從左部的流路23a和右部的流路23c對(duì)燈泡11的上部側(cè)Ila進(jìn)行冷卻，從中央部的流路23b對(duì)芯片12進(jìn)行冷卻。
[0037]通過(guò)進(jìn)行上面這樣的冷卻風(fēng)的風(fēng)向控制，不管在投影儀裝置的平放設(shè)置、吊頂設(shè)置、縱置設(shè)置中的哪一種狀態(tài)下，都能夠使吹向放電燈內(nèi)成為高溫的燈泡上部側(cè)的冷卻風(fēng)集中來(lái)抑制溫度上升，消除燈泡上部側(cè)與下部側(cè)的溫度差，保持在適當(dāng)溫度。由此，不但能夠?qū)崿F(xiàn)放電燈的長(zhǎng)壽命化，而且還能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以此為目標(biāo)的冷卻機(jī)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種投影儀裝置，其具有平放設(shè)置、吊頂設(shè)置和所述平放設(shè)置與所述吊頂設(shè)置之外的至少另一種設(shè)置狀態(tài)，該投影儀裝置的特征在于，包括: 光源； 產(chǎn)生冷卻風(fēng)的冷卻風(fēng)扇； 將冷卻風(fēng)導(dǎo)向所述光源的冷卻管道； 將來(lái)自所述冷卻管道的冷卻風(fēng)供至所述光源的冷卻風(fēng)吹出口 ；和切換部，其在所述投影儀裝置的設(shè)置狀態(tài)為任意的設(shè)置狀態(tài)時(shí)都使得從所述冷卻風(fēng)吹出口供至所述光源的冷卻風(fēng)的重力方向上側(cè)的風(fēng)量大于重力方向下側(cè)的風(fēng)量， 所述冷卻風(fēng)吹出口配置成，在與所述光源中的包含燈泡的管的長(zhǎng)邊方向垂直的方向看時(shí)，冷卻風(fēng)從所述管的前端向所述燈泡的方向流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述冷卻風(fēng)吹出口由兩片分隔板分割成3部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述切換部包括根據(jù)所述投影儀裝置的設(shè)置狀態(tài)因自重而移動(dòng)的球， 利用所述球使得從所述冷卻風(fēng)吹出口供至所述光源的冷卻風(fēng)的重力方向上側(cè)的風(fēng)量大于重力方向下側(cè)的風(fēng)量。
4.如權(quán)利要求3所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述球是金屬球。
【文檔編號(hào)】G03B21/16GK103885273SQ201410123247
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日:2010年6月4日
【發(fā)明者】前原浩志, 井上弘之, 齊藤秀春, 大森岳 申請(qǐng)人:日立民用電子株式會(huì)社