投影儀裝置制造方法
投影儀裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的投影儀裝置配備即使任意傾斜地設(shè)置也始終使放電燈（11）的燈泡上部（12a）和燈泡下部（12b）的溫度差保持在合適范圍內(nèi)的冷卻機(jī)構(gòu)。為了冷卻放電燈，第一、第二冷卻風(fēng)扇（53、54）產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)第一、第二風(fēng)管（71、72）引導(dǎo)至放電燈的第一、第二燈冷卻吸氣口（21、22），被吹至放電燈。第一、第二燈冷卻吸氣口（21、22）相對(duì)于放電燈的光軸對(duì)稱(chēng)地配置并分別被分割成開(kāi)口面積各異的多個(gè)吸氣口（21a～21c、22a～22c），經(jīng)過(guò)多個(gè)吸氣口而被分流成多路的冷卻風(fēng)（f1a～f1c、f2a～f2c）分別吹至放電燈的不同位置。第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速根據(jù)投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)（S）最優(yōu)地控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】投影儀裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以放電燈作為光源來(lái)投影影像的投影儀裝置，具體地涉及良好地冷卻放電燈的冷卻機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]投影儀裝置為如下裝置:利用反射鏡或透鏡等將光源發(fā)出的光進(jìn)行聚光，照射液晶面板等顯示元件來(lái)形成光學(xué)像，并通過(guò)投影透鏡或投影鏡片投影到外部屏幕等。作為投影儀裝置的光源一般使用高壓水銀燈等放電燈。放電燈背后被反射鏡、前方被防爆玻璃所覆蓋，形成幾乎密封的狀態(tài)。放電燈由于在點(diǎn)亮?xí)r達(dá)到高溫而需設(shè)定為合適溫度，如果超過(guò)合適溫度而繼續(xù)使用則燈泡壽命縮短，導(dǎo)致破裂、光損。因此，為了使放電燈保持在合適溫度而配備了通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷的冷卻機(jī)構(gòu)。在放電燈內(nèi)因發(fā)光導(dǎo)致的發(fā)熱而產(chǎn)生熱對(duì)流，球狀發(fā)光部(燈泡)的上部(從重力方向觀察的上部)達(dá)到高溫，因此相比下部加強(qiáng)上部的冷卻，保持上部與下部的溫度差在規(guī)定范圍內(nèi)。
[0003]另一方面，投影儀裝置的設(shè)置方式一般為將裝置在桌面上水平設(shè)置的擺設(shè)和從天花板吊下設(shè)置的吊設(shè)，吊設(shè)中裝置以上下翻轉(zhuǎn)的姿態(tài)安裝。進(jìn)一步地，作為其它設(shè)置方式，存在作為沿垂直方向即大致鉛直方向(上下方向)投影到桌子表面的方式的上方投影姿態(tài)和下方投影姿態(tài)。
[0004]對(duì)于這樣的各種設(shè)置方式，需要在任一方式下都能夠良好地冷卻放電燈。對(duì)此，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)，作為放電燈(光源燈)的冷卻裝置，配備多個(gè)向光源燈送風(fēng)的冷卻風(fēng)扇，將多個(gè)冷卻風(fēng)扇的各空氣送風(fēng)方向設(shè)定在相互不同的方向。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-262153號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在高性能的投影儀裝置中，其設(shè)置方式除了上述的擺設(shè)、吊設(shè)或鉛直方向(上下方向)投影設(shè)置，還要求能夠設(shè)置在任意的傾斜面(O?360度)上，使得能夠?qū)D像投影到任意方向。因此，采用使安裝在裝置中的放電燈的光軸始終維持水平方向(相對(duì)于地面平行)、按照各設(shè)置方式(傾斜角)來(lái)使放電燈的光軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)傾斜角的結(jié)構(gòu)。由此，相當(dāng)于作為放電燈的冷卻關(guān)鍵部位的燈泡上部和下部的部分不固定，而隨著設(shè)置狀態(tài)圍繞光軸移動(dòng)。因此，要求在燈泡的上部和下部的部分隨著設(shè)置狀態(tài)在O?360度之間移動(dòng)的狀況下始終使放電燈保持在合適溫度。
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)通過(guò)相對(duì)的兩個(gè)送風(fēng)進(jìn)行放電燈的冷卻，通過(guò)令其送風(fēng)方向錯(cuò)開(kāi)并根據(jù)裝置的設(shè)置姿態(tài)控制各自的送風(fēng)量，來(lái)適當(dāng)?shù)乇３址烹姛舻臒襞萆喜颗c下部的溫度差。但由于該文獻(xiàn)中記載的技術(shù)中將兩個(gè)送風(fēng)方向錯(cuò)開(kāi)配置，冷卻風(fēng)難以覆蓋燈泡全周。其結(jié)果是，在設(shè)置面傾斜例如135度的中間角度的設(shè)置姿態(tài)下存在燈泡上部與下部的溫度差偏離合適溫度的可能性?；蛘?，為了趨近合適溫度而達(dá)到過(guò)大的送風(fēng)量，可預(yù)想到冷卻風(fēng)扇的噪聲增大。并且，該文獻(xiàn)中記載的技術(shù)中，由于兩個(gè)向放電燈的送風(fēng)錯(cuò)開(kāi)，風(fēng)道開(kāi)口變狹窄。因此風(fēng)道損失變大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速相應(yīng)地而上升，裝置的噪聲增大。
[0011]本發(fā)明的目的為提供配備了如下冷卻機(jī)構(gòu)的投影儀裝置，即使以任意的傾斜角度設(shè)置投影儀裝置，該冷卻機(jī)構(gòu)也可使放電燈的燈泡上部與燈泡下部的溫度差始終保持在合適范圍內(nèi)。
[0012]用于解決課題的方案
[0013]本發(fā)明的投影儀裝置包括:冷卻機(jī)構(gòu)，其為了冷卻放電燈，將第一、第二冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)第一、第二風(fēng)管引導(dǎo)至放電燈的第一、第二燈冷卻吸氣口并將冷卻風(fēng)吹至放電燈；設(shè)置角度傳感器，其檢測(cè)投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)；和冷卻控制部，其根據(jù)設(shè)置角度傳感器檢測(cè)出的設(shè)置姿態(tài)來(lái)控制第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。第一、第二燈冷卻吸氣口關(guān)于放電燈的光軸對(duì)稱(chēng)地配置，第一、第二燈冷卻吸氣口被分割成開(kāi)口面積各異的多個(gè)吸氣口，經(jīng)過(guò)多個(gè)吸氣口而被分流成多路的冷卻風(fēng)分別吹至放電燈的不同位置。
[0014]此外，分流成多路的冷卻風(fēng)的一部分被吹至放電燈的燈泡，冷卻控制部控制第一、第二冷卻風(fēng)扇，使得吹至由投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)所決定的燈泡的重力方向上部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量比吹至燈泡的重力方向下部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量大。
[0015]發(fā)明效果
[0016]通過(guò)本發(fā)明，即使以任意的傾斜角度設(shè)置投影儀裝置，也可使放電燈的燈泡上部與燈泡下部的溫度差始終保持在合適范圍內(nèi)。并且，由于降低了燈冷卻風(fēng)道的損失，因此能夠抑制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。由此實(shí)現(xiàn)放電燈的長(zhǎng)壽命化和投影儀裝置的低噪聲化。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是表示基于本發(fā)明的投影儀裝置的第一實(shí)施例的整體模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是投影儀裝置內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。
[0019]圖3是燈單元及其冷卻機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0020]圖4是從燈泡出射側(cè)觀察燈單元的冷卻風(fēng)吸氣口的圖。
[0021]圖5是表示風(fēng)管的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。
[0022]圖6A是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(立體圖)。
[0023]圖6B是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(正視截面圖)。
[0024]圖6C是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(橫截面圖)。
[0025]圖6D是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(縱截面圖)。
[0026]圖7A是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(擺設(shè)設(shè)置)的圖。
[0027]圖7B是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(向上投影設(shè)置)的圖。
[0028]圖7C是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(吊設(shè)設(shè)置)的圖。
[0029]圖7D是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(向下投影設(shè)置)的圖。
[0030]圖8A是表示設(shè)置姿態(tài)(擺設(shè)設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0031]圖SB是表示設(shè)置姿態(tài)(向上投影設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0032]圖8C是表示設(shè)置姿態(tài)(吊設(shè)設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。[0033]圖8D是表示設(shè)置姿態(tài)(向下投影設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0034]圖9是表示冷卻風(fēng)扇53、54對(duì)于各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。
[0035]圖10是表示冷卻風(fēng)扇的合理轉(zhuǎn)速的環(huán)境條件依賴(lài)性的圖。
[0036]圖1lA是表示各設(shè)置姿態(tài)時(shí)的放電燈(燈泡上部、燈泡下部)的溫度特性的圖。
[0037]圖1lB是表示各設(shè)置姿態(tài)時(shí)的放電燈(密封部)的溫度特性的圖。
[0038]圖12是作為基于本發(fā)明的第二實(shí)施例的復(fù)合型投影儀裝置的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。
[0039]圖13是投影儀裝置I’側(cè)的冷卻風(fēng)扇53’、54’對(duì)于復(fù)合型投影儀裝置的各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。
[0040]圖14A是表示設(shè)置姿態(tài)(擺設(shè)設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0041]圖14B是表示設(shè)置姿態(tài)(向上投影設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0042]圖14C是表示設(shè)置姿態(tài)(吊設(shè)設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0043]圖14D是表示設(shè)置姿態(tài)(向下投影設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下，利用【專(zhuān)利附圖】
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【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，對(duì)各圖中具有共通功能的部分附以同一記號(hào)表不。
[0045]實(shí)施例1
[0046]圖1是表示基于本發(fā)明的投影儀裝置的第一實(shí)施例的整體模塊結(jié)構(gòu)圖。說(shuō)明了投影儀裝置I的基本結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。
[0047]光學(xué)系統(tǒng)中，燈單元10的放電燈11發(fā)出的光L入射到光學(xué)單元90。光學(xué)單元90由照明光學(xué)系統(tǒng)91、由例如液晶顯示元件構(gòu)成的顯示面板92和投影透鏡93所構(gòu)成。照明光學(xué)系統(tǒng)91將來(lái)自燈單元10的光L的光量分布均勻化并照射到顯示面板92上。顯示面板92被顯示驅(qū)動(dòng)電路85所驅(qū)動(dòng)，形成基于圖像信號(hào)的光學(xué)像。顯示面板92的光學(xué)像由投影透鏡93投影到外部的屏幕5或壁面的被投影面上。
[0048]冷卻機(jī)構(gòu)中具有燈單元10內(nèi)部冷卻用的兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54和燈單元10外輪廓表面冷卻用的冷卻風(fēng)扇55,由風(fēng)扇電源電路87提供電源。從冷卻風(fēng)扇53、54送來(lái)的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管71、72供應(yīng)到燈單元10，冷卻放電燈11。設(shè)置角度傳感器82檢測(cè)投影儀裝置I的設(shè)置角度。外部氣溫傳感器83檢測(cè)投影儀裝置I周?chē)耐獠繗鉁亍鈮簜鞲衅?4檢測(cè)投影儀裝置I周?chē)拇髿鈮?。這些檢測(cè)信息用于冷卻風(fēng)扇53、54的旋轉(zhuǎn)控制。
[0049]投影儀裝置I被由CPU (Central Processing Unit,中央處理器)等構(gòu)成的運(yùn)算控制單元(微機(jī))80所控制，其中CPU根據(jù)保存在ROM (Read Only Memory,只讀存儲(chǔ)器)等中的程序工作。微機(jī)80根據(jù)來(lái)自操作部81的用戶按鈕操作來(lái)進(jìn)行規(guī)定的處理。例如，通過(guò)燈電源電路86進(jìn)行放電燈11的點(diǎn)亮和熄滅。此外，配合放電燈11的點(diǎn)亮和熄滅,通過(guò)風(fēng)扇電源電路87進(jìn)行燈單元10的內(nèi)部冷卻用的冷卻風(fēng)扇53、54和外輪廓表面冷卻用的冷卻風(fēng)扇55的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止。此時(shí)，內(nèi)部冷卻用的冷卻風(fēng)扇53、54的運(yùn)轉(zhuǎn)基于來(lái)自設(shè)置角度傳感器82、外部氣溫傳感器83、氣壓傳感器84的檢測(cè)信息進(jìn)行控制。此外，微機(jī)80控制顯示驅(qū)動(dòng)電路85進(jìn)行與圖像信號(hào)相應(yīng)的圖像顯示。
[0050]圖2是投影儀裝置內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。主要結(jié)構(gòu)為，為燈單元10安裝兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54和與其連接的風(fēng)管71、72。光學(xué)單元90具有三原色(R，G，B)的三片顯示面板92和投影透鏡93。從燈單元10射出的照明光利用光學(xué)單元90內(nèi)的三片顯示面板92形成R，G，B的光學(xué)像，這些光學(xué)像被合成并從投影透鏡93投影。以下的說(shuō)明中如圖所示地確定坐標(biāo)軸，以燈單元10的出射方向?yàn)閄軸，以投影透鏡93的投影方向?yàn)閆軸，以與兩者正交的方向(垂直于紙面的方向)為Y軸。S卩，燈單元10的出射方向(+ X方向)與投影透鏡93的出射方向(+ Z方向)正交。
[0051]為了有效地使用投影儀裝置I的內(nèi)部空間，冷卻燈單元10內(nèi)部的兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54被配置在投影透鏡93的側(cè)旁，在Y方向上構(gòu)成兩層。上層(+ Y側(cè))為第一冷卻風(fēng)扇53，下層(-Y側(cè))為第二冷卻風(fēng)扇54。來(lái)自冷卻風(fēng)扇53、54的冷卻風(fēng)分別通過(guò)第一、第二風(fēng)管71、72供應(yīng)到燈單元10。此時(shí)冷卻風(fēng)的方向因風(fēng)管71、72而從-Z方向向-X方向被彎曲大致90度。從第一冷卻風(fēng)扇53通過(guò)風(fēng)管71送來(lái)的冷卻風(fēng)(第一風(fēng)道)供應(yīng)到燈單元10的上部(+ Y側(cè))，從第二冷卻風(fēng)扇54通過(guò)風(fēng)管72送來(lái)的冷卻風(fēng)(第二風(fēng)道)供應(yīng)到燈單元10的下部(-Y側(cè))。第一風(fēng)道與第二風(fēng)道為Y方向上相對(duì)的對(duì)稱(chēng)構(gòu)造，風(fēng)道長(zhǎng)度構(gòu)成為等長(zhǎng)。這是為了相對(duì)于投影儀裝置的360度的各種設(shè)置姿態(tài)都易于進(jìn)行兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54的送風(fēng)控制。
[0052]圖3是燈單元10及其冷卻機(jī)構(gòu)的立體圖。燈單元10具有向+ X方向發(fā)光的放電燈11。燈單元10的上部(+ Y側(cè))連接了由第一冷卻風(fēng)扇53和風(fēng)管71構(gòu)成的第一風(fēng)道，燈單元10的下部(-Y側(cè))連接了由第二冷卻風(fēng)扇54和風(fēng)管72構(gòu)成的第二風(fēng)道。第一風(fēng)道與第二風(fēng)道為關(guān)于XZ面對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。因此，兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54在結(jié)構(gòu)上為鏡面對(duì)稱(chēng)，使用相同性能的風(fēng)扇。此外，冷卻風(fēng)扇53、54對(duì)應(yīng)的吸氣口設(shè)置在兩者相對(duì)的空間側(cè)，保持兩個(gè)風(fēng)道的對(duì)稱(chēng)性。進(jìn)一步地，冷卻風(fēng)扇53、54相對(duì)的空間(吸氣空間)中間設(shè)置分隔板60，使得冷卻風(fēng)扇53、54各自的動(dòng)作(送風(fēng)量)不相互干涉。
[0053]放電燈11內(nèi)，由于球狀發(fā)光部(燈泡)的上部(從重力方向觀察的上部)達(dá)到高溫，因此相比下部加強(qiáng)上部的冷卻，保持上部與下部的溫度差在規(guī)定范圍內(nèi)。此外，對(duì)放電燈11的電極與外部接線柱的連接部(密封部)也進(jìn)行冷卻，使其保持在合適的溫度。由此確保放電燈的壽命(例如約3000?5000小時(shí))，并且防止放電燈的早期照度劣化或破裂、失效等。
[0054]圖4是從燈出射側(cè)(X方向)觀察燈單元10的冷卻風(fēng)吸氣口的圖，表示與風(fēng)管71、72的連接部的結(jié)構(gòu)。燈單元10的上部具有作為與第一風(fēng)管71的連接部的第一燈冷卻吸氣口 21，燈單元10的下部具有作為與第二風(fēng)管72的連接部的第二燈冷卻吸氣口 22。S卩，第一、第二燈冷卻吸氣口 21、22關(guān)于放電燈11的光軸對(duì)稱(chēng)地配置。從第一冷卻風(fēng)扇53送出的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管71從第一燈冷卻吸氣口 21供給到燈單元10內(nèi)的放電燈11。從第二冷卻風(fēng)扇54送出的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管72從第二燈冷卻吸氣口 22供給到燈單元10內(nèi)的放電燈
11。冷卻放電燈11后的風(fēng)從位于燈單元10兩側(cè)面(+ Z方向，-Z方向)的燈冷卻排氣口23a,23b 排出。
[0055]進(jìn)一步地，第一燈冷卻吸氣口 21在內(nèi)部設(shè)有分隔板，被分割為三個(gè)吸氣口 21a、21b、21c。各吸氣口的開(kāi)口面積各異，令分割寬度為L(zhǎng)1、L2、L3。同樣地，第二燈冷卻吸氣口 22也在內(nèi)部設(shè)有分隔板，被分割為三個(gè)吸氣口 22a、22b、22c。各吸氣口的分割寬度與第一燈冷卻吸氣口 21的分割寬度相等，令其為L(zhǎng)1、L2、L3。但第一燈冷卻吸氣口 21與第二燈冷卻吸氣口 22的分割寬度L1、L2、L3的配置相對(duì)于中心線R相反(即，關(guān)于放電燈11的中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)地配置)。如后面所述，該分割寬度的比例(開(kāi)口面積比)決定了放電燈11的燈泡上部與燈泡下部以及吹到密封部的冷卻風(fēng)量之比。本實(shí)施例中具體的分割寬度的比例如為L(zhǎng)I:L2:L3 = 1.5:0.35:1的關(guān)系，該比例可根據(jù)放電燈11的特性而定。
[0056]圖5是表示風(fēng)管71、72的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。第一、第二風(fēng)管71、72內(nèi)部設(shè)有用于對(duì)冷卻風(fēng)扇53、54送來(lái)的冷卻風(fēng)進(jìn)行整流的整流肋(整流板)73、74。通過(guò)風(fēng)管71送到燈冷卻吸氣口 21的冷卻風(fēng)被燈冷卻吸氣口 21的三個(gè)吸氣口 21a、21b、21c分割成三股冷卻風(fēng)fla、flb、flc，供應(yīng)到放電燈11。同樣地，通過(guò)風(fēng)管72送到燈冷卻吸氣口 22的冷卻風(fēng)被燈冷卻吸氣口 22的三個(gè)吸氣口 22a、22b、22c分割成三股冷卻風(fēng)f2a、f2b、f2c，供應(yīng)到放電燈11。
[0057]在此，由于風(fēng)管71、72內(nèi)的冷卻風(fēng)的方向?yàn)槔鋮s風(fēng)扇53、54向-Z方向送去的風(fēng)彎曲了約90度，變成-X方向，朝向燈冷卻吸氣口 21、22，因此該流動(dòng)具有(-X，- Z)矢量成分，在風(fēng)管內(nèi)發(fā)生偏差。因此，被燈冷卻吸氣口 21、22所分割的冷卻風(fēng)fla、fib、flc和f2a、f2b、f2c的風(fēng)量不按照分割寬度的比LI:L2:L3,曲線外側(cè)的吸氣口的風(fēng)量(此時(shí)為He和f2a)比內(nèi)側(cè)的更大。因此，為了消除矢量成分的影響，在風(fēng)管71、72內(nèi)部設(shè)置整流肋73、74。通過(guò)設(shè)置整流肋73、74，修正風(fēng)管內(nèi)冷卻風(fēng)的偏差，能夠獲得接近分割寬度比LI:L2:L3的冷卻風(fēng) fla、fib、flc 和 f2a、f2b、f2c 風(fēng)量。
[0058]在該例子中在一個(gè)風(fēng)管內(nèi)設(shè)置一個(gè)整流肋，如果按照分割后的三個(gè)吸氣口的寬度設(shè)置兩個(gè)整流肋，則可提高整流作用。
[0059]圖6A?圖6D是表示燈單元10的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。圖6A是燈單元10的整體立體圖立體圖，圖6B是正視截面圖(YZ截面圖)，圖6C是橫截面圖(XZ截面圖)，圖6D是縱截面圖(XY截面圖)。
[0060]首先說(shuō)明放電燈11的內(nèi)部構(gòu)造。如圖6C、圖6D所示，放電燈11包含球狀發(fā)光部燈泡12、以從背后覆蓋燈泡12方式設(shè)置的反射鏡14、配置在反射鏡14前方開(kāi)口側(cè)的透光性防爆玻璃33。作為投影儀裝置用的放電燈11 (燈泡12)，例如使用短弧型(例如弧長(zhǎng)0.5?1.5mm)的超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、氙氣燈等。在此，例如使用燈輸入功率330W的超高壓水銀燈(弧長(zhǎng)約1.2_)，但并不限定于此。燈泡12被配置在反射鏡14與防爆玻璃33所包圍的空間內(nèi)，由于使用電力極大，非常高溫。密封部13是焊接燈泡內(nèi)的電極與燈泡外部的接線這兩種異種金屬并利用玻璃封裝的位置。反射鏡14因燈泡12的發(fā)熱而達(dá)到約250度C的高溫，為了冷卻反射鏡14的外輪廓表面，使用圖1所示的冷卻風(fēng)扇55。防爆玻璃33防止燈泡12破裂時(shí)的碎片的飛散，利用粘合劑或彈簧等固定在防爆玻璃固定用的固定架24上。該固定架24由于與高溫的反射鏡14接觸，故使用高耐熱性的PPS材料(聚苯硫醚)
坐寸ο
[0061]由于燈泡12的溫度對(duì)放電燈的壽命有較大的影響，因此被限制在規(guī)定的溫度規(guī)范內(nèi)。因放電燈的發(fā)光原理，位于重力上方的燈泡上部12a為最高溫，因此該溫度規(guī)范針對(duì)燈泡上部12a的絕對(duì)溫度與燈泡下部12b的溫度差進(jìn)行了規(guī)定。一般的規(guī)范中，燈泡上部12a的溫度為860度C以下，燈泡上部12a與燈泡下部12b的溫度差為約60?100度C。此夕卜，除了燈泡溫度，還對(duì)密封部13規(guī)定了溫度規(guī)范。如果密封部13達(dá)到高溫也存在焊點(diǎn)氧化斷裂的可能性，因此需要始終保持在350度C以下。但這些溫度規(guī)范依賴(lài)于放電燈的種類(lèi)，因此并非固定值。
[0062]本實(shí)施例中，配置燈泡12的空間中，從燈冷卻吸氣口 21和22引導(dǎo)燈冷卻風(fēng)fla、flb、flc和f2a、f2b、f2c進(jìn)行燈泡12和密封部13的冷卻，冷卻后的風(fēng)從燈冷卻排氣口 23a、23b排出。針對(duì)各冷卻風(fēng)的風(fēng)道進(jìn)行說(shuō)明。
[0063]圖6B、圖6C、圖6D中，通過(guò)使燈冷卻吸氣口 21的吸氣口 21a和21c在-Y方向上具有約30度的傾斜，將冷卻風(fēng)fla和flc導(dǎo)向放電燈11的燈泡(發(fā)光部)12。并通過(guò)使吸氣口 21b在-Y方向上具有約40度的傾斜，將冷卻風(fēng)fib導(dǎo)向燈泡11的密封部13。同樣地，通過(guò)使燈冷卻吸氣口 22的吸氣口 22a和22c在+ Y方向上具有約30度的傾斜，將冷卻風(fēng)f2a和f2c導(dǎo)向放電燈11的燈泡12。并通過(guò)使吸氣口 22b在+ Y方向上具有約40度的傾斜，將冷卻風(fēng)f2b導(dǎo)向燈泡11的密封部13。此外，使從吸氣口 21a和21c引導(dǎo)來(lái)的冷卻風(fēng)Ha和flc吹到燈泡12周?chē)鶽方向上不同的位置。對(duì)于從吸氣口 22a和22c引導(dǎo)來(lái)的冷卻風(fēng)f2a和f2c也相同。在此，各吸氣口 21a、21c、22a、22c的傾斜角(約30度)和各吸氣口 21b、22b的傾斜角(約40度)為依賴(lài)于所使用的燈單元10和放電燈11的構(gòu)造的值，可適當(dāng)?shù)貨Q定。
[0064]圖6A?圖6D的設(shè)置姿態(tài)為擺設(shè)設(shè)置的狀態(tài)，重力方向?yàn)?Y方向。此時(shí)，冷卻風(fēng)fla和flc負(fù)責(zé)燈泡上部12a的冷卻，冷卻風(fēng)f2a和f2c負(fù)責(zé)燈泡下部12b的冷卻。此外，冷卻風(fēng)fib和f2b負(fù)責(zé)密封部13的冷卻。
[0065]在圖6B中，燈泡上部12a和燈泡下部12b的位置依賴(lài)于投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)。即，如果使投影儀裝置的設(shè)置面旋轉(zhuǎn)角度S，則燈單元10以X軸為中心旋轉(zhuǎn)角度S，燈泡上部12a和燈泡下部12b的位置在燈泡12的圓周上移動(dòng)。需要據(jù)此控制燈冷卻風(fēng)fla、flc和f2a、f2c的風(fēng)量。冷卻風(fēng)fla、flc的風(fēng)量依賴(lài)于第一冷卻風(fēng)扇53的轉(zhuǎn)速及圖4所示的吸氣口 21a和21c的寬度LI和L3。同樣地，冷卻風(fēng)f2a、f2c的風(fēng)量依賴(lài)于第二冷卻風(fēng)扇54的轉(zhuǎn)速及圖4所示的吸氣口 22a和22c的寬度LI和L3。因此，通過(guò)根據(jù)設(shè)置姿態(tài)來(lái)控制第一、第二冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速，使最佳風(fēng)量的冷卻風(fēng)分別吹到燈泡上部12a和燈泡下部12b，使燈泡12保持在合適溫度。
[0066]此外，由于密封部13的位置不依賴(lài)于設(shè)置姿態(tài)，始終處于旋轉(zhuǎn)中心，因此吹來(lái)固定的風(fēng)量即可。燈冷卻風(fēng)fib和f2b疊加后的風(fēng)量吹到密封部13，但冷卻風(fēng)fib依賴(lài)于第一冷卻風(fēng)扇53的轉(zhuǎn)速和吸氣口 21b的寬度L2，冷卻風(fēng)f2b依賴(lài)于第二冷卻風(fēng)扇54的轉(zhuǎn)速和吸氣口 22b的寬度L2。在此，由于寬度L2固定，通過(guò)控制冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速使密封部13保持在合適溫度。
[0067]通過(guò)本實(shí)施例的冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，從冷卻風(fēng)扇53、54送來(lái)的冷卻風(fēng)的流動(dòng)不被遮蔽，能夠減輕途中的風(fēng)道損失，因此能夠抑制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。由此能夠?qū)崿F(xiàn)投影儀裝置的低噪聲化。
[0068]圖7A?圖7D是表示作為投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)的四種代表性的姿勢(shì)的圖。在此，以擺設(shè)設(shè)置時(shí)為基準(zhǔn)S = O度，以投影方向(+ Z方向)繞X軸旋轉(zhuǎn)了多少度來(lái)定義設(shè)置角度S。[0069]圖7A是設(shè)置角度S = O度的擺設(shè)設(shè)置的情況下，將投影儀裝置I設(shè)置在桌面等上，從投影透鏡93向黑板或屏幕投影影像的方式。
[0070]圖7B是設(shè)置角度S = 90度的向上投影設(shè)置的情況下，是投影儀裝置I向上，向天花板等投影影像的方式。
[0071]圖7C是設(shè)置角度S = 180度的吊設(shè)設(shè)置的情況下，將投影儀裝置I反向安裝在天花板等上，向黑板或屏幕投影影像的方式。
[0072]圖7D是設(shè)置角度S = 270度的向下投影設(shè)置的情況下，將投影儀裝置I安裝在天花板等上，向地板投影影像的方式。
[0073]圖8A?圖8D是表示圖7A?圖7D的各投影儀裝置中燈單元10內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。各圖都表示燈單元10的正視截面圖，示意性地表示從燈泡上部12a到燈泡下部12b的冷卻風(fēng)。
[0074]圖8A為表示擺設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = O度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla和flc吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)f2a和f2c吹到燈泡下部12b。各冷卻風(fēng)的風(fēng)量由箭頭粗細(xì)表示其大小關(guān)系。即，通過(guò)將吸氣口 21側(cè)的冷卻風(fēng)fla和flc的風(fēng)量設(shè)定得較大，將吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a和f2c的風(fēng)量設(shè)定得較小，來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。此外，密封部13與設(shè)置姿態(tài)無(wú)關(guān)，由燈冷卻風(fēng)fib和f2b吹風(fēng)。
[0075]圖8B為表示向上投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 90度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla和f2c吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)flc和f2a吹到燈泡下部12b。此時(shí)，將吸氣口 21側(cè)的冷卻風(fēng)fla和flc的風(fēng)量設(shè)定得較大，并通過(guò)fla與flc之差(寬度LI與L3之差)來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。
[0076]圖8C為表示吊設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = 180度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)f2a和f2c吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)fla和flc吹到燈泡下部12b。此時(shí)，將吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a和f2c的風(fēng)量設(shè)定得較大，來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。
[0077]圖8D為表示向下投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 270度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)flc和f2a吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)fla和f2c吹到燈泡下部12b。此時(shí)，將吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a和f2c的風(fēng)量設(shè)定得較大，并通過(guò)f2a與f2c之差(寬度LI與L3之差)來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。
[0078]在設(shè)置姿態(tài)在上述之外的設(shè)置角度S的情況(例如S = 135度)時(shí)，通過(guò)控制吸氣口 21側(cè)的冷卻風(fēng)fla、flc和吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a、f2c的風(fēng)量，能夠增大吹到燈泡上部12a的風(fēng)量來(lái)加強(qiáng)冷卻。其理由為，由于從相同方向吹到燈泡12的一對(duì)冷卻風(fēng)fla和flc (或者f2a和f2c)在Z方向上錯(cuò)開(kāi)，冷卻風(fēng)包圍燈泡12周?chē)鷱亩a(chǎn)生效果。
[0079]圖9是表示第一、第二冷卻風(fēng)扇53、54對(duì)于投影儀裝置的各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。設(shè)置角度S以45度間隔表示O?360度。環(huán)境條件為，外部氣溫25度C，外部氣壓1013hPa。在本例中，通過(guò)將各冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)乜刂圃?000?4200rpm (每分鐘轉(zhuǎn)速)的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒎烹姛?1的燈泡上部12a、燈泡下部12b和密封部13保持在合適溫度。該結(jié)果為一個(gè)例子，最佳條件依賴(lài)于放電燈11及其冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇)的構(gòu)造而無(wú)須明言。此外，設(shè)置姿態(tài)(設(shè)置角度S)為上述之外的情況下，能夠通過(guò)插值求得最佳條件。
[0080]圖10是表示冷卻風(fēng)扇的合理轉(zhuǎn)速的環(huán)境條件依賴(lài)性的圖。以外部氣溫25度C、外部氣壓1013hPa下的冷卻風(fēng)扇的合理轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，以倍率表示外部氣溫和外部氣壓變化時(shí)合理轉(zhuǎn)速的變化。即根據(jù)環(huán)境條件利用該倍率修正轉(zhuǎn)速即可。在外部氣溫高的情況下，或者外部氣壓低的情況下，由于冷卻風(fēng)扇的冷卻效率降低，需要進(jìn)行增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的修正。
[0081]本實(shí)施例中，利用圖9和圖10的結(jié)果將冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速控制在最佳。圖9和圖10的數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中。設(shè)置角度傳感器82檢測(cè)投影儀裝置I的姿態(tài)(設(shè)置角度S)，外部氣溫傳感器83檢測(cè)外部氣溫，氣壓傳感器84檢測(cè)外部氣壓。微機(jī)80基于這些檢測(cè)信息設(shè)定用于將放電燈11保持在合適溫度的冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速。S卩，參考圖9的數(shù)據(jù)，讀取與設(shè)置角度S相應(yīng)的冷卻風(fēng)扇53、54的合理轉(zhuǎn)速，并且參考圖10的數(shù)據(jù)，讀取與外部氣溫和外部氣壓相應(yīng)的轉(zhuǎn)速的倍率(修正量)，將合理轉(zhuǎn)速乘以倍率來(lái)設(shè)定各自的最佳轉(zhuǎn)速。然后，向風(fēng)扇電源電路87輸出冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速控制指令。
[0082]圖1lA和圖1lB是表示本實(shí)施例中獲得的各設(shè)置姿態(tài)時(shí)的放電燈11的溫度特性的圖。工作條件為放電燈點(diǎn)亮后，使冷卻風(fēng)扇53、54以圖9和圖10所示的合理轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行冷卻的情況。
[0083]圖1IA表示燈泡上部12a和燈泡下部12b的溫度，以實(shí)線表示設(shè)置角度依賴(lài)關(guān)系。另一方面，作為放電燈溫度規(guī)范的一個(gè)例子，以虛線(點(diǎn)劃線)表示燈泡上部12a的上限溫度860度C和下限溫度800度C、燈泡下部12b的下限溫度730度C。由此，通過(guò)本實(shí)施例的冷卻機(jī)構(gòu)，在包含設(shè)置角度S = 135度的中間角度的任意設(shè)置姿態(tài)下都能夠滿足燈泡上部12a和燈泡下部12b的溫度規(guī)范。
[0084]圖1lB表示密封部13的溫度，以實(shí)線表示其溫度特性。另一方面，作為密封部13的溫度規(guī)范的一個(gè)例子，以虛線表示上限溫度350度C。由此，通過(guò)本實(shí)施例的冷卻機(jī)構(gòu)，在任意設(shè)置姿態(tài)下都能夠滿足密封部13的溫度規(guī)范。
[0085]對(duì)本實(shí)施例的投影儀裝置中放電燈的冷卻動(dòng)作的步驟進(jìn)行說(shuō)明。
[0086](I)通過(guò)操作部81的操作使投影儀裝置I的電源為ON (接通)。
[0087](2)設(shè)置角度傳感器82、外部氣溫傳感器83和氣壓傳感器84分別檢測(cè)裝置的設(shè)置角度、外部氣溫、外部氣壓。
[0088](3)微機(jī)80獲取設(shè)置角度的信息，參考圖9的設(shè)置角度依賴(lài)關(guān)系數(shù)據(jù)，求得冷卻風(fēng)扇53和冷卻風(fēng)扇54的合理轉(zhuǎn)速。
[0089](4)進(jìn)一步地，微機(jī)80獲取外部氣溫、外部氣壓，參考圖10的環(huán)境條件依賴(lài)關(guān)系數(shù)據(jù)，將冷卻風(fēng)扇53、54的合理轉(zhuǎn)速乘以倍率(修正量)來(lái)設(shè)定最佳轉(zhuǎn)速。
[0090](5)微機(jī)80控制風(fēng)扇電源電路87,使冷卻風(fēng)扇53、54分別以最佳轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0091](6)冷卻風(fēng)扇53產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管71被引導(dǎo)到燈冷卻吸氣口 21，由分割后的吸氣口 21a、21b、21c分流為燈冷卻風(fēng)fla、fib、flc。
[0092](7)同樣地，冷卻風(fēng)扇54產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管72被引導(dǎo)到燈冷卻吸氣口 22，由分割后的吸氣口 22a、22b、22c分流為燈冷卻風(fēng)f2a、f2b、f2c。
[0093](8)分流后的冷卻風(fēng)fla、flc和冷卻風(fēng)f2a、f2c分別吹到燈泡12的上部12a和下部12b。如圖8A?圖8D所示，各冷卻風(fēng)吹到燈泡12的位置(上部12a或下部12b)依賴(lài)于裝置的設(shè)置姿態(tài)(設(shè)置角度)。
[0094](9)分流后的冷卻風(fēng)nb、flb吹到密封部13，這與裝置的設(shè)置姿態(tài)無(wú)關(guān)而為一定。
[0095]由上，本實(shí)施例的投影儀裝置在任意的設(shè)置姿態(tài)下都能夠使放電燈11的燈泡上部12a和燈泡下部12b以及密封部13分別保持在合適溫度。[0096]實(shí)施例2
[0097]第二實(shí)施例是將兩臺(tái)投影儀裝置容納于共用的殼體內(nèi)并使其作為一臺(tái)投影儀裝置工作的場(chǎng)合。在實(shí)現(xiàn)重視亮度的高端投影儀裝置的情況下，可使兩臺(tái)中端(中等程度亮度)投影儀裝置同時(shí)工作，通過(guò)重疊投影相同圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)兩倍亮度。在此將這種裝置結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“復(fù)合型投影儀裝置”。本發(fā)明的冷卻機(jī)構(gòu)也能夠適用于復(fù)合型投影儀裝置的情況。
[0098]圖12是作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的復(fù)合型投影儀裝置的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。
[0099]復(fù)合型投影儀裝置2在共用的殼體內(nèi)容納了兩臺(tái)投影儀裝置1、1’。一個(gè)投影儀裝置I (圖左側(cè))與實(shí)施例1的投影儀裝置I為相同構(gòu)造，坐標(biāo)軸也同樣地確定。另一個(gè)投影儀裝置I’(圖右側(cè))相對(duì)于Z軸與投影儀裝置I成鏡面對(duì)稱(chēng)地翻轉(zhuǎn)配置。具體地，投影儀裝置I’中的光學(xué)單元90’(投影透鏡93’ )與投影儀裝置I中的光學(xué)單元90 (投影透鏡93)在Z方向和Y方向上為相同構(gòu)造，在X方向上為反轉(zhuǎn)的構(gòu)造。并且，投影儀裝置I’中的燈單元10’和冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇53’、54’和風(fēng)管71’、72’)與投影儀裝置I中的燈單元10和冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇53、54和風(fēng)管71、72)在Z方向上為相同構(gòu)造，在X方向和Y方向上為反轉(zhuǎn)的構(gòu)造。即，投影儀裝置I’中的冷卻機(jī)構(gòu)以Z軸為中心將投影儀裝置I中的冷卻機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180度(翻轉(zhuǎn))而得到，兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53’、54’和兩個(gè)風(fēng)管71’、72’在Y方向上的配置互換。
[0100]復(fù)合型投影儀裝置2中，由于投影儀裝置I和投影儀裝置I’同時(shí)工作，因此實(shí)施例1 (圖1)中的微機(jī)80、操作部81、各種傳感器82、83、84、顯示驅(qū)動(dòng)電路85、各電源電路86、87等共用。
[0101]在復(fù)合型投影儀裝置2中，也需要無(wú)論裝置被設(shè)置成任意姿態(tài)都使各投影儀裝置
1、1’的放電燈保持在合適溫度。相對(duì)于復(fù)合型投影儀裝置2的各設(shè)置姿態(tài)，投影儀裝置I的冷卻動(dòng)作可如實(shí)施例1 (圖9)所述，設(shè)定冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速即可。但由于投影儀裝置I’的冷卻機(jī)構(gòu)與投影儀裝置I的冷卻機(jī)構(gòu)在Y方向的配置互換，投影儀裝置I’的冷卻控制通過(guò)使投影儀裝置I的冷卻控制在Y方向上翻轉(zhuǎn)而進(jìn)行。即，投影儀裝置I’的第一冷卻風(fēng)扇53’與投影儀裝置I的第二冷卻風(fēng)扇54同樣地控制，投影儀裝置I’的第二冷卻風(fēng)扇54’與投影儀裝置I的第一冷卻風(fēng)扇53同樣地控制。
[0102]圖13是投影儀裝置I’側(cè)的第一、第二冷卻風(fēng)扇53’、54’對(duì)于復(fù)合型投影儀裝置的各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。設(shè)置角度S以45度間隔表示O?360度。環(huán)境條件為，夕卜部氣溫25度C，外部氣壓1013hPa。其結(jié)果是將實(shí)施例1 (圖9)中的第一、第二冷卻風(fēng)扇53、54的合理轉(zhuǎn)速互換后所得。由此，在投影儀裝置I’中也能夠使放電燈的燈泡上部和燈泡下部以及密封部保持合適溫度。
[0103]圖14A?圖14D是表示圖7A?圖7D的各設(shè)置姿態(tài)下的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元10’內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。此外，投影儀裝置I側(cè)的燈單元10內(nèi)的冷卻風(fēng)如圖8A?圖8D所示。投影儀裝置I’的各部分和冷卻風(fēng)的符號(hào)附以撇號(hào)(’)。
[0104]圖14A為表示擺設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = O度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)f2a’和f2c’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)fla’和He’吹到燈泡下部12b’。并且，將吸氣口 22’側(cè)的冷卻風(fēng)f2a’和f2c’的風(fēng)量設(shè)定得較大，來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a’的冷卻。這與圖SC (投影儀裝置I側(cè)，設(shè)置角度S = 180度)相同。[0105]圖14B為表示向上投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 90度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)flc’和f2a’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)fla’和f2c’吹到燈泡下部12b’。這與圖8D (投影儀裝置I偵牝設(shè)置角度S = 270度)相同。
[0106]圖14C為表示吊設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = 180度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla’和flc’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)f2a’和f2c’吹到燈泡下部12b’。這與圖8A (投影儀裝置I側(cè)，設(shè)置角度S = O度)相同。
[0107]圖14D為表示向下投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 270度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla’和f2c’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)flc’和f2a’吹到燈泡下部12b。這與圖8B (投影儀裝置I偵牝設(shè)置角度S = 90度)相同。
[0108]如上所述，投影儀裝置I’中的冷卻風(fēng)扇53’、54’的控制將設(shè)置角度S旋轉(zhuǎn)180度來(lái)進(jìn)行投影儀裝置I中的控制即可。由此，在復(fù)合型投影儀裝置中，也能夠在任意的設(shè)置姿態(tài)下使放電燈的燈泡上部和燈泡下部以及密封部分別保持合適溫度。在實(shí)施例2中，由于兩臺(tái)投影儀裝置的冷卻機(jī)構(gòu)共用，易于進(jìn)行冷卻控制，并且具有降低制造成本的效果。
[0109]附圖記號(hào)說(shuō)明
[0110]1、I’……投影儀裝置
[0111]2……復(fù)合型投影儀裝置
[0112]5......屏幕
[0113]10、10，... ...燈單元
[0114]11......放電燈
[0115]12......燈泡
[0116]12a......燈泡上部
[0117]12b......燈泡下部
[0118]13......密封部
[0119]14......反射鏡
[0120]21、21a、21b、21c......燈冷卻吸氣口
[0121]22、22a、22b、22c......燈冷卻吸氣口
[0122]23a、23b......燈冷卻排氣口
[0123]24......固定架
[0124]33......防爆玻璃
[0125]53、54、55......冷卻風(fēng)扇
[0126]60……分隔板
[0127]71、72......風(fēng)管
[0128]73,74……整流肋
[0129]80......微機(jī)
[0130]81......操作部
[0131]82......設(shè)置角度傳感器
[0132]83……外部氣溫傳感器
[0133]84......氣壓傳感器
[0134]85......顯示驅(qū)動(dòng)電路[0135]86......燈電源電路
[0136]87......風(fēng)扇電源電路
[0137]90、90’......光學(xué)單元
[0138]91……照明光學(xué)系統(tǒng)
[0139]92......顯示面板
[0140]93......投影透鏡
[0141]fla、fib、flc、f2a> f2b> f2c......燈冷卻風(fēng)。
【權(quán)利要求】
1.一種以放電燈作為光源來(lái)投影圖像的投影儀裝置，其特征在于，包括: 冷卻機(jī)構(gòu)，其為了冷卻所述放電燈，將第一、第二冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)第一、第二風(fēng)管引導(dǎo)至所述放電燈的第一、第二燈冷卻吸氣口并將冷卻風(fēng)吹至所述放電燈； 設(shè)置角度傳感器，其檢測(cè)該投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)；和 冷卻控制部，其根據(jù)該設(shè)置角度傳感器檢測(cè)出的設(shè)置姿態(tài)來(lái)控制所述第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速， 所述第一、第二燈冷卻吸氣口關(guān)于所述放電燈的光軸對(duì)稱(chēng)地配置， 該第一、第二燈冷卻吸氣口被分割成開(kāi)口面積各異的多個(gè)吸氣口， 經(jīng)過(guò)該多個(gè)吸氣口而被分流成多路的冷卻風(fēng)分別吹至所述放電燈的不同位置。
2.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述分流成多路的冷卻風(fēng)的一部分被吹至所述放電燈的燈泡， 所述冷卻控制部控制所述第一、第二冷卻風(fēng)扇，使得吹至由該投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)所決定的所述燈泡的重力方向上部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量比吹至所述燈泡的重力方向下部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量大。
3.如權(quán)利要求2所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述分流成多路的冷卻風(fēng)的一部分被吹至所述放電燈的密封部。
4.如權(quán)利要求2所述的投影儀裝置，其特征在于，包括: 檢測(cè)外部氣溫的外部氣溫傳感器；和 檢測(cè)外部氣壓的氣壓傳感器， 所述冷卻控制部根據(jù)該檢測(cè)出的外部氣溫和外部氣壓來(lái)修正所述第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述第一、第二冷卻風(fēng)扇和所述第一、第二風(fēng)管分別為相互對(duì)置的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，冷卻風(fēng)的流路長(zhǎng)度相等。
6.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述第一、第二風(fēng)管內(nèi)設(shè)有用于對(duì)冷卻風(fēng)的流動(dòng)進(jìn)行整流的整流肋。
7.一種復(fù)合型投影儀裝置，將兩臺(tái)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的投影儀裝置收納在共用的殼體內(nèi)，重疊地投影相同圖像，所述復(fù)合型投影儀裝置的特征在于: 各投影儀裝置中的所述放電燈和所述冷卻機(jī)構(gòu)為相同結(jié)構(gòu)，一個(gè)冷卻機(jī)構(gòu)配置成相對(duì)于另一個(gè)冷卻機(jī)構(gòu)以投影軸為中心旋轉(zhuǎn)180度， 各投影儀裝置中的所述冷卻控制部為共用的冷卻控制部，交替地進(jìn)行各投影儀裝置中的所述第一、第二冷卻風(fēng)扇的控制。
【文檔編號(hào)】G03B21/16GK103988126SQ201180074985
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月21日
【發(fā)明者】齊藤秀春 申請(qǐng)人:日立麥克賽爾株式會(huì)社
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的投影儀裝置配備即使任意傾斜地設(shè)置也始終使放電燈（11）的燈泡上部（12a）和燈泡下部（12b）的溫度差保持在合適范圍內(nèi)的冷卻機(jī)構(gòu)。為了冷卻放電燈，第一、第二冷卻風(fēng)扇（53、54）產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)第一、第二風(fēng)管（71、72）引導(dǎo)至放電燈的第一、第二燈冷卻吸氣口（21、22），被吹至放電燈。第一、第二燈冷卻吸氣口（21、22）相對(duì)于放電燈的光軸對(duì)稱(chēng)地配置并分別被分割成開(kāi)口面積各異的多個(gè)吸氣口（21a～21c、22a～22c），經(jīng)過(guò)多個(gè)吸氣口而被分流成多路的冷卻風(fēng)（f1a～f1c、f2a～f2c）分別吹至放電燈的不同位置。第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速根據(jù)投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)（S）最優(yōu)地控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】投影儀裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及以放電燈作為光源來(lái)投影影像的投影儀裝置，具體地涉及良好地冷卻放電燈的冷卻機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]投影儀裝置為如下裝置:利用反射鏡或透鏡等將光源發(fā)出的光進(jìn)行聚光，照射液晶面板等顯示元件來(lái)形成光學(xué)像，并通過(guò)投影透鏡或投影鏡片投影到外部屏幕等。作為投影儀裝置的光源一般使用高壓水銀燈等放電燈。放電燈背后被反射鏡、前方被防爆玻璃所覆蓋，形成幾乎密封的狀態(tài)。放電燈由于在點(diǎn)亮?xí)r達(dá)到高溫而需設(shè)定為合適溫度，如果超過(guò)合適溫度而繼續(xù)使用則燈泡壽命縮短，導(dǎo)致破裂、光損。因此，為了使放電燈保持在合適溫度而配備了通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷的冷卻機(jī)構(gòu)。在放電燈內(nèi)因發(fā)光導(dǎo)致的發(fā)熱而產(chǎn)生熱對(duì)流，球狀發(fā)光部(燈泡)的上部(從重力方向觀察的上部)達(dá)到高溫，因此相比下部加強(qiáng)上部的冷卻，保持上部與下部的溫度差在規(guī)定范圍內(nèi)。
[0003]另一方面，投影儀裝置的設(shè)置方式一般為將裝置在桌面上水平設(shè)置的擺設(shè)和從天花板吊下設(shè)置的吊設(shè)，吊設(shè)中裝置以上下翻轉(zhuǎn)的姿態(tài)安裝。進(jìn)一步地，作為其它設(shè)置方式，存在作為沿垂直方向即大致鉛直方向(上下方向)投影到桌子表面的方式的上方投影姿態(tài)和下方投影姿態(tài)。
[0004]對(duì)于這樣的各種設(shè)置方式，需要在任一方式下都能夠良好地冷卻放電燈。對(duì)此，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)，作為放電燈(光源燈)的冷卻裝置，配備多個(gè)向光源燈送風(fēng)的冷卻風(fēng)扇，將多個(gè)冷卻風(fēng)扇的各空氣送風(fēng)方向設(shè)定在相互不同的方向。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-262153號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在高性能的投影儀裝置中，其設(shè)置方式除了上述的擺設(shè)、吊設(shè)或鉛直方向(上下方向)投影設(shè)置，還要求能夠設(shè)置在任意的傾斜面(O?360度)上，使得能夠?qū)D像投影到任意方向。因此，采用使安裝在裝置中的放電燈的光軸始終維持水平方向(相對(duì)于地面平行)、按照各設(shè)置方式(傾斜角)來(lái)使放電燈的光軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)傾斜角的結(jié)構(gòu)。由此，相當(dāng)于作為放電燈的冷卻關(guān)鍵部位的燈泡上部和下部的部分不固定，而隨著設(shè)置狀態(tài)圍繞光軸移動(dòng)。因此，要求在燈泡的上部和下部的部分隨著設(shè)置狀態(tài)在O?360度之間移動(dòng)的狀況下始終使放電燈保持在合適溫度。
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)通過(guò)相對(duì)的兩個(gè)送風(fēng)進(jìn)行放電燈的冷卻，通過(guò)令其送風(fēng)方向錯(cuò)開(kāi)并根據(jù)裝置的設(shè)置姿態(tài)控制各自的送風(fēng)量，來(lái)適當(dāng)?shù)乇３址烹姛舻臒襞萆喜颗c下部的溫度差。但由于該文獻(xiàn)中記載的技術(shù)中將兩個(gè)送風(fēng)方向錯(cuò)開(kāi)配置，冷卻風(fēng)難以覆蓋燈泡全周。其結(jié)果是，在設(shè)置面傾斜例如135度的中間角度的設(shè)置姿態(tài)下存在燈泡上部與下部的溫度差偏離合適溫度的可能性?；蛘?，為了趨近合適溫度而達(dá)到過(guò)大的送風(fēng)量，可預(yù)想到冷卻風(fēng)扇的噪聲增大。并且，該文獻(xiàn)中記載的技術(shù)中，由于兩個(gè)向放電燈的送風(fēng)錯(cuò)開(kāi)，風(fēng)道開(kāi)口變狹窄。因此風(fēng)道損失變大，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速相應(yīng)地而上升，裝置的噪聲增大。
[0011]本發(fā)明的目的為提供配備了如下冷卻機(jī)構(gòu)的投影儀裝置，即使以任意的傾斜角度設(shè)置投影儀裝置，該冷卻機(jī)構(gòu)也可使放電燈的燈泡上部與燈泡下部的溫度差始終保持在合適范圍內(nèi)。
[0012]用于解決課題的方案
[0013]本發(fā)明的投影儀裝置包括:冷卻機(jī)構(gòu)，其為了冷卻放電燈，將第一、第二冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)第一、第二風(fēng)管引導(dǎo)至放電燈的第一、第二燈冷卻吸氣口并將冷卻風(fēng)吹至放電燈；設(shè)置角度傳感器，其檢測(cè)投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)；和冷卻控制部，其根據(jù)設(shè)置角度傳感器檢測(cè)出的設(shè)置姿態(tài)來(lái)控制第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。第一、第二燈冷卻吸氣口關(guān)于放電燈的光軸對(duì)稱(chēng)地配置，第一、第二燈冷卻吸氣口被分割成開(kāi)口面積各異的多個(gè)吸氣口，經(jīng)過(guò)多個(gè)吸氣口而被分流成多路的冷卻風(fēng)分別吹至放電燈的不同位置。
[0014]此外，分流成多路的冷卻風(fēng)的一部分被吹至放電燈的燈泡，冷卻控制部控制第一、第二冷卻風(fēng)扇，使得吹至由投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)所決定的燈泡的重力方向上部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量比吹至燈泡的重力方向下部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量大。
[0015]發(fā)明效果
[0016]通過(guò)本發(fā)明，即使以任意的傾斜角度設(shè)置投影儀裝置，也可使放電燈的燈泡上部與燈泡下部的溫度差始終保持在合適范圍內(nèi)。并且，由于降低了燈冷卻風(fēng)道的損失，因此能夠抑制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。由此實(shí)現(xiàn)放電燈的長(zhǎng)壽命化和投影儀裝置的低噪聲化。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是表示基于本發(fā)明的投影儀裝置的第一實(shí)施例的整體模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是投影儀裝置內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。
[0019]圖3是燈單元及其冷卻機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0020]圖4是從燈泡出射側(cè)觀察燈單元的冷卻風(fēng)吸氣口的圖。
[0021]圖5是表示風(fēng)管的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。
[0022]圖6A是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(立體圖)。
[0023]圖6B是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(正視截面圖)。
[0024]圖6C是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(橫截面圖)。
[0025]圖6D是表示燈單元的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖(縱截面圖)。
[0026]圖7A是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(擺設(shè)設(shè)置)的圖。
[0027]圖7B是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(向上投影設(shè)置)的圖。
[0028]圖7C是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(吊設(shè)設(shè)置)的圖。
[0029]圖7D是表示投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)(向下投影設(shè)置)的圖。
[0030]圖8A是表示設(shè)置姿態(tài)(擺設(shè)設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0031]圖SB是表示設(shè)置姿態(tài)(向上投影設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0032]圖8C是表示設(shè)置姿態(tài)(吊設(shè)設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。[0033]圖8D是表示設(shè)置姿態(tài)(向下投影設(shè)置)時(shí)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0034]圖9是表示冷卻風(fēng)扇53、54對(duì)于各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。
[0035]圖10是表示冷卻風(fēng)扇的合理轉(zhuǎn)速的環(huán)境條件依賴(lài)性的圖。
[0036]圖1lA是表示各設(shè)置姿態(tài)時(shí)的放電燈(燈泡上部、燈泡下部)的溫度特性的圖。
[0037]圖1lB是表示各設(shè)置姿態(tài)時(shí)的放電燈(密封部)的溫度特性的圖。
[0038]圖12是作為基于本發(fā)明的第二實(shí)施例的復(fù)合型投影儀裝置的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。
[0039]圖13是投影儀裝置I’側(cè)的冷卻風(fēng)扇53’、54’對(duì)于復(fù)合型投影儀裝置的各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。
[0040]圖14A是表示設(shè)置姿態(tài)(擺設(shè)設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0041]圖14B是表示設(shè)置姿態(tài)(向上投影設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0042]圖14C是表示設(shè)置姿態(tài)(吊設(shè)設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
[0043]圖14D是表示設(shè)置姿態(tài)(向下投影設(shè)置)時(shí)的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下，利用【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。此外，對(duì)各圖中具有共通功能的部分附以同一記號(hào)表不。
[0045]實(shí)施例1
[0046]圖1是表示基于本發(fā)明的投影儀裝置的第一實(shí)施例的整體模塊結(jié)構(gòu)圖。說(shuō)明了投影儀裝置I的基本結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。
[0047]光學(xué)系統(tǒng)中，燈單元10的放電燈11發(fā)出的光L入射到光學(xué)單元90。光學(xué)單元90由照明光學(xué)系統(tǒng)91、由例如液晶顯示元件構(gòu)成的顯示面板92和投影透鏡93所構(gòu)成。照明光學(xué)系統(tǒng)91將來(lái)自燈單元10的光L的光量分布均勻化并照射到顯示面板92上。顯示面板92被顯示驅(qū)動(dòng)電路85所驅(qū)動(dòng)，形成基于圖像信號(hào)的光學(xué)像。顯示面板92的光學(xué)像由投影透鏡93投影到外部的屏幕5或壁面的被投影面上。
[0048]冷卻機(jī)構(gòu)中具有燈單元10內(nèi)部冷卻用的兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54和燈單元10外輪廓表面冷卻用的冷卻風(fēng)扇55,由風(fēng)扇電源電路87提供電源。從冷卻風(fēng)扇53、54送來(lái)的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管71、72供應(yīng)到燈單元10，冷卻放電燈11。設(shè)置角度傳感器82檢測(cè)投影儀裝置I的設(shè)置角度。外部氣溫傳感器83檢測(cè)投影儀裝置I周?chē)耐獠繗鉁亍鈮簜鞲衅?4檢測(cè)投影儀裝置I周?chē)拇髿鈮?。這些檢測(cè)信息用于冷卻風(fēng)扇53、54的旋轉(zhuǎn)控制。
[0049]投影儀裝置I被由CPU (Central Processing Unit,中央處理器)等構(gòu)成的運(yùn)算控制單元(微機(jī))80所控制，其中CPU根據(jù)保存在ROM (Read Only Memory,只讀存儲(chǔ)器)等中的程序工作。微機(jī)80根據(jù)來(lái)自操作部81的用戶按鈕操作來(lái)進(jìn)行規(guī)定的處理。例如，通過(guò)燈電源電路86進(jìn)行放電燈11的點(diǎn)亮和熄滅。此外，配合放電燈11的點(diǎn)亮和熄滅,通過(guò)風(fēng)扇電源電路87進(jìn)行燈單元10的內(nèi)部冷卻用的冷卻風(fēng)扇53、54和外輪廓表面冷卻用的冷卻風(fēng)扇55的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止。此時(shí)，內(nèi)部冷卻用的冷卻風(fēng)扇53、54的運(yùn)轉(zhuǎn)基于來(lái)自設(shè)置角度傳感器82、外部氣溫傳感器83、氣壓傳感器84的檢測(cè)信息進(jìn)行控制。此外，微機(jī)80控制顯示驅(qū)動(dòng)電路85進(jìn)行與圖像信號(hào)相應(yīng)的圖像顯示。
[0050]圖2是投影儀裝置內(nèi)的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。主要結(jié)構(gòu)為，為燈單元10安裝兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54和與其連接的風(fēng)管71、72。光學(xué)單元90具有三原色(R，G，B)的三片顯示面板92和投影透鏡93。從燈單元10射出的照明光利用光學(xué)單元90內(nèi)的三片顯示面板92形成R，G，B的光學(xué)像，這些光學(xué)像被合成并從投影透鏡93投影。以下的說(shuō)明中如圖所示地確定坐標(biāo)軸，以燈單元10的出射方向?yàn)閄軸，以投影透鏡93的投影方向?yàn)閆軸，以與兩者正交的方向(垂直于紙面的方向)為Y軸。S卩，燈單元10的出射方向(+ X方向)與投影透鏡93的出射方向(+ Z方向)正交。
[0051]為了有效地使用投影儀裝置I的內(nèi)部空間，冷卻燈單元10內(nèi)部的兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54被配置在投影透鏡93的側(cè)旁，在Y方向上構(gòu)成兩層。上層(+ Y側(cè))為第一冷卻風(fēng)扇53，下層(-Y側(cè))為第二冷卻風(fēng)扇54。來(lái)自冷卻風(fēng)扇53、54的冷卻風(fēng)分別通過(guò)第一、第二風(fēng)管71、72供應(yīng)到燈單元10。此時(shí)冷卻風(fēng)的方向因風(fēng)管71、72而從-Z方向向-X方向被彎曲大致90度。從第一冷卻風(fēng)扇53通過(guò)風(fēng)管71送來(lái)的冷卻風(fēng)(第一風(fēng)道)供應(yīng)到燈單元10的上部(+ Y側(cè))，從第二冷卻風(fēng)扇54通過(guò)風(fēng)管72送來(lái)的冷卻風(fēng)(第二風(fēng)道)供應(yīng)到燈單元10的下部(-Y側(cè))。第一風(fēng)道與第二風(fēng)道為Y方向上相對(duì)的對(duì)稱(chēng)構(gòu)造，風(fēng)道長(zhǎng)度構(gòu)成為等長(zhǎng)。這是為了相對(duì)于投影儀裝置的360度的各種設(shè)置姿態(tài)都易于進(jìn)行兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54的送風(fēng)控制。
[0052]圖3是燈單元10及其冷卻機(jī)構(gòu)的立體圖。燈單元10具有向+ X方向發(fā)光的放電燈11。燈單元10的上部(+ Y側(cè))連接了由第一冷卻風(fēng)扇53和風(fēng)管71構(gòu)成的第一風(fēng)道，燈單元10的下部(-Y側(cè))連接了由第二冷卻風(fēng)扇54和風(fēng)管72構(gòu)成的第二風(fēng)道。第一風(fēng)道與第二風(fēng)道為關(guān)于XZ面對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)。因此，兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53、54在結(jié)構(gòu)上為鏡面對(duì)稱(chēng)，使用相同性能的風(fēng)扇。此外，冷卻風(fēng)扇53、54對(duì)應(yīng)的吸氣口設(shè)置在兩者相對(duì)的空間側(cè)，保持兩個(gè)風(fēng)道的對(duì)稱(chēng)性。進(jìn)一步地，冷卻風(fēng)扇53、54相對(duì)的空間(吸氣空間)中間設(shè)置分隔板60，使得冷卻風(fēng)扇53、54各自的動(dòng)作(送風(fēng)量)不相互干涉。
[0053]放電燈11內(nèi)，由于球狀發(fā)光部(燈泡)的上部(從重力方向觀察的上部)達(dá)到高溫，因此相比下部加強(qiáng)上部的冷卻，保持上部與下部的溫度差在規(guī)定范圍內(nèi)。此外，對(duì)放電燈11的電極與外部接線柱的連接部(密封部)也進(jìn)行冷卻，使其保持在合適的溫度。由此確保放電燈的壽命(例如約3000?5000小時(shí))，并且防止放電燈的早期照度劣化或破裂、失效等。
[0054]圖4是從燈出射側(cè)(X方向)觀察燈單元10的冷卻風(fēng)吸氣口的圖，表示與風(fēng)管71、72的連接部的結(jié)構(gòu)。燈單元10的上部具有作為與第一風(fēng)管71的連接部的第一燈冷卻吸氣口 21，燈單元10的下部具有作為與第二風(fēng)管72的連接部的第二燈冷卻吸氣口 22。S卩，第一、第二燈冷卻吸氣口 21、22關(guān)于放電燈11的光軸對(duì)稱(chēng)地配置。從第一冷卻風(fēng)扇53送出的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管71從第一燈冷卻吸氣口 21供給到燈單元10內(nèi)的放電燈11。從第二冷卻風(fēng)扇54送出的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管72從第二燈冷卻吸氣口 22供給到燈單元10內(nèi)的放電燈
11。冷卻放電燈11后的風(fēng)從位于燈單元10兩側(cè)面(+ Z方向，-Z方向)的燈冷卻排氣口23a,23b 排出。
[0055]進(jìn)一步地，第一燈冷卻吸氣口 21在內(nèi)部設(shè)有分隔板，被分割為三個(gè)吸氣口 21a、21b、21c。各吸氣口的開(kāi)口面積各異，令分割寬度為L(zhǎng)1、L2、L3。同樣地，第二燈冷卻吸氣口 22也在內(nèi)部設(shè)有分隔板，被分割為三個(gè)吸氣口 22a、22b、22c。各吸氣口的分割寬度與第一燈冷卻吸氣口 21的分割寬度相等，令其為L(zhǎng)1、L2、L3。但第一燈冷卻吸氣口 21與第二燈冷卻吸氣口 22的分割寬度L1、L2、L3的配置相對(duì)于中心線R相反(即，關(guān)于放電燈11的中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)地配置)。如后面所述，該分割寬度的比例(開(kāi)口面積比)決定了放電燈11的燈泡上部與燈泡下部以及吹到密封部的冷卻風(fēng)量之比。本實(shí)施例中具體的分割寬度的比例如為L(zhǎng)I:L2:L3 = 1.5:0.35:1的關(guān)系，該比例可根據(jù)放電燈11的特性而定。
[0056]圖5是表示風(fēng)管71、72的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。第一、第二風(fēng)管71、72內(nèi)部設(shè)有用于對(duì)冷卻風(fēng)扇53、54送來(lái)的冷卻風(fēng)進(jìn)行整流的整流肋(整流板)73、74。通過(guò)風(fēng)管71送到燈冷卻吸氣口 21的冷卻風(fēng)被燈冷卻吸氣口 21的三個(gè)吸氣口 21a、21b、21c分割成三股冷卻風(fēng)fla、flb、flc，供應(yīng)到放電燈11。同樣地，通過(guò)風(fēng)管72送到燈冷卻吸氣口 22的冷卻風(fēng)被燈冷卻吸氣口 22的三個(gè)吸氣口 22a、22b、22c分割成三股冷卻風(fēng)f2a、f2b、f2c，供應(yīng)到放電燈11。
[0057]在此，由于風(fēng)管71、72內(nèi)的冷卻風(fēng)的方向?yàn)槔鋮s風(fēng)扇53、54向-Z方向送去的風(fēng)彎曲了約90度，變成-X方向，朝向燈冷卻吸氣口 21、22，因此該流動(dòng)具有(-X，- Z)矢量成分，在風(fēng)管內(nèi)發(fā)生偏差。因此，被燈冷卻吸氣口 21、22所分割的冷卻風(fēng)fla、fib、flc和f2a、f2b、f2c的風(fēng)量不按照分割寬度的比LI:L2:L3,曲線外側(cè)的吸氣口的風(fēng)量(此時(shí)為He和f2a)比內(nèi)側(cè)的更大。因此，為了消除矢量成分的影響，在風(fēng)管71、72內(nèi)部設(shè)置整流肋73、74。通過(guò)設(shè)置整流肋73、74，修正風(fēng)管內(nèi)冷卻風(fēng)的偏差，能夠獲得接近分割寬度比LI:L2:L3的冷卻風(fēng) fla、fib、flc 和 f2a、f2b、f2c 風(fēng)量。
[0058]在該例子中在一個(gè)風(fēng)管內(nèi)設(shè)置一個(gè)整流肋，如果按照分割后的三個(gè)吸氣口的寬度設(shè)置兩個(gè)整流肋，則可提高整流作用。
[0059]圖6A?圖6D是表示燈單元10的內(nèi)部構(gòu)造和冷卻風(fēng)的流動(dòng)的圖。圖6A是燈單元10的整體立體圖立體圖，圖6B是正視截面圖(YZ截面圖)，圖6C是橫截面圖(XZ截面圖)，圖6D是縱截面圖(XY截面圖)。
[0060]首先說(shuō)明放電燈11的內(nèi)部構(gòu)造。如圖6C、圖6D所示，放電燈11包含球狀發(fā)光部燈泡12、以從背后覆蓋燈泡12方式設(shè)置的反射鏡14、配置在反射鏡14前方開(kāi)口側(cè)的透光性防爆玻璃33。作為投影儀裝置用的放電燈11 (燈泡12)，例如使用短弧型(例如弧長(zhǎng)0.5?1.5mm)的超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、氙氣燈等。在此，例如使用燈輸入功率330W的超高壓水銀燈(弧長(zhǎng)約1.2_)，但并不限定于此。燈泡12被配置在反射鏡14與防爆玻璃33所包圍的空間內(nèi)，由于使用電力極大，非常高溫。密封部13是焊接燈泡內(nèi)的電極與燈泡外部的接線這兩種異種金屬并利用玻璃封裝的位置。反射鏡14因燈泡12的發(fā)熱而達(dá)到約250度C的高溫，為了冷卻反射鏡14的外輪廓表面，使用圖1所示的冷卻風(fēng)扇55。防爆玻璃33防止燈泡12破裂時(shí)的碎片的飛散，利用粘合劑或彈簧等固定在防爆玻璃固定用的固定架24上。該固定架24由于與高溫的反射鏡14接觸，故使用高耐熱性的PPS材料(聚苯硫醚)
坐寸ο
[0061]由于燈泡12的溫度對(duì)放電燈的壽命有較大的影響，因此被限制在規(guī)定的溫度規(guī)范內(nèi)。因放電燈的發(fā)光原理，位于重力上方的燈泡上部12a為最高溫，因此該溫度規(guī)范針對(duì)燈泡上部12a的絕對(duì)溫度與燈泡下部12b的溫度差進(jìn)行了規(guī)定。一般的規(guī)范中，燈泡上部12a的溫度為860度C以下，燈泡上部12a與燈泡下部12b的溫度差為約60?100度C。此夕卜，除了燈泡溫度，還對(duì)密封部13規(guī)定了溫度規(guī)范。如果密封部13達(dá)到高溫也存在焊點(diǎn)氧化斷裂的可能性，因此需要始終保持在350度C以下。但這些溫度規(guī)范依賴(lài)于放電燈的種類(lèi)，因此并非固定值。
[0062]本實(shí)施例中，配置燈泡12的空間中，從燈冷卻吸氣口 21和22引導(dǎo)燈冷卻風(fēng)fla、flb、flc和f2a、f2b、f2c進(jìn)行燈泡12和密封部13的冷卻，冷卻后的風(fēng)從燈冷卻排氣口 23a、23b排出。針對(duì)各冷卻風(fēng)的風(fēng)道進(jìn)行說(shuō)明。
[0063]圖6B、圖6C、圖6D中，通過(guò)使燈冷卻吸氣口 21的吸氣口 21a和21c在-Y方向上具有約30度的傾斜，將冷卻風(fēng)fla和flc導(dǎo)向放電燈11的燈泡(發(fā)光部)12。并通過(guò)使吸氣口 21b在-Y方向上具有約40度的傾斜，將冷卻風(fēng)fib導(dǎo)向燈泡11的密封部13。同樣地，通過(guò)使燈冷卻吸氣口 22的吸氣口 22a和22c在+ Y方向上具有約30度的傾斜，將冷卻風(fēng)f2a和f2c導(dǎo)向放電燈11的燈泡12。并通過(guò)使吸氣口 22b在+ Y方向上具有約40度的傾斜，將冷卻風(fēng)f2b導(dǎo)向燈泡11的密封部13。此外，使從吸氣口 21a和21c引導(dǎo)來(lái)的冷卻風(fēng)Ha和flc吹到燈泡12周?chē)鶽方向上不同的位置。對(duì)于從吸氣口 22a和22c引導(dǎo)來(lái)的冷卻風(fēng)f2a和f2c也相同。在此，各吸氣口 21a、21c、22a、22c的傾斜角(約30度)和各吸氣口 21b、22b的傾斜角(約40度)為依賴(lài)于所使用的燈單元10和放電燈11的構(gòu)造的值，可適當(dāng)?shù)貨Q定。
[0064]圖6A?圖6D的設(shè)置姿態(tài)為擺設(shè)設(shè)置的狀態(tài)，重力方向?yàn)?Y方向。此時(shí)，冷卻風(fēng)fla和flc負(fù)責(zé)燈泡上部12a的冷卻，冷卻風(fēng)f2a和f2c負(fù)責(zé)燈泡下部12b的冷卻。此外，冷卻風(fēng)fib和f2b負(fù)責(zé)密封部13的冷卻。
[0065]在圖6B中，燈泡上部12a和燈泡下部12b的位置依賴(lài)于投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)。即，如果使投影儀裝置的設(shè)置面旋轉(zhuǎn)角度S，則燈單元10以X軸為中心旋轉(zhuǎn)角度S，燈泡上部12a和燈泡下部12b的位置在燈泡12的圓周上移動(dòng)。需要據(jù)此控制燈冷卻風(fēng)fla、flc和f2a、f2c的風(fēng)量。冷卻風(fēng)fla、flc的風(fēng)量依賴(lài)于第一冷卻風(fēng)扇53的轉(zhuǎn)速及圖4所示的吸氣口 21a和21c的寬度LI和L3。同樣地，冷卻風(fēng)f2a、f2c的風(fēng)量依賴(lài)于第二冷卻風(fēng)扇54的轉(zhuǎn)速及圖4所示的吸氣口 22a和22c的寬度LI和L3。因此，通過(guò)根據(jù)設(shè)置姿態(tài)來(lái)控制第一、第二冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速，使最佳風(fēng)量的冷卻風(fēng)分別吹到燈泡上部12a和燈泡下部12b，使燈泡12保持在合適溫度。
[0066]此外，由于密封部13的位置不依賴(lài)于設(shè)置姿態(tài)，始終處于旋轉(zhuǎn)中心，因此吹來(lái)固定的風(fēng)量即可。燈冷卻風(fēng)fib和f2b疊加后的風(fēng)量吹到密封部13，但冷卻風(fēng)fib依賴(lài)于第一冷卻風(fēng)扇53的轉(zhuǎn)速和吸氣口 21b的寬度L2，冷卻風(fēng)f2b依賴(lài)于第二冷卻風(fēng)扇54的轉(zhuǎn)速和吸氣口 22b的寬度L2。在此，由于寬度L2固定，通過(guò)控制冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速使密封部13保持在合適溫度。
[0067]通過(guò)本實(shí)施例的冷卻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，從冷卻風(fēng)扇53、54送來(lái)的冷卻風(fēng)的流動(dòng)不被遮蔽，能夠減輕途中的風(fēng)道損失，因此能夠抑制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。由此能夠?qū)崿F(xiàn)投影儀裝置的低噪聲化。
[0068]圖7A?圖7D是表示作為投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)的四種代表性的姿勢(shì)的圖。在此，以擺設(shè)設(shè)置時(shí)為基準(zhǔn)S = O度，以投影方向(+ Z方向)繞X軸旋轉(zhuǎn)了多少度來(lái)定義設(shè)置角度S。[0069]圖7A是設(shè)置角度S = O度的擺設(shè)設(shè)置的情況下，將投影儀裝置I設(shè)置在桌面等上，從投影透鏡93向黑板或屏幕投影影像的方式。
[0070]圖7B是設(shè)置角度S = 90度的向上投影設(shè)置的情況下，是投影儀裝置I向上，向天花板等投影影像的方式。
[0071]圖7C是設(shè)置角度S = 180度的吊設(shè)設(shè)置的情況下，將投影儀裝置I反向安裝在天花板等上，向黑板或屏幕投影影像的方式。
[0072]圖7D是設(shè)置角度S = 270度的向下投影設(shè)置的情況下，將投影儀裝置I安裝在天花板等上，向地板投影影像的方式。
[0073]圖8A?圖8D是表示圖7A?圖7D的各投影儀裝置中燈單元10內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。各圖都表示燈單元10的正視截面圖，示意性地表示從燈泡上部12a到燈泡下部12b的冷卻風(fēng)。
[0074]圖8A為表示擺設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = O度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla和flc吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)f2a和f2c吹到燈泡下部12b。各冷卻風(fēng)的風(fēng)量由箭頭粗細(xì)表示其大小關(guān)系。即，通過(guò)將吸氣口 21側(cè)的冷卻風(fēng)fla和flc的風(fēng)量設(shè)定得較大，將吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a和f2c的風(fēng)量設(shè)定得較小，來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。此外，密封部13與設(shè)置姿態(tài)無(wú)關(guān)，由燈冷卻風(fēng)fib和f2b吹風(fēng)。
[0075]圖8B為表示向上投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 90度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla和f2c吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)flc和f2a吹到燈泡下部12b。此時(shí)，將吸氣口 21側(cè)的冷卻風(fēng)fla和flc的風(fēng)量設(shè)定得較大，并通過(guò)fla與flc之差(寬度LI與L3之差)來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。
[0076]圖8C為表示吊設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = 180度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)f2a和f2c吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)fla和flc吹到燈泡下部12b。此時(shí)，將吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a和f2c的風(fēng)量設(shè)定得較大，來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。
[0077]圖8D為表示向下投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 270度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)flc和f2a吹到燈泡上部12a，燈冷卻風(fēng)fla和f2c吹到燈泡下部12b。此時(shí)，將吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a和f2c的風(fēng)量設(shè)定得較大，并通過(guò)f2a與f2c之差(寬度LI與L3之差)來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a的冷卻。
[0078]在設(shè)置姿態(tài)在上述之外的設(shè)置角度S的情況(例如S = 135度)時(shí)，通過(guò)控制吸氣口 21側(cè)的冷卻風(fēng)fla、flc和吸氣口 22側(cè)的冷卻風(fēng)f2a、f2c的風(fēng)量，能夠增大吹到燈泡上部12a的風(fēng)量來(lái)加強(qiáng)冷卻。其理由為，由于從相同方向吹到燈泡12的一對(duì)冷卻風(fēng)fla和flc (或者f2a和f2c)在Z方向上錯(cuò)開(kāi)，冷卻風(fēng)包圍燈泡12周?chē)鷱亩a(chǎn)生效果。
[0079]圖9是表示第一、第二冷卻風(fēng)扇53、54對(duì)于投影儀裝置的各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。設(shè)置角度S以45度間隔表示O?360度。環(huán)境條件為，外部氣溫25度C，外部氣壓1013hPa。在本例中，通過(guò)將各冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)乜刂圃?000?4200rpm (每分鐘轉(zhuǎn)速)的范圍內(nèi)，能夠?qū)⒎烹姛?1的燈泡上部12a、燈泡下部12b和密封部13保持在合適溫度。該結(jié)果為一個(gè)例子，最佳條件依賴(lài)于放電燈11及其冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇)的構(gòu)造而無(wú)須明言。此外，設(shè)置姿態(tài)(設(shè)置角度S)為上述之外的情況下，能夠通過(guò)插值求得最佳條件。
[0080]圖10是表示冷卻風(fēng)扇的合理轉(zhuǎn)速的環(huán)境條件依賴(lài)性的圖。以外部氣溫25度C、外部氣壓1013hPa下的冷卻風(fēng)扇的合理轉(zhuǎn)速為基準(zhǔn)，以倍率表示外部氣溫和外部氣壓變化時(shí)合理轉(zhuǎn)速的變化。即根據(jù)環(huán)境條件利用該倍率修正轉(zhuǎn)速即可。在外部氣溫高的情況下，或者外部氣壓低的情況下，由于冷卻風(fēng)扇的冷卻效率降低，需要進(jìn)行增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的修正。
[0081]本實(shí)施例中，利用圖9和圖10的結(jié)果將冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速控制在最佳。圖9和圖10的數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器中。設(shè)置角度傳感器82檢測(cè)投影儀裝置I的姿態(tài)(設(shè)置角度S)，外部氣溫傳感器83檢測(cè)外部氣溫，氣壓傳感器84檢測(cè)外部氣壓。微機(jī)80基于這些檢測(cè)信息設(shè)定用于將放電燈11保持在合適溫度的冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速。S卩，參考圖9的數(shù)據(jù)，讀取與設(shè)置角度S相應(yīng)的冷卻風(fēng)扇53、54的合理轉(zhuǎn)速，并且參考圖10的數(shù)據(jù)，讀取與外部氣溫和外部氣壓相應(yīng)的轉(zhuǎn)速的倍率(修正量)，將合理轉(zhuǎn)速乘以倍率來(lái)設(shè)定各自的最佳轉(zhuǎn)速。然后，向風(fēng)扇電源電路87輸出冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速控制指令。
[0082]圖1lA和圖1lB是表示本實(shí)施例中獲得的各設(shè)置姿態(tài)時(shí)的放電燈11的溫度特性的圖。工作條件為放電燈點(diǎn)亮后，使冷卻風(fēng)扇53、54以圖9和圖10所示的合理轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)進(jìn)行冷卻的情況。
[0083]圖1IA表示燈泡上部12a和燈泡下部12b的溫度，以實(shí)線表示設(shè)置角度依賴(lài)關(guān)系。另一方面，作為放電燈溫度規(guī)范的一個(gè)例子，以虛線(點(diǎn)劃線)表示燈泡上部12a的上限溫度860度C和下限溫度800度C、燈泡下部12b的下限溫度730度C。由此，通過(guò)本實(shí)施例的冷卻機(jī)構(gòu)，在包含設(shè)置角度S = 135度的中間角度的任意設(shè)置姿態(tài)下都能夠滿足燈泡上部12a和燈泡下部12b的溫度規(guī)范。
[0084]圖1lB表示密封部13的溫度，以實(shí)線表示其溫度特性。另一方面，作為密封部13的溫度規(guī)范的一個(gè)例子，以虛線表示上限溫度350度C。由此，通過(guò)本實(shí)施例的冷卻機(jī)構(gòu)，在任意設(shè)置姿態(tài)下都能夠滿足密封部13的溫度規(guī)范。
[0085]對(duì)本實(shí)施例的投影儀裝置中放電燈的冷卻動(dòng)作的步驟進(jìn)行說(shuō)明。
[0086](I)通過(guò)操作部81的操作使投影儀裝置I的電源為ON (接通)。
[0087](2)設(shè)置角度傳感器82、外部氣溫傳感器83和氣壓傳感器84分別檢測(cè)裝置的設(shè)置角度、外部氣溫、外部氣壓。
[0088](3)微機(jī)80獲取設(shè)置角度的信息，參考圖9的設(shè)置角度依賴(lài)關(guān)系數(shù)據(jù)，求得冷卻風(fēng)扇53和冷卻風(fēng)扇54的合理轉(zhuǎn)速。
[0089](4)進(jìn)一步地，微機(jī)80獲取外部氣溫、外部氣壓，參考圖10的環(huán)境條件依賴(lài)關(guān)系數(shù)據(jù)，將冷卻風(fēng)扇53、54的合理轉(zhuǎn)速乘以倍率(修正量)來(lái)設(shè)定最佳轉(zhuǎn)速。
[0090](5)微機(jī)80控制風(fēng)扇電源電路87,使冷卻風(fēng)扇53、54分別以最佳轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
[0091](6)冷卻風(fēng)扇53產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管71被引導(dǎo)到燈冷卻吸氣口 21，由分割后的吸氣口 21a、21b、21c分流為燈冷卻風(fēng)fla、fib、flc。
[0092](7)同樣地，冷卻風(fēng)扇54產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)風(fēng)管72被引導(dǎo)到燈冷卻吸氣口 22，由分割后的吸氣口 22a、22b、22c分流為燈冷卻風(fēng)f2a、f2b、f2c。
[0093](8)分流后的冷卻風(fēng)fla、flc和冷卻風(fēng)f2a、f2c分別吹到燈泡12的上部12a和下部12b。如圖8A?圖8D所示，各冷卻風(fēng)吹到燈泡12的位置(上部12a或下部12b)依賴(lài)于裝置的設(shè)置姿態(tài)(設(shè)置角度)。
[0094](9)分流后的冷卻風(fēng)nb、flb吹到密封部13，這與裝置的設(shè)置姿態(tài)無(wú)關(guān)而為一定。
[0095]由上，本實(shí)施例的投影儀裝置在任意的設(shè)置姿態(tài)下都能夠使放電燈11的燈泡上部12a和燈泡下部12b以及密封部13分別保持在合適溫度。[0096]實(shí)施例2
[0097]第二實(shí)施例是將兩臺(tái)投影儀裝置容納于共用的殼體內(nèi)并使其作為一臺(tái)投影儀裝置工作的場(chǎng)合。在實(shí)現(xiàn)重視亮度的高端投影儀裝置的情況下，可使兩臺(tái)中端(中等程度亮度)投影儀裝置同時(shí)工作，通過(guò)重疊投影相同圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)兩倍亮度。在此將這種裝置結(jié)構(gòu)稱(chēng)為“復(fù)合型投影儀裝置”。本發(fā)明的冷卻機(jī)構(gòu)也能夠適用于復(fù)合型投影儀裝置的情況。
[0098]圖12是作為本發(fā)明的第二實(shí)施例的復(fù)合型投影儀裝置的光學(xué)系統(tǒng)和冷卻機(jī)構(gòu)的外觀圖。
[0099]復(fù)合型投影儀裝置2在共用的殼體內(nèi)容納了兩臺(tái)投影儀裝置1、1’。一個(gè)投影儀裝置I (圖左側(cè))與實(shí)施例1的投影儀裝置I為相同構(gòu)造，坐標(biāo)軸也同樣地確定。另一個(gè)投影儀裝置I’(圖右側(cè))相對(duì)于Z軸與投影儀裝置I成鏡面對(duì)稱(chēng)地翻轉(zhuǎn)配置。具體地，投影儀裝置I’中的光學(xué)單元90’(投影透鏡93’ )與投影儀裝置I中的光學(xué)單元90 (投影透鏡93)在Z方向和Y方向上為相同構(gòu)造，在X方向上為反轉(zhuǎn)的構(gòu)造。并且，投影儀裝置I’中的燈單元10’和冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇53’、54’和風(fēng)管71’、72’)與投影儀裝置I中的燈單元10和冷卻機(jī)構(gòu)(冷卻風(fēng)扇53、54和風(fēng)管71、72)在Z方向上為相同構(gòu)造，在X方向和Y方向上為反轉(zhuǎn)的構(gòu)造。即，投影儀裝置I’中的冷卻機(jī)構(gòu)以Z軸為中心將投影儀裝置I中的冷卻機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180度(翻轉(zhuǎn))而得到，兩個(gè)冷卻風(fēng)扇53’、54’和兩個(gè)風(fēng)管71’、72’在Y方向上的配置互換。
[0100]復(fù)合型投影儀裝置2中，由于投影儀裝置I和投影儀裝置I’同時(shí)工作，因此實(shí)施例1 (圖1)中的微機(jī)80、操作部81、各種傳感器82、83、84、顯示驅(qū)動(dòng)電路85、各電源電路86、87等共用。
[0101]在復(fù)合型投影儀裝置2中，也需要無(wú)論裝置被設(shè)置成任意姿態(tài)都使各投影儀裝置
1、1’的放電燈保持在合適溫度。相對(duì)于復(fù)合型投影儀裝置2的各設(shè)置姿態(tài)，投影儀裝置I的冷卻動(dòng)作可如實(shí)施例1 (圖9)所述，設(shè)定冷卻風(fēng)扇53、54的轉(zhuǎn)速即可。但由于投影儀裝置I’的冷卻機(jī)構(gòu)與投影儀裝置I的冷卻機(jī)構(gòu)在Y方向的配置互換，投影儀裝置I’的冷卻控制通過(guò)使投影儀裝置I的冷卻控制在Y方向上翻轉(zhuǎn)而進(jìn)行。即，投影儀裝置I’的第一冷卻風(fēng)扇53’與投影儀裝置I的第二冷卻風(fēng)扇54同樣地控制，投影儀裝置I’的第二冷卻風(fēng)扇54’與投影儀裝置I的第一冷卻風(fēng)扇53同樣地控制。
[0102]圖13是投影儀裝置I’側(cè)的第一、第二冷卻風(fēng)扇53’、54’對(duì)于復(fù)合型投影儀裝置的各設(shè)置姿態(tài)的合理轉(zhuǎn)速的圖。設(shè)置角度S以45度間隔表示O?360度。環(huán)境條件為，夕卜部氣溫25度C，外部氣壓1013hPa。其結(jié)果是將實(shí)施例1 (圖9)中的第一、第二冷卻風(fēng)扇53、54的合理轉(zhuǎn)速互換后所得。由此，在投影儀裝置I’中也能夠使放電燈的燈泡上部和燈泡下部以及密封部保持合適溫度。
[0103]圖14A?圖14D是表示圖7A?圖7D的各設(shè)置姿態(tài)下的投影儀裝置I’側(cè)的燈單元10’內(nèi)的冷卻風(fēng)的圖。此外，投影儀裝置I側(cè)的燈單元10內(nèi)的冷卻風(fēng)如圖8A?圖8D所示。投影儀裝置I’的各部分和冷卻風(fēng)的符號(hào)附以撇號(hào)(’)。
[0104]圖14A為表示擺設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = O度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)f2a’和f2c’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)fla’和He’吹到燈泡下部12b’。并且，將吸氣口 22’側(cè)的冷卻風(fēng)f2a’和f2c’的風(fēng)量設(shè)定得較大，來(lái)加強(qiáng)燈泡上部12a’的冷卻。這與圖SC (投影儀裝置I側(cè)，設(shè)置角度S = 180度)相同。[0105]圖14B為表示向上投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 90度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)flc’和f2a’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)fla’和f2c’吹到燈泡下部12b’。這與圖8D (投影儀裝置I偵牝設(shè)置角度S = 270度)相同。
[0106]圖14C為表示吊設(shè)設(shè)置(設(shè)置角度S = 180度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla’和flc’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)f2a’和f2c’吹到燈泡下部12b’。這與圖8A (投影儀裝置I側(cè)，設(shè)置角度S = O度)相同。
[0107]圖14D為表示向下投影設(shè)置(設(shè)置角度S = 270度)時(shí)，燈冷卻風(fēng)fla’和f2c’吹到燈泡上部12a’，燈冷卻風(fēng)flc’和f2a’吹到燈泡下部12b。這與圖8B (投影儀裝置I偵牝設(shè)置角度S = 90度)相同。
[0108]如上所述，投影儀裝置I’中的冷卻風(fēng)扇53’、54’的控制將設(shè)置角度S旋轉(zhuǎn)180度來(lái)進(jìn)行投影儀裝置I中的控制即可。由此，在復(fù)合型投影儀裝置中，也能夠在任意的設(shè)置姿態(tài)下使放電燈的燈泡上部和燈泡下部以及密封部分別保持合適溫度。在實(shí)施例2中，由于兩臺(tái)投影儀裝置的冷卻機(jī)構(gòu)共用，易于進(jìn)行冷卻控制，并且具有降低制造成本的效果。
[0109]附圖記號(hào)說(shuō)明
[0110]1、I’……投影儀裝置
[0111]2……復(fù)合型投影儀裝置
[0112]5......屏幕
[0113]10、10，... ...燈單元
[0114]11......放電燈
[0115]12......燈泡
[0116]12a......燈泡上部
[0117]12b......燈泡下部
[0118]13......密封部
[0119]14......反射鏡
[0120]21、21a、21b、21c......燈冷卻吸氣口
[0121]22、22a、22b、22c......燈冷卻吸氣口
[0122]23a、23b......燈冷卻排氣口
[0123]24......固定架
[0124]33......防爆玻璃
[0125]53、54、55......冷卻風(fēng)扇
[0126]60……分隔板
[0127]71、72......風(fēng)管
[0128]73,74……整流肋
[0129]80......微機(jī)
[0130]81......操作部
[0131]82......設(shè)置角度傳感器
[0132]83……外部氣溫傳感器
[0133]84......氣壓傳感器
[0134]85......顯示驅(qū)動(dòng)電路[0135]86......燈電源電路
[0136]87......風(fēng)扇電源電路
[0137]90、90’......光學(xué)單元
[0138]91……照明光學(xué)系統(tǒng)
[0139]92......顯示面板
[0140]93......投影透鏡
[0141]fla、fib、flc、f2a> f2b> f2c......燈冷卻風(fēng)。
【權(quán)利要求】
1.一種以放電燈作為光源來(lái)投影圖像的投影儀裝置，其特征在于，包括: 冷卻機(jī)構(gòu)，其為了冷卻所述放電燈，將第一、第二冷卻風(fēng)扇產(chǎn)生的冷卻風(fēng)通過(guò)第一、第二風(fēng)管引導(dǎo)至所述放電燈的第一、第二燈冷卻吸氣口并將冷卻風(fēng)吹至所述放電燈； 設(shè)置角度傳感器，其檢測(cè)該投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)；和 冷卻控制部，其根據(jù)該設(shè)置角度傳感器檢測(cè)出的設(shè)置姿態(tài)來(lái)控制所述第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速， 所述第一、第二燈冷卻吸氣口關(guān)于所述放電燈的光軸對(duì)稱(chēng)地配置， 該第一、第二燈冷卻吸氣口被分割成開(kāi)口面積各異的多個(gè)吸氣口， 經(jīng)過(guò)該多個(gè)吸氣口而被分流成多路的冷卻風(fēng)分別吹至所述放電燈的不同位置。
2.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述分流成多路的冷卻風(fēng)的一部分被吹至所述放電燈的燈泡， 所述冷卻控制部控制所述第一、第二冷卻風(fēng)扇，使得吹至由該投影儀裝置的設(shè)置姿態(tài)所決定的所述燈泡的重力方向上部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量比吹至所述燈泡的重力方向下部的冷卻風(fēng)的風(fēng)量大。
3.如權(quán)利要求2所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述分流成多路的冷卻風(fēng)的一部分被吹至所述放電燈的密封部。
4.如權(quán)利要求2所述的投影儀裝置，其特征在于，包括: 檢測(cè)外部氣溫的外部氣溫傳感器；和 檢測(cè)外部氣壓的氣壓傳感器， 所述冷卻控制部根據(jù)該檢測(cè)出的外部氣溫和外部氣壓來(lái)修正所述第一、第二冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述第一、第二冷卻風(fēng)扇和所述第一、第二風(fēng)管分別為相互對(duì)置的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，冷卻風(fēng)的流路長(zhǎng)度相等。
6.如權(quán)利要求1所述的投影儀裝置，其特征在于: 所述第一、第二風(fēng)管內(nèi)設(shè)有用于對(duì)冷卻風(fēng)的流動(dòng)進(jìn)行整流的整流肋。
7.一種復(fù)合型投影儀裝置，將兩臺(tái)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的投影儀裝置收納在共用的殼體內(nèi)，重疊地投影相同圖像，所述復(fù)合型投影儀裝置的特征在于: 各投影儀裝置中的所述放電燈和所述冷卻機(jī)構(gòu)為相同結(jié)構(gòu)，一個(gè)冷卻機(jī)構(gòu)配置成相對(duì)于另一個(gè)冷卻機(jī)構(gòu)以投影軸為中心旋轉(zhuǎn)180度， 各投影儀裝置中的所述冷卻控制部為共用的冷卻控制部，交替地進(jìn)行各投影儀裝置中的所述第一、第二冷卻風(fēng)扇的控制。
【文檔編號(hào)】G03B21/16GK103988126SQ201180074985
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2011年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月21日
【發(fā)明者】齊藤秀春 申請(qǐng)人:日立麥克賽爾株式會(huì)社
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