光学機器及び光源の冷却方法
【課題】水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保った光学機器を得る。
【解決手段】ランプハウス１０１には、冷却ファン１０２が接続され、ランプハウス１０１内に収納されたランプユニット１０を冷却（空冷）する。冷却ファン１０２とランプハウス１０１との間にはランプハウスシャッター１０３が設けられており、ランプハウスシャッター１０３が開いた状態では冷却風がランプハウス流入用窓１０４からランプハウス１０１に導入され、閉じた状態では導入されない状態となる。ランプユニット１０が装入され、かつランプ蓋１０７が装着された場合には、ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３は開いた状態となる。一方、ランプユニット１０がランプハウス１０１から取り外された状態では、ランプハウス１０１におけるランプハウス流入用窓１０４、及びランプユニット１０における流入用窓１３が共に閉じた状態となる。
【解決手段】ランプハウス１０１には、冷却ファン１０２が接続され、ランプハウス１０１内に収納されたランプユニット１０を冷却（空冷）する。冷却ファン１０２とランプハウス１０１との間にはランプハウスシャッター１０３が設けられており、ランプハウスシャッター１０３が開いた状態では冷却風がランプハウス流入用窓１０４からランプハウス１０１に導入され、閉じた状態では導入されない状態となる。ランプユニット１０が装入され、かつランプ蓋１０７が装着された場合には、ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３は開いた状態となる。一方、ランプユニット１０がランプハウス１０１から取り外された状態では、ランプハウス１０１におけるランプハウス流入用窓１０４、及びランプユニット１０における流入用窓１３が共に閉じた状態となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換式のランプユニットが用いられる光学機器、及びこの光学機器において用いられる光源の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の表示用機器には、発光強度の高い光源として、例えば水銀ランプが用いられる。水銀ランプは、ガラス管内に電極が設けられ、高圧の水銀蒸気が封入された構造となっている。一般に、水銀ランプは使用中には高温となるため、空令される構造となっているが、加熱によってガラス管が割れることがあり、この場合には利用者による交換作業が必要となる。
【０００３】
こうした使用状況に対応して、利用者による水銀ランプの交換が安全かつ容易に行われる構造をもつ構造が考案され、使用されている。こうした構造においては、水銀ランプが組み込まれたランプユニットが用いられ、水銀ランプの交換はこのランプユニット単位で行われる。ここで言う安全とは、利用者が割れたガラス管の破片に触れる機会を少なくすることである。
【０００４】
例えば、図７に特許文献１に記載された構造におけるランプユニット中の水銀ランプ周辺の断面構造を示す。このランプユニット６０においては、冷却される水銀ランプ６１がランプ封止部６２に固定される。ランプ封止部６２には更に反射鏡６３が固定され、水銀ランプ６１から発する光を前面ガラス６４から図中左側に向かって発する。この水銀ランプ６１を冷却するために、ランプユニット６０外にあるシロッコファン（多翼ファン）７０がランプ封止部６２等に固定される。シロッコファン７０は冷却風７１を発生させ、この冷却風７１は反射鏡６３の一部に設けられた流入用窓６５から反射鏡６３の内部に入り、ランプ封止部６２の２箇所に設けられた流出用窓６６から反射鏡６３の外部に出る。なお、このランプユニット６０は、取付金具７２によってプロジェクタ（図示せず）内に固定される。この構造においては流入用窓６５及び流出用窓６６にはそれぞれ金属メッシュ６７ａ、６７ｂが設置されている。これにより、水銀ランプ６１が割れた場合であっても、この金属メッシュの開口よりも大きなガラス片は反射鏡６３（ランプユニット６０）の外部に出ることはない。従って、利用者がガラス片に直接触れることは無い。
【０００５】
また、図８に、特許文献２に記載された構造におけるランプユニットの断面構造を示す。ここで、図８（ａ）に示す断面図はこのランプユニット８０がプロジェクタに組み込まれた際の断面図であり、図８（ｂ）はこのランプユニット８０がプロジェクタに組み込まれていない場合の断面図である。このランプユニット８０においては、前記のランプユニット６０と同様に、水銀ランプ８１、ランプ封止部８２、反射鏡８３、前面ガラス８４が用いられ、流入用窓８５、流出用窓８６が形成される。なお、このランプユニット８０は、取付金具９１によってプロジェクタ（図示せず）に固定される。このランプユニット８０においても、冷却風９２は送風用ダクト９３から流入用窓８５を通って反射鏡８３（ランプユニット８０）内に入り、水銀ランプ８１を冷却し、流出用窓８６を通って反射鏡８３（ランプユニット８０）の外部に出る。排気用ファン９４はこの冷却風９２の流れを促進する。また、このランプユニット８０においては流入用窓８５にシャッター８７が設けられており、流出用窓８６には金属メッシュ８８が設けられている。シャッター８７は、このランプユニット８０が取り付けられた際（図８（ａ））には開いた状態となり、冷却風９２が流入用窓８５から導入される。このランプユニット８０が取り付けられていない状態（図８（ｂ））では、バネの力により、流入用窓８５がシャッター８７によって塞がれた形態となる。一方、流出用窓８６における金属メッシュ８８はランプユニット６０と同様に機能する。従って、利用者がこのランプユニット８０をプロジェクタから取り外した際にはガラス片がランプユニット８０から飛散することはない。また、この構造においては、金属メッシュを流入用窓に設けた構造よりも流入用窓８５における吸気抵抗が小さくなるため、前記のランプユニット６０よりも水銀ランプ８１の冷却効率が高くなる。
【０００６】
これらの構造によって、水銀ランプの冷却効率を高くし、かつ水銀ランプのガラス管が割れた場合のガラス片の飛散を抑制することができた。これによって、水銀ランプのガラス管が割れた場合でも、利用者はこのランプユニットの交換を安全に行うことができた。
【特許文献１】特開２００１−１２５１９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のランプユニットを用いた光学機器においては、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高くすることは困難であった。
【０００８】
特許文献１に記載の技術においては、ガラス片の飛散は金属メッシュによって抑制されるが、吸入用窓の面積は金属メッシュによって実効的に小さくなる。更に、この金属メッシュは、埃によって目詰まりしやすい。特に、吸入用窓側に設けられた金属メッシュには、プロジェクタの設置された環境下における埃が外部から吸着する。これにより、使用しているうちに冷却効率は低下する。
【０００９】
一方、特許文献２に記載のランプユニットがプロジェクタに組み込まれた際に水銀ランプのガラス管が割れた場合には、ガラス片は、反射鏡内だけでなく、流入用窓を通って送風用ダクト側にも飛散する。利用者がこのランプユニットを交換する際に、ランプユニット側からガラス片が飛散することはないが、送風用ダクトからガラス片が飛散することがある。
【００１０】
従って、交換式のランプユニットを用いた光学機器において、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保つことは困難であった。
【００１１】
本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の光学機器は、冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器であって、前記ランプハウスには、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓と、ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記ランプハウス流入用窓を開くランプハウスシャッターとが設けられ、前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際にランプ蓋が用いられ、該ランプ蓋には、該ランプ蓋が設置される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力を加えるランプハウスシャッター駆動用係止部が設けられたことを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプハウスシャッターには弾性体が接続され、外力が加わらない状態では前記ランプハウス流入用窓は前記ランプハウスシャッターにより閉じられることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプユニットには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際にランプシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記流入用窓を開くランプシャッターが設けられ、前記ランプハウスには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際に前記ランプシャッター駆動部に外力を加えるランプシャッター駆動用係止部が設けられた、ことを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプユニットには、前記冷却風が排気される流出用窓が設けられていることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記流出用窓には金属メッシュが設けられていることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記冷却風は冷却ファンによって生成され、該冷却ファンにおけるダクト下部が取り外し可能な構造となっていることを特徴とする。
本発明の光源の冷却方法は、冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器における光源の冷却方法であって、前記ランプハウスに、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓を設け、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって開き、前記ランプユニットが前記ランプハウスから取り外された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって閉じることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以上のように構成されているので、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保った光学機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下では、本発明の実施の形態として、交換式のランプユニットが用いられる光学機器として、プロジェクタについて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態であるプロジェクタにおける交換式ランプユニット周辺の構造を示す図が図１である。
【００１６】
このプロジェクタにおいて、ランプユニット１０は光源として、その光学エンジン１００の一部として組み込まれる。光学エンジン１００には、ランプユニット１０を収納するランプハウス１０１が設けられている。ランプハウス１０１には、冷却ファン１０２が接続され、ランプハウス１０１内に収納されたランプユニット１０を冷却（空冷）する。冷却ファン１０２とランプハウス１０１との間にはランプハウスシャッター１０３が設けられており、ランプハウスシャッター１０３が開いた状態では冷却風がランプハウス流入用窓１０４からランプハウス１０１に導入され、閉じた状態では導入されない状態となる。ランプハウスシャッター１０３の開閉動作は、レバースプリング１０５が接続されたシャッターレバー１０６の動作で規定される。すなわち、ランプハウスシャッター１０３は、略Ｌ字形状をしたシャッターレバー１０６の一端に接続され、シャッターレバー１０６の動作によって図１における左右の方向に移動し、これによってランプハウス流入用窓１０４が開閉される。
【００１７】
ランプユニット１０においては、水銀ランプ（図示せず）を内部に有する反射鏡１１がランプカートリッジ１２に固定されている。ランプカートリッジ１２には冷却風の流入用窓１３と流出用窓１４とが設けられており、流入用窓１３にはシャッタースプリング１５が接続されたランプシャッター１６が設けられており、ランプシャッター１６の開閉により流入用窓１３は開閉される。なお、このランプユニット１０は、図１における矢印で示されるように、ランプハウス１０１の下側から装着される。
【００１８】
このプロジェクタ（光学エンジン１００）において、ランプユニット１０が装着される際の形態を図２に示す。図２（ａ）は、ランプユニット１０がランプハウス１０１内に装入された状態であり、図２（ｂ）は、ランプユニット１０を装着して固定するために更にランプ蓋が取り付けられた状態である。図２（ａ）右には、装入された状態におけるランプユニット１０の形態を示す。
【００１９】
このプロジェクタにおいては、図２（ａ）に示されるようにランプユニット１０がランプハウス１０１内に装入された状態では、流入用窓１３は開いた状態となる。この状態ではランプハウス流入用窓１０４が閉じた状態となっているが、その後でランプ蓋１０７が図２（ｂ）において下側から設置されることによってランプユニット１０はランプハウス１０１内で固定され、かつランプハウス流入用窓１０４が開いた状態となる。従って、冷却ファン１０２が発する冷却風は図２（ｂ）における矢印の方向に沿って流れ、冷却風はランプハウス流入用窓１０４によって流入用窓１３に導入され、水銀ランプ１１が冷却される。
【００２０】
ランプ蓋１０７には、ランプ蓋突起（ランプハウスシャッター駆動用係止部）１０８が設けられており、シャッターレバー１０６に当接する。以下に、このランプ蓋１０７の装着の際のランプハウス１０１、ランプユニット１０の形態について説明する。
【００２１】
ランプ蓋１０７の装着の際のランプハウス１０１の形態を詳細に示す図が図３である。ここで、図３（ａ）はランプ蓋１０７が装着される前の状態であり、（ｂ）は装着された状態である。ランプハウス１０１には、ランプハウス流入用窓１０４及びランプハウス流出用窓１０９が設けられている。ランプハウス流入用窓１０４は、図３（ｂ）に示されるように、冷却ファン１０２の出射口に対応する箇所に設けられており、かつ、ランプユニット１０が装着された際には流入用窓１３が配される箇所にも対応している。ランプハウス流出用窓１０９は、ランプユニット１０が装着された際の流出用窓１４が配される箇所にも対応している。なお、図３（ａ）（ｂ）のどちらにおいてもランプユニット１０の記載は省略している。
【００２２】
ランプ蓋１０７装着前の状態（図３（ａ））においては、ランプハウスシャッター１０３は、ランプハウス流入用窓１０４を塞ぐ形態となっている。これは、以下の形態によって実現される。すなわち、略Ｌ字形状をしたシャッターレバー１０６は、ランプハウス１０１にシャッターレバー支点１１０において係止され、これを回転軸とする方向に動く。レバースプリング１０５は、シャッターレバー支点１１０を軸とした周囲に巻回され、一端がランプはランプハウジング１０１に固定され、他端がシャッターレバー１０６に固定されている。このため、外力が働かない状態では、レバースプリング１０５の弾性力によってシャッターレバー１０６は図３（ａ）に示す角度となり、ランプハウスシャッター１０３によってランプハウス流入用窓１０４が閉じられた形態となる。すなわち、ランプハウスシャッター１０３には弾性体（レバースプリング１０５）が接続され、外力が加わらない状態ではランプハウス流入用窓１０４はランプハウスシャッター１０３により閉じられる。
【００２３】
ランプ蓋１０７が装着された時の状態（図３（ｂ））においては、ランプハウス流入用窓１０４は開いた状態となる。これは、以下の形態によって実現される。ランプ蓋１０７が装着された際には、ランプ蓋突起１０８は、シャッターレバー１０６における、ランプハウスシャッター１０３が接続された側と反対側の端（他端：ランプハウスシャッター駆動部）に当接する位置に設けられている。この構成により、ランプ蓋１０７が装着された場合にはランプ蓋突起１０８によって、レバースプリング１０５の張力に逆らってシャッターレバー１０６が動き、図３（ｂ）に示す形態（角度）となる。これに伴って、ランプハウスシャッター１０３は図３中で右側に移動する。従って、ランプ蓋１０７が装着された状態では、ランプハウス流入用窓１０４は開いた状態となる。すなわち、このランプハウス１０１においては、ランプハウスシャッター駆動部に外力が加わることによってランプハウス流入用窓１０４が開く構成となっている。また、ランプユニット１０が装入され、ランプ蓋１０７が装着される際にランプハウスシャッター駆動部にこの外力が加わる。この外力はランプ蓋１０７に設けられたランプ蓋突起（ランプハウスシャッター駆動用係止部）１０８がランプハウスシャッター駆動部に当接する事によって加わる。
【００２４】
従って、以上に述べたランプハウス１０１の構成により、ランプ蓋１０７が装着されない状態ではランプハウス流入用窓１０４は閉じ、ランプ蓋１０７が装着された状態ではランプハウス流入用窓１０４は開く。
【００２５】
一方、ランプユニット１０の構造を更に詳細に示す図が図４である。ここで、図４（ａ）はランプユニット１０が装着される前の状態であり、（ｂ）は装着された状態である。ランプシャッター１６は、ランプカートリッジ１２における流入用窓１３が設けられた側面に沿って移動できるようにランプカートリッジ１２に係合されている。このため、ランプシャッター１６には、図４（ｂ）に示されるように、鉛直方向から傾いた角度をもった細長い形状のガイド穴１７が形成されており。このガイド穴１７にはランプカートリッジ１２の側面に設けられたガイド用突起１８が係合する。これにより、このランプシャッター１６の動きはこのガイド穴１７の形状で規定される。また、ランプシャッター１６にはシャッタースプリング１５の一端が接続され、シャッタースプリング１５の他端は図３に示されるように、ランプカートリッジ１２の側面の上部に固定される。また、ランプシャッター１６の端部における１箇所にはランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）１９が設けられている。
【００２６】
このランプユニット１０においては、ランプシャッター１６（ランプシャッター駆動用突起１９）に外力が加わらない状態においては、図４（ａ）に示すように、ランプシャッター１６がシャッタースプリング１５に引っ張られた状態となる。これにより、図４において、ガイド用突起１８がガイド穴１７の最下部に位置した状態で固定されるようにランプシャッター１６は固定される。すなわち、ランプシャッター１６は最上部において固定され、これにより、流入用窓１３はランプシャッター１６により塞がれた状態となる。ランプユニット１０が装着されていない状態では、この状態となる。
【００２７】
ランプユニット１０は、図１に示すように下側からランプハウス１０１内に収納される。従って、ランプハウス１０１の内壁においてランプシャッター駆動用突起１９に対応する箇所にランプシャッター駆動用係止部（図示せず）を設けておけば、ランプユニット１０の装着時にはランプシャッター駆動用突起１９には図３中における下側に力が働く。これにより、ランプシャッター１６は、図４中の右下側に向かって移動する。従って、ランプユニット１０がランプハウス１０１に装着された状態では、図４（ｂ）に示す状態となる。
【００２８】
この場合には、図４（ｂ）に示すように、ランプシャッター１６がシャッタースプリング１５の張力に逆らって下側に引っ張られた状態となる。これにより、図４（ｂ）において、ガイド用突起１８がガイド穴１７の最上部に位置した状態で固定されるようにランプシャッター１６は固定される。すなわち、ランプシャッター１６は最下部において固定され、これにより、流入用窓１３は開いた状態となる。すなわち、このランプユニット１０がランプハウス１０１に装着される際に、ランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）１９に外力が加わることによって流入用窓１３は開いた状態となる。この外力は、ランプユニット１０がランプハウス１０１に装着される際に、ランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）１９にランプシャッター駆動用係止部が当接する事によって加わる。
【００２９】
以上に述べたランプユニット１０の構成により、ランプユニット１０が装入されない状態では流入用窓１３は閉じた状態となり、ランプユニット１０が装入された状態では流入用窓１３は開いた状態となる。なお、以上の動作に関係なく流出用窓１４は常に開いた状態となっている。
【００３０】
以上のランプハウジング１０１、ランプユニット１０が組み合わせて用いられた場合には、ランプユニット１０が装入され、かつランプ蓋１０７が装着された場合には、ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３は開いた状態となる。ランプハウス流出用窓１０９及び流出用窓１４は常に開いた状態であるため、冷却ファン１０２が発する冷却風は ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３を通過して水銀ランプを冷却し、流出用窓１４及びランプハウス流出用窓１０９を通過してランプハウス１０１の外部に出る。従って、水銀ランプの冷却を効率的に行うことができる。ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３には金属メッシュが用いられていないため、冷却風と同時に吸入された埃によって目詰まりが発生することもない。
【００３１】
一方、ランプユニット１０がランプハウス１０１から取り外された状態では、図２（ａ）、図３（ａ）に示す状態のように、ランプハウス１０１におけるランプハウス流入用窓１０４、及びランプユニット１０における流入用窓１３が共に閉じた状態となる。従って、この際に水銀ランプのガラス管が割れていた場合でも、ガラス片が流入用窓１３から飛散することはない。また、使用中にガラス管が割れた場合には、ガラス片は冷却ファン１０２側にも流入用窓１３及びランプハウス流入用窓１０４を通って飛散していることがある。しかしながら、ランプユニット１０を取り外した状態でこのガラス片がランプハウス流入用窓１０４から飛散することもない。
【００３２】
なお、流出用窓１４及びランプハウス流出用窓１０９にも同様の構造を設けることができる。これにより、流出用窓１４及びランプハウス流出用窓１０９からのガラス片の飛散も同様に抑制できる。ただし、これらには上記と同様の構造を設けず、流出用窓１４に金属メッシュを設けた構成としてもよい。この理由は、流入側の窓に金属メッシュを設けた場合には埃で目詰まりしやすいのに対して、一旦反射鏡１１内（水銀ランプ付近）に侵入した埃は高温により燃えるため、流出側の窓に設けられた金属メッシュが埃によって目詰まりする可能性は低いためである。これにより、ランプユニット１０からのガラス片の飛散は抑制される。
【００３３】
従って、このランプハウス１０１及びランプユニット１０が用いられるプロジェクタにおいては、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保つことができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態においては、シャッターレバー１０６を略Ｌ形状とし、ランプシャッター１６に細長い形状のガイド穴１７を形成して、ランプユニット１０の装着時における上記の動作を実現していたが、これに限られるものではない。シャッターレバー１０６やランプシャッター１６をこれらと異なる形状にして同様の動作を実現した場合でも、同様の効果を奏することは明らかである。
【００３５】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るプロジェクタにおいては、第１の実施の形態に係るプロジェクタにおいて用いられる冷却ファン内のダクトの構造を工夫することにより、その安全性を更に高めている。
【００３６】
図５は、このプロジェクタにおけるランプハウス２０１及び冷却ファン２１０付近の構造を示す斜視図であり、図６はこの冷却ファン２１０の構造を示す断面図である。
【００３７】
第１の実施の形態のプロジェクタと同様に、このプロジェクタにおいても、冷却ファン２１０が第１の実施の形態におけるランプハウスと同様の構造のランプハウス２０１に接続されており、ランプハウス流入用窓２０４から冷却風を導入する。この冷却ファン２１０内の内壁構造（ダクト）は、上部ダクト２１１と下部ダクト（ダクト下部）２１２の２ピース構造となっている。ランプハウス２０１及び冷却ファン２１０（下部ダクト２１２）は底キャビネット２２０に固定されている。
【００３８】
このプロジェクタが使用中に水銀ランプが割れた場合、図６（ａ）に示すように、ガラス片２３０はランプユニット（反射鏡）の内部から、流入用窓、ランプハウス流入用窓を通じて冷却ファン２１０のダクト内に侵入することがある。
【００３９】
ここで、第１の実施の形態において説明したように、ランプユニットを取り外す際には、ランプハウス流入用窓を通ってガラス片２３０が飛散することはない。しかしながら、水銀ランプが割れる度に、ダクト内のガラス片２３０の数は増大すれば、冷却効率低下の原因となる。また、ダクト内には埃も蓄積されるため、定期的な清掃が必要になるが、その際にガラス片２３０が多数存在すると、危険である。
【００４０】
そこで、この冷却ファン２１０においては、ダクトを２ピース構造とし、図６（ｂ）に示すように、下部ダクト２１２が取り外しできる構造となっている。また、下部ダクト２１２は図５に示されるように、ランプユニット等と異なり、平面と単純な曲面で構成された、単純な形状である。従って、ガラス片２３０は重力により下部ダクト２１２上の単純な構成の面上に存在するため、下部ダクト２１２を取り外せば、その清掃を容易に行うことができる。また、この際に冷却ファン２１０内の埃等の除去も特に容易に行うことができる。あるいは、ランプユニットと同様に下部ダクト２１２も交換してもよい。
【００４１】
前記の通り、水銀ランプのガラス管が割れた場合には、利用者はランプユニットをランプハウス２０１から取り外してから、ランプユニット自体を廃棄する。この際に、ランプユニットやランプハウス２０１からガラス片が飛散することはないため、利用者はこの作業を安全に行うことができる。
【００４２】
一方、冷却ファン２１０内にはガラス片２３０が存在する。これを清掃して除去することは、下部ダクト２３０を取り外すことにより容易に行われる。従って、ランプユニットの交換と下部ダクト２３０の清掃（交換）を行えば、このプロジェクタには全くガラス片が残存していない状態とすることができる。
【００４３】
従って、第１の実施の形態の効果に加えて、安全性を更に高めることができる。
【００４４】
なお、上記の例では、光源として水銀ランプを用いた場合につき説明したが、これに限られるものではなく、交換可能な光源であれば、同様にこの構造のランプハウス、ランプユニット、及び冷却ファンが使用できることは明らかである。
【００４５】
また、上記のどちらの実施の形態においても本発明をプロジェクタに適用した例につき記載したが、これに限られるものではなく、取り替え式の光源を用いる光学機器であれば本発明が適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタの外観図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタにおいて、ランプユニットが装着される際の形態を示す図（ａ：ランプ蓋装着前、ｂ：ランプ蓋装着後）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタのランプハウスにおいて、ランプユニットが装着される際の形態を示す図（ａ：ランプ蓋装着前、ｂ：ランプ蓋装着後）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタのランプユニットが装着される際の形態を示す図（ａ：ランプユニット装入、ｂ：ランプユニット装入後）である。
【図５】本発明の第２の実施の形態となるプロジェクタにおける冷却ファン付近の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態となるプロジェクタにおける冷却ファンの断面図である。
【図７】従来のプロジェクタに用いられるランプユニットの一例の断面図である。
【図８】従来のプロジェクタに用いられるランプユニットの他の一例の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０、６０、８０ ランプユニット
１１、６３、８３ 反射鏡
１２ ランプカートリッジ
１３、６５、８５ 流入用窓
１４、６６、８６ 流出用窓
１５ シャッタースプリング
１６ ランプシャッター
１７ ガイド穴
１８ ガイド用突起
１９ ランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）
６１、８１ 水銀ランプ
６２、８２ ランプ封止部
６４、８４ 前面ガラス
６７ａ、６７ｂ、８８ 金属メッシュ
７０ シロッコファン
７１、９２ 冷却風
７２ 取付金具
８７ シャッター
９３ 送風用ダクト
９４ 排気用ファン
１００ 光学エンジン
１０１、２０１ ランプハウス
１０２、２１０ 冷却ファン
１０３ ランプハウスシャッター
１０４、２０４ ランプハウス流入用窓
１０５ レバースプリング
１０６ シャッターレバー
１０７ ランプ蓋
１０８ ランプ蓋突起（ランプハウスシャッター駆動用係止部）
１０９ ランプハウス流出用窓
１１０ シャッターレバー支点
２１１ 上部ダクト
２１２ 下部ダクト（ダクト下部）
２２０ 底キャビネット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換式のランプユニットが用いられる光学機器、及びこの光学機器において用いられる光源の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ等の表示用機器には、発光強度の高い光源として、例えば水銀ランプが用いられる。水銀ランプは、ガラス管内に電極が設けられ、高圧の水銀蒸気が封入された構造となっている。一般に、水銀ランプは使用中には高温となるため、空令される構造となっているが、加熱によってガラス管が割れることがあり、この場合には利用者による交換作業が必要となる。
【０００３】
こうした使用状況に対応して、利用者による水銀ランプの交換が安全かつ容易に行われる構造をもつ構造が考案され、使用されている。こうした構造においては、水銀ランプが組み込まれたランプユニットが用いられ、水銀ランプの交換はこのランプユニット単位で行われる。ここで言う安全とは、利用者が割れたガラス管の破片に触れる機会を少なくすることである。
【０００４】
例えば、図７に特許文献１に記載された構造におけるランプユニット中の水銀ランプ周辺の断面構造を示す。このランプユニット６０においては、冷却される水銀ランプ６１がランプ封止部６２に固定される。ランプ封止部６２には更に反射鏡６３が固定され、水銀ランプ６１から発する光を前面ガラス６４から図中左側に向かって発する。この水銀ランプ６１を冷却するために、ランプユニット６０外にあるシロッコファン（多翼ファン）７０がランプ封止部６２等に固定される。シロッコファン７０は冷却風７１を発生させ、この冷却風７１は反射鏡６３の一部に設けられた流入用窓６５から反射鏡６３の内部に入り、ランプ封止部６２の２箇所に設けられた流出用窓６６から反射鏡６３の外部に出る。なお、このランプユニット６０は、取付金具７２によってプロジェクタ（図示せず）内に固定される。この構造においては流入用窓６５及び流出用窓６６にはそれぞれ金属メッシュ６７ａ、６７ｂが設置されている。これにより、水銀ランプ６１が割れた場合であっても、この金属メッシュの開口よりも大きなガラス片は反射鏡６３（ランプユニット６０）の外部に出ることはない。従って、利用者がガラス片に直接触れることは無い。
【０００５】
また、図８に、特許文献２に記載された構造におけるランプユニットの断面構造を示す。ここで、図８（ａ）に示す断面図はこのランプユニット８０がプロジェクタに組み込まれた際の断面図であり、図８（ｂ）はこのランプユニット８０がプロジェクタに組み込まれていない場合の断面図である。このランプユニット８０においては、前記のランプユニット６０と同様に、水銀ランプ８１、ランプ封止部８２、反射鏡８３、前面ガラス８４が用いられ、流入用窓８５、流出用窓８６が形成される。なお、このランプユニット８０は、取付金具９１によってプロジェクタ（図示せず）に固定される。このランプユニット８０においても、冷却風９２は送風用ダクト９３から流入用窓８５を通って反射鏡８３（ランプユニット８０）内に入り、水銀ランプ８１を冷却し、流出用窓８６を通って反射鏡８３（ランプユニット８０）の外部に出る。排気用ファン９４はこの冷却風９２の流れを促進する。また、このランプユニット８０においては流入用窓８５にシャッター８７が設けられており、流出用窓８６には金属メッシュ８８が設けられている。シャッター８７は、このランプユニット８０が取り付けられた際（図８（ａ））には開いた状態となり、冷却風９２が流入用窓８５から導入される。このランプユニット８０が取り付けられていない状態（図８（ｂ））では、バネの力により、流入用窓８５がシャッター８７によって塞がれた形態となる。一方、流出用窓８６における金属メッシュ８８はランプユニット６０と同様に機能する。従って、利用者がこのランプユニット８０をプロジェクタから取り外した際にはガラス片がランプユニット８０から飛散することはない。また、この構造においては、金属メッシュを流入用窓に設けた構造よりも流入用窓８５における吸気抵抗が小さくなるため、前記のランプユニット６０よりも水銀ランプ８１の冷却効率が高くなる。
【０００６】
これらの構造によって、水銀ランプの冷却効率を高くし、かつ水銀ランプのガラス管が割れた場合のガラス片の飛散を抑制することができた。これによって、水銀ランプのガラス管が割れた場合でも、利用者はこのランプユニットの交換を安全に行うことができた。
【特許文献１】特開２００１−１２５１９５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のランプユニットを用いた光学機器においては、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高くすることは困難であった。
【０００８】
特許文献１に記載の技術においては、ガラス片の飛散は金属メッシュによって抑制されるが、吸入用窓の面積は金属メッシュによって実効的に小さくなる。更に、この金属メッシュは、埃によって目詰まりしやすい。特に、吸入用窓側に設けられた金属メッシュには、プロジェクタの設置された環境下における埃が外部から吸着する。これにより、使用しているうちに冷却効率は低下する。
【０００９】
一方、特許文献２に記載のランプユニットがプロジェクタに組み込まれた際に水銀ランプのガラス管が割れた場合には、ガラス片は、反射鏡内だけでなく、流入用窓を通って送風用ダクト側にも飛散する。利用者がこのランプユニットを交換する際に、ランプユニット側からガラス片が飛散することはないが、送風用ダクトからガラス片が飛散することがある。
【００１０】
従って、交換式のランプユニットを用いた光学機器において、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保つことは困難であった。
【００１１】
本発明は、斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決する発明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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の光学機器は、冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器であって、前記ランプハウスには、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓と、ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記ランプハウス流入用窓を開くランプハウスシャッターとが設けられ、前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際にランプ蓋が用いられ、該ランプ蓋には、該ランプ蓋が設置される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力を加えるランプハウスシャッター駆動用係止部が設けられたことを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプハウスシャッターには弾性体が接続され、外力が加わらない状態では前記ランプハウス流入用窓は前記ランプハウスシャッターにより閉じられることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプユニットには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際にランプシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記流入用窓を開くランプシャッターが設けられ、前記ランプハウスには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際に前記ランプシャッター駆動部に外力を加えるランプシャッター駆動用係止部が設けられた、ことを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記ランプユニットには、前記冷却風が排気される流出用窓が設けられていることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記流出用窓には金属メッシュが設けられていることを特徴とする。
本発明の光学機器において、前記冷却風は冷却ファンによって生成され、該冷却ファンにおけるダクト下部が取り外し可能な構造となっていることを特徴とする。
本発明の光源の冷却方法は、冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器における光源の冷却方法であって、前記ランプハウスに、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓を設け、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって開き、前記ランプユニットが前記ランプハウスから取り外された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって閉じることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は以上のように構成されているので、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保った光学機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下では、本発明の実施の形態として、交換式のランプユニットが用いられる光学機器として、プロジェクタについて説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態であるプロジェクタにおける交換式ランプユニット周辺の構造を示す図が図１である。
【００１６】
このプロジェクタにおいて、ランプユニット１０は光源として、その光学エンジン１００の一部として組み込まれる。光学エンジン１００には、ランプユニット１０を収納するランプハウス１０１が設けられている。ランプハウス１０１には、冷却ファン１０２が接続され、ランプハウス１０１内に収納されたランプユニット１０を冷却（空冷）する。冷却ファン１０２とランプハウス１０１との間にはランプハウスシャッター１０３が設けられており、ランプハウスシャッター１０３が開いた状態では冷却風がランプハウス流入用窓１０４からランプハウス１０１に導入され、閉じた状態では導入されない状態となる。ランプハウスシャッター１０３の開閉動作は、レバースプリング１０５が接続されたシャッターレバー１０６の動作で規定される。すなわち、ランプハウスシャッター１０３は、略Ｌ字形状をしたシャッターレバー１０６の一端に接続され、シャッターレバー１０６の動作によって図１における左右の方向に移動し、これによってランプハウス流入用窓１０４が開閉される。
【００１７】
ランプユニット１０においては、水銀ランプ（図示せず）を内部に有する反射鏡１１がランプカートリッジ１２に固定されている。ランプカートリッジ１２には冷却風の流入用窓１３と流出用窓１４とが設けられており、流入用窓１３にはシャッタースプリング１５が接続されたランプシャッター１６が設けられており、ランプシャッター１６の開閉により流入用窓１３は開閉される。なお、このランプユニット１０は、図１における矢印で示されるように、ランプハウス１０１の下側から装着される。
【００１８】
このプロジェクタ（光学エンジン１００）において、ランプユニット１０が装着される際の形態を図２に示す。図２（ａ）は、ランプユニット１０がランプハウス１０１内に装入された状態であり、図２（ｂ）は、ランプユニット１０を装着して固定するために更にランプ蓋が取り付けられた状態である。図２（ａ）右には、装入された状態におけるランプユニット１０の形態を示す。
【００１９】
このプロジェクタにおいては、図２（ａ）に示されるようにランプユニット１０がランプハウス１０１内に装入された状態では、流入用窓１３は開いた状態となる。この状態ではランプハウス流入用窓１０４が閉じた状態となっているが、その後でランプ蓋１０７が図２（ｂ）において下側から設置されることによってランプユニット１０はランプハウス１０１内で固定され、かつランプハウス流入用窓１０４が開いた状態となる。従って、冷却ファン１０２が発する冷却風は図２（ｂ）における矢印の方向に沿って流れ、冷却風はランプハウス流入用窓１０４によって流入用窓１３に導入され、水銀ランプ１１が冷却される。
【００２０】
ランプ蓋１０７には、ランプ蓋突起（ランプハウスシャッター駆動用係止部）１０８が設けられており、シャッターレバー１０６に当接する。以下に、このランプ蓋１０７の装着の際のランプハウス１０１、ランプユニット１０の形態について説明する。
【００２１】
ランプ蓋１０７の装着の際のランプハウス１０１の形態を詳細に示す図が図３である。ここで、図３（ａ）はランプ蓋１０７が装着される前の状態であり、（ｂ）は装着された状態である。ランプハウス１０１には、ランプハウス流入用窓１０４及びランプハウス流出用窓１０９が設けられている。ランプハウス流入用窓１０４は、図３（ｂ）に示されるように、冷却ファン１０２の出射口に対応する箇所に設けられており、かつ、ランプユニット１０が装着された際には流入用窓１３が配される箇所にも対応している。ランプハウス流出用窓１０９は、ランプユニット１０が装着された際の流出用窓１４が配される箇所にも対応している。なお、図３（ａ）（ｂ）のどちらにおいてもランプユニット１０の記載は省略している。
【００２２】
ランプ蓋１０７装着前の状態（図３（ａ））においては、ランプハウスシャッター１０３は、ランプハウス流入用窓１０４を塞ぐ形態となっている。これは、以下の形態によって実現される。すなわち、略Ｌ字形状をしたシャッターレバー１０６は、ランプハウス１０１にシャッターレバー支点１１０において係止され、これを回転軸とする方向に動く。レバースプリング１０５は、シャッターレバー支点１１０を軸とした周囲に巻回され、一端がランプはランプハウジング１０１に固定され、他端がシャッターレバー１０６に固定されている。このため、外力が働かない状態では、レバースプリング１０５の弾性力によってシャッターレバー１０６は図３（ａ）に示す角度となり、ランプハウスシャッター１０３によってランプハウス流入用窓１０４が閉じられた形態となる。すなわち、ランプハウスシャッター１０３には弾性体（レバースプリング１０５）が接続され、外力が加わらない状態ではランプハウス流入用窓１０４はランプハウスシャッター１０３により閉じられる。
【００２３】
ランプ蓋１０７が装着された時の状態（図３（ｂ））においては、ランプハウス流入用窓１０４は開いた状態となる。これは、以下の形態によって実現される。ランプ蓋１０７が装着された際には、ランプ蓋突起１０８は、シャッターレバー１０６における、ランプハウスシャッター１０３が接続された側と反対側の端（他端：ランプハウスシャッター駆動部）に当接する位置に設けられている。この構成により、ランプ蓋１０７が装着された場合にはランプ蓋突起１０８によって、レバースプリング１０５の張力に逆らってシャッターレバー１０６が動き、図３（ｂ）に示す形態（角度）となる。これに伴って、ランプハウスシャッター１０３は図３中で右側に移動する。従って、ランプ蓋１０７が装着された状態では、ランプハウス流入用窓１０４は開いた状態となる。すなわち、このランプハウス１０１においては、ランプハウスシャッター駆動部に外力が加わることによってランプハウス流入用窓１０４が開く構成となっている。また、ランプユニット１０が装入され、ランプ蓋１０７が装着される際にランプハウスシャッター駆動部にこの外力が加わる。この外力はランプ蓋１０７に設けられたランプ蓋突起（ランプハウスシャッター駆動用係止部）１０８がランプハウスシャッター駆動部に当接する事によって加わる。
【００２４】
従って、以上に述べたランプハウス１０１の構成により、ランプ蓋１０７が装着されない状態ではランプハウス流入用窓１０４は閉じ、ランプ蓋１０７が装着された状態ではランプハウス流入用窓１０４は開く。
【００２５】
一方、ランプユニット１０の構造を更に詳細に示す図が図４である。ここで、図４（ａ）はランプユニット１０が装着される前の状態であり、（ｂ）は装着された状態である。ランプシャッター１６は、ランプカートリッジ１２における流入用窓１３が設けられた側面に沿って移動できるようにランプカートリッジ１２に係合されている。このため、ランプシャッター１６には、図４（ｂ）に示されるように、鉛直方向から傾いた角度をもった細長い形状のガイド穴１７が形成されており。このガイド穴１７にはランプカートリッジ１２の側面に設けられたガイド用突起１８が係合する。これにより、このランプシャッター１６の動きはこのガイド穴１７の形状で規定される。また、ランプシャッター１６にはシャッタースプリング１５の一端が接続され、シャッタースプリング１５の他端は図３に示されるように、ランプカートリッジ１２の側面の上部に固定される。また、ランプシャッター１６の端部における１箇所にはランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）１９が設けられている。
【００２６】
このランプユニット１０においては、ランプシャッター１６（ランプシャッター駆動用突起１９）に外力が加わらない状態においては、図４（ａ）に示すように、ランプシャッター１６がシャッタースプリング１５に引っ張られた状態となる。これにより、図４において、ガイド用突起１８がガイド穴１７の最下部に位置した状態で固定されるようにランプシャッター１６は固定される。すなわち、ランプシャッター１６は最上部において固定され、これにより、流入用窓１３はランプシャッター１６により塞がれた状態となる。ランプユニット１０が装着されていない状態では、この状態となる。
【００２７】
ランプユニット１０は、図１に示すように下側からランプハウス１０１内に収納される。従って、ランプハウス１０１の内壁においてランプシャッター駆動用突起１９に対応する箇所にランプシャッター駆動用係止部（図示せず）を設けておけば、ランプユニット１０の装着時にはランプシャッター駆動用突起１９には図３中における下側に力が働く。これにより、ランプシャッター１６は、図４中の右下側に向かって移動する。従って、ランプユニット１０がランプハウス１０１に装着された状態では、図４（ｂ）に示す状態となる。
【００２８】
この場合には、図４（ｂ）に示すように、ランプシャッター１６がシャッタースプリング１５の張力に逆らって下側に引っ張られた状態となる。これにより、図４（ｂ）において、ガイド用突起１８がガイド穴１７の最上部に位置した状態で固定されるようにランプシャッター１６は固定される。すなわち、ランプシャッター１６は最下部において固定され、これにより、流入用窓１３は開いた状態となる。すなわち、このランプユニット１０がランプハウス１０１に装着される際に、ランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）１９に外力が加わることによって流入用窓１３は開いた状態となる。この外力は、ランプユニット１０がランプハウス１０１に装着される際に、ランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）１９にランプシャッター駆動用係止部が当接する事によって加わる。
【００２９】
以上に述べたランプユニット１０の構成により、ランプユニット１０が装入されない状態では流入用窓１３は閉じた状態となり、ランプユニット１０が装入された状態では流入用窓１３は開いた状態となる。なお、以上の動作に関係なく流出用窓１４は常に開いた状態となっている。
【００３０】
以上のランプハウジング１０１、ランプユニット１０が組み合わせて用いられた場合には、ランプユニット１０が装入され、かつランプ蓋１０７が装着された場合には、ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３は開いた状態となる。ランプハウス流出用窓１０９及び流出用窓１４は常に開いた状態であるため、冷却ファン１０２が発する冷却風は ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３を通過して水銀ランプを冷却し、流出用窓１４及びランプハウス流出用窓１０９を通過してランプハウス１０１の外部に出る。従って、水銀ランプの冷却を効率的に行うことができる。ランプハウス流入用窓１０４及び流入用窓１３には金属メッシュが用いられていないため、冷却風と同時に吸入された埃によって目詰まりが発生することもない。
【００３１】
一方、ランプユニット１０がランプハウス１０１から取り外された状態では、図２（ａ）、図３（ａ）に示す状態のように、ランプハウス１０１におけるランプハウス流入用窓１０４、及びランプユニット１０における流入用窓１３が共に閉じた状態となる。従って、この際に水銀ランプのガラス管が割れていた場合でも、ガラス片が流入用窓１３から飛散することはない。また、使用中にガラス管が割れた場合には、ガラス片は冷却ファン１０２側にも流入用窓１３及びランプハウス流入用窓１０４を通って飛散していることがある。しかしながら、ランプユニット１０を取り外した状態でこのガラス片がランプハウス流入用窓１０４から飛散することもない。
【００３２】
なお、流出用窓１４及びランプハウス流出用窓１０９にも同様の構造を設けることができる。これにより、流出用窓１４及びランプハウス流出用窓１０９からのガラス片の飛散も同様に抑制できる。ただし、これらには上記と同様の構造を設けず、流出用窓１４に金属メッシュを設けた構成としてもよい。この理由は、流入側の窓に金属メッシュを設けた場合には埃で目詰まりしやすいのに対して、一旦反射鏡１１内（水銀ランプ付近）に侵入した埃は高温により燃えるため、流出側の窓に設けられた金属メッシュが埃によって目詰まりする可能性は低いためである。これにより、ランプユニット１０からのガラス片の飛散は抑制される。
【００３３】
従って、このランプハウス１０１及びランプユニット１０が用いられるプロジェクタにおいては、水銀ランプの冷却効率と安全性を共に高く保つことができる。
【００３４】
なお、上記の実施の形態においては、シャッターレバー１０６を略Ｌ形状とし、ランプシャッター１６に細長い形状のガイド穴１７を形成して、ランプユニット１０の装着時における上記の動作を実現していたが、これに限られるものではない。シャッターレバー１０６やランプシャッター１６をこれらと異なる形状にして同様の動作を実現した場合でも、同様の効果を奏することは明らかである。
【００３５】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るプロジェクタにおいては、第１の実施の形態に係るプロジェクタにおいて用いられる冷却ファン内のダクトの構造を工夫することにより、その安全性を更に高めている。
【００３６】
図５は、このプロジェクタにおけるランプハウス２０１及び冷却ファン２１０付近の構造を示す斜視図であり、図６はこの冷却ファン２１０の構造を示す断面図である。
【００３７】
第１の実施の形態のプロジェクタと同様に、このプロジェクタにおいても、冷却ファン２１０が第１の実施の形態におけるランプハウスと同様の構造のランプハウス２０１に接続されており、ランプハウス流入用窓２０４から冷却風を導入する。この冷却ファン２１０内の内壁構造（ダクト）は、上部ダクト２１１と下部ダクト（ダクト下部）２１２の２ピース構造となっている。ランプハウス２０１及び冷却ファン２１０（下部ダクト２１２）は底キャビネット２２０に固定されている。
【００３８】
このプロジェクタが使用中に水銀ランプが割れた場合、図６（ａ）に示すように、ガラス片２３０はランプユニット（反射鏡）の内部から、流入用窓、ランプハウス流入用窓を通じて冷却ファン２１０のダクト内に侵入することがある。
【００３９】
ここで、第１の実施の形態において説明したように、ランプユニットを取り外す際には、ランプハウス流入用窓を通ってガラス片２３０が飛散することはない。しかしながら、水銀ランプが割れる度に、ダクト内のガラス片２３０の数は増大すれば、冷却効率低下の原因となる。また、ダクト内には埃も蓄積されるため、定期的な清掃が必要になるが、その際にガラス片２３０が多数存在すると、危険である。
【００４０】
そこで、この冷却ファン２１０においては、ダクトを２ピース構造とし、図６（ｂ）に示すように、下部ダクト２１２が取り外しできる構造となっている。また、下部ダクト２１２は図５に示されるように、ランプユニット等と異なり、平面と単純な曲面で構成された、単純な形状である。従って、ガラス片２３０は重力により下部ダクト２１２上の単純な構成の面上に存在するため、下部ダクト２１２を取り外せば、その清掃を容易に行うことができる。また、この際に冷却ファン２１０内の埃等の除去も特に容易に行うことができる。あるいは、ランプユニットと同様に下部ダクト２１２も交換してもよい。
【００４１】
前記の通り、水銀ランプのガラス管が割れた場合には、利用者はランプユニットをランプハウス２０１から取り外してから、ランプユニット自体を廃棄する。この際に、ランプユニットやランプハウス２０１からガラス片が飛散することはないため、利用者はこの作業を安全に行うことができる。
【００４２】
一方、冷却ファン２１０内にはガラス片２３０が存在する。これを清掃して除去することは、下部ダクト２３０を取り外すことにより容易に行われる。従って、ランプユニットの交換と下部ダクト２３０の清掃（交換）を行えば、このプロジェクタには全くガラス片が残存していない状態とすることができる。
【００４３】
従って、第１の実施の形態の効果に加えて、安全性を更に高めることができる。
【００４４】
なお、上記の例では、光源として水銀ランプを用いた場合につき説明したが、これに限られるものではなく、交換可能な光源であれば、同様にこの構造のランプハウス、ランプユニット、及び冷却ファンが使用できることは明らかである。
【００４５】
また、上記のどちらの実施の形態においても本発明をプロジェクタに適用した例につき記載したが、これに限られるものではなく、取り替え式の光源を用いる光学機器であれば本発明が適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタの外観図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタにおいて、ランプユニットが装着される際の形態を示す図（ａ：ランプ蓋装着前、ｂ：ランプ蓋装着後）である。
【図３】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタのランプハウスにおいて、ランプユニットが装着される際の形態を示す図（ａ：ランプ蓋装着前、ｂ：ランプ蓋装着後）である。
【図４】本発明の第１の実施の形態となるプロジェクタのランプユニットが装着される際の形態を示す図（ａ：ランプユニット装入、ｂ：ランプユニット装入後）である。
【図５】本発明の第２の実施の形態となるプロジェクタにおける冷却ファン付近の構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態となるプロジェクタにおける冷却ファンの断面図である。
【図７】従来のプロジェクタに用いられるランプユニットの一例の断面図である。
【図８】従来のプロジェクタに用いられるランプユニットの他の一例の断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０、６０、８０ ランプユニット
１１、６３、８３ 反射鏡
１２ ランプカートリッジ
１３、６５、８５ 流入用窓
１４、６６、８６ 流出用窓
１５ シャッタースプリング
１６ ランプシャッター
１７ ガイド穴
１８ ガイド用突起
１９ ランプシャッター駆動用突起（ランプシャッター駆動部）
６１、８１ 水銀ランプ
６２、８２ ランプ封止部
６４、８４ 前面ガラス
６７ａ、６７ｂ、８８ 金属メッシュ
７０ シロッコファン
７１、９２ 冷却風
７２ 取付金具
８７ シャッター
９３ 送風用ダクト
９４ 排気用ファン
１００ 光学エンジン
１０１、２０１ ランプハウス
１０２、２１０ 冷却ファン
１０３ ランプハウスシャッター
１０４、２０４ ランプハウス流入用窓
１０５ レバースプリング
１０６ シャッターレバー
１０７ ランプ蓋
１０８ ランプ蓋突起（ランプハウスシャッター駆動用係止部）
１０９ ランプハウス流出用窓
１１０ シャッターレバー支点
２１１ 上部ダクト
２１２ 下部ダクト（ダクト下部）
２２０ 底キャビネット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器であって、
前記ランプハウスには、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓と、ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記ランプハウス流入用窓を開くランプハウスシャッターとが設けられ、
前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際にランプ蓋が用いられ、
該ランプ蓋には、該ランプ蓋が設置される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力を加えるランプハウスシャッター駆動用係止部が設けられたことを特徴とする光学機器。
【請求項３】
前記ランプハウスシャッターには弾性体が接続され、外力が加わらない状態では前記ランプハウス流入用窓は前記ランプハウスシャッターにより閉じられることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記ランプユニットには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際にランプシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記流入用窓を開くランプシャッターが設けられ、
前記ランプハウスには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際に前記ランプシャッター駆動部に外力を加えるランプシャッター駆動用係止部が設けられた、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記ランプユニットには、前記冷却風が排気される流出用窓が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項６】
前記流出用窓には金属メッシュが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項７】
前記冷却風は冷却ファンによって生成され、
該冷却ファンにおけるダクト下部が取り外し可能な構造となっていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項８】
前記光学機器はプロジェクタであることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項９】
冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器における光源の冷却方法であって、
前記ランプハウスに、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓を設け、
前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって開き、
前記ランプユニットが前記ランプハウスから取り外された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって閉じる、
ことを特徴とする光源の冷却方法。
【請求項１】
冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器であって、
前記ランプハウスには、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓と、ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記ランプハウス流入用窓を開くランプハウスシャッターとが設けられ、
前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力が加えられることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記ランプユニットが前記ランプハウス内に装着される際にランプ蓋が用いられ、
該ランプ蓋には、該ランプ蓋が設置される際に、前記ランプハウスシャッター駆動部に外力を加えるランプハウスシャッター駆動用係止部が設けられたことを特徴とする光学機器。
【請求項３】
前記ランプハウスシャッターには弾性体が接続され、外力が加わらない状態では前記ランプハウス流入用窓は前記ランプハウスシャッターにより閉じられることを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記ランプユニットには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際にランプシャッター駆動部に外力が加えられることによって前記流入用窓を開くランプシャッターが設けられ、
前記ランプハウスには、前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着される際に前記ランプシャッター駆動部に外力を加えるランプシャッター駆動用係止部が設けられた、
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記ランプユニットには、前記冷却風が排気される流出用窓が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項６】
前記流出用窓には金属メッシュが設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項７】
前記冷却風は冷却ファンによって生成され、
該冷却ファンにおけるダクト下部が取り外し可能な構造となっていることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項８】
前記光学機器はプロジェクタであることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項９】
冷却風を導入する流入用窓が設けられた交換式のランプユニットがランプハウス内に装着されて用いられる光学機器における光源の冷却方法であって、
前記ランプハウスに、前記冷却風を前記流入用窓に導入するランプハウス流入用窓を設け、
前記ランプユニットが前記ランプハウスに装着された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって開き、
前記ランプユニットが前記ランプハウスから取り外された際に、前記ランプハウス流入用窓をランプハウスシャッターによって閉じる、
ことを特徴とする光源の冷却方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−７６２１７（Ｐ２００９−７６２１７Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４１７０３（Ｐ２００７−２４１７０３）
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１９日（２００７．９．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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