CN103988126A - 投影仪装置 - Google Patents

Abstract

本发明的投影仪装置配备即使任意倾斜地设置也始终使放电灯（11）的灯泡上部（12a）和灯泡下部（12b）的温度差保持在合适范围内的冷却机构。为了冷却放电灯，第一、第二冷却风扇（53、54）产生的冷却风通过第一、第二风管（71、72）引导至放电灯的第一、第二灯冷却吸气口（21、22），被吹至放电灯。第一、第二灯冷却吸气口（21、22）相对于放电灯的光轴对称地配置并分别被分割成开口面积各异的多个吸气口（21a～21c、22a～22c），经过多个吸气口而被分流成多路的冷却风（f1a～f1c、f2a～f2c）分别吹至放电灯的不同位置。第一、第二冷却风扇的转速根据投影仪装置的设置姿态（S）最优地控制。

Description

投影仪装置

技术领域

本发明涉及以放电灯作为光源来投影影像的投影仪装置，具体地涉及良好地冷却放电灯的冷却机构。

背景技术

投影仪装置为如下装置：利用反射镜或透镜等将光源发出的光进行聚光，照射液晶面板等显示元件来形成光学像，并通过投影透镜或投影镜片投影到外部屏幕等。作为投影仪装置的光源一般使用高压水银灯等放电灯。放电灯背后被反射镜、前方被防爆玻璃所覆盖，形成几乎密封的状态。放电灯由于在点亮时达到高温而需设定为合适温度，如果超过合适温度而继续使用则灯泡寿命缩短，导致破裂、光损。因此，为了使放电灯保持在合适温度而配备了通过风扇进行强制风冷的冷却机构。在放电灯内因发光导致的发热而产生热对流，球状发光部（灯泡）的上部（从重力方向观察的上部）达到高温，因此相比下部加强上部的冷却，保持上部与下部的温度差在规定范围内。

另一方面，投影仪装置的设置方式一般为将装置在桌面上水平设置的摆设和从天花板吊下设置的吊设，吊设中装置以上下翻转的姿态安装。进一步地，作为其它设置方式，存在作为沿垂直方向即大致铅直方向（上下方向）投影到桌子表面的方式的上方投影姿态和下方投影姿态。

对于这样的各种设置方式，需要在任一方式下都能够良好地冷却放电灯。对此，专利文献1中公开了如下结构，作为放电灯（光源灯）的冷却装置，配备多个向光源灯送风的冷却风扇，将多个冷却风扇的各空气送风方向设定在相互不同的方向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-262153号公报

发明内容

发明要解决的课题

在高性能的投影仪装置中，其设置方式除了上述的摆设、吊设或铅直方向（上下方向）投影设置，还要求能够设置在任意的倾斜面（0～360度）上，使得能够将图像投影到任意方向。因此，采用使安装在装置中的放电灯的光轴始终维持水平方向（相对于地面平行）、按照各设置方式（倾斜角）来使放电灯的光轴旋转一个倾斜角的结构。由此，相当于作为放电灯的冷却关键部位的灯泡上部和下部的部分不固定，而随着设置状态围绕光轴移动。因此，要求在灯泡的上部和下部的部分随着设置状态在0～360度之间移动的状况下始终使放电灯保持在合适温度。

专利文献1中记载的技术通过相对的两个送风进行放电灯的冷却，通过令其送风方向错开并根据装置的设置姿态控制各自的送风量，来适当地保持放电灯的灯泡上部与下部的温度差。但由于该文献中记载的技术中将两个送风方向错开配置，冷却风难以覆盖灯泡全周。其结果是，在设置面倾斜例如135度的中间角度的设置姿态下存在灯泡上部与下部的温度差偏离合适温度的可能性。或者，为了趋近合适温度而达到过大的送风量，可预想到冷却风扇的噪声增大。并且，该文献中记载的技术中，由于两个向放电灯的送风错开，风道开口变狭窄。因此风道损失变大，风扇转速相应地而上升，装置的噪声增大。

本发明的目的为提供配备了如下冷却机构的投影仪装置，即使以任意的倾斜角度设置投影仪装置，该冷却机构也可使放电灯的灯泡上部与灯泡下部的温度差始终保持在合适范围内。

用于解决课题的方案

本发明的投影仪装置包括：冷却机构，其为了冷却放电灯，将第一、第二冷却风扇产生的冷却风通过第一、第二风管引导至放电灯的第一、第二灯冷却吸气口并将冷却风吹至放电灯；设置角度传感器，其检测投影仪装置的设置姿态；和冷却控制部，其根据设置角度传感器检测出的设置姿态来控制第一、第二冷却风扇的转速。第一、第二灯冷却吸气口关于放电灯的光轴对称地配置，第一、第二灯冷却吸气口被分割成开口面积各异的多个吸气口，经过多个吸气口而被分流成多路的冷却风分别吹至放电灯的不同位置。

此外，分流成多路的冷却风的一部分被吹至放电灯的灯泡，冷却控制部控制第一、第二冷却风扇，使得吹至由投影仪装置的设置姿态所决定的灯泡的重力方向上部的冷却风的风量比吹至灯泡的重力方向下部的冷却风的风量大。

发明效果

通过本发明，即使以任意的倾斜角度设置投影仪装置，也可使放电灯的灯泡上部与灯泡下部的温度差始终保持在合适范围内。并且，由于降低了灯冷却风道的损失，因此能够抑制冷却风扇的转速。由此实现放电灯的长寿命化和投影仪装置的低噪声化。

附图说明

图1是表示基于本发明的投影仪装置的第一实施例的整体模块结构图。

图2是投影仪装置内的光学系统和冷却机构的外观图。

图3是灯单元及其冷却机构的立体图。

图4是从灯泡出射侧观察灯单元的冷却风吸气口的图。

图5是表示风管的内部构造和冷却风的流动的图。

图6A是表示灯单元的内部构造和冷却风的流动的图（立体图）。

图6B是表示灯单元的内部构造和冷却风的流动的图（正视截面图）。

图6C是表示灯单元的内部构造和冷却风的流动的图（横截面图）。

图6D是表示灯单元的内部构造和冷却风的流动的图（纵截面图）。

图7A是表示投影仪装置的设置姿态（摆设设置）的图。

图7B是表示投影仪装置的设置姿态（向上投影设置）的图。

图7C是表示投影仪装置的设置姿态（吊设设置）的图。

图7D是表示投影仪装置的设置姿态（向下投影设置）的图。

图8A是表示设置姿态（摆设设置）时的灯单元内的冷却风的图。

图8B是表示设置姿态（向上投影设置）时的灯单元内的冷却风的图。

图8C是表示设置姿态（吊设设置）时的灯单元内的冷却风的图。

图8D是表示设置姿态（向下投影设置）时的灯单元内的冷却风的图。

图9是表示冷却风扇53、54对于各设置姿态的合理转速的图。

图10是表示冷却风扇的合理转速的环境条件依赖性的图。

图11A是表示各设置姿态时的放电灯（灯泡上部、灯泡下部）的温度特性的图。

图11B是表示各设置姿态时的放电灯（密封部）的温度特性的图。

图12是作为基于本发明的第二实施例的复合型投影仪装置的光学系统和冷却机构的外观图。

图13是投影仪装置1’侧的冷却风扇53’、54’对于复合型投影仪装置的各设置姿态的合理转速的图。

图14A是表示设置姿态（摆设设置）时的投影仪装置1’侧的灯单元内的冷却风的图。

图14B是表示设置姿态（向上投影设置）时的投影仪装置1’侧的灯单元内的冷却风的图。

图14C是表示设置姿态（吊设设置）时的投影仪装置1’侧的灯单元内的冷却风的图。

图14D是表示设置姿态（向下投影设置）时的投影仪装置1’侧的灯单元内的冷却风的图。

具体实施方式

以下，利用附图说明本发明的实施方式。此外，对各图中具有共通功能的部分附以同一记号表示。

实施例1

图1是表示基于本发明的投影仪装置的第一实施例的整体模块结构图。说明了投影仪装置1的基本结构和动作。

光学系统中，灯单元10的放电灯11发出的光L入射到光学单元90。光学单元90由照明光学系统91、由例如液晶显示元件构成的显示面板92和投影透镜93所构成。照明光学系统91将来自灯单元10的光L的光量分布均匀化并照射到显示面板92上。显示面板92被显示驱动电路85所驱动，形成基于图像信号的光学像。显示面板92的光学像由投影透镜93投影到外部的屏幕5或壁面的被投影面上。

冷却机构中具有灯单元10内部冷却用的两个冷却风扇53、54和灯单元10外轮廓表面冷却用的冷却风扇55，由风扇电源电路87提供电源。从冷却风扇53、54送来的冷却风通过风管71、72供应到灯单元10，冷却放电灯11。设置角度传感器82检测投影仪装置1的设置角度。外部气温传感器83检测投影仪装置1周围的外部气温。气压传感器84检测投影仪装置1周围的大气压。这些检测信息用于冷却风扇53、54的旋转控制。

投影仪装置1被由CPU（Central Processing Unit，中央处理器）等构成的运算控制单元（微机）80所控制，其中CPU根据保存在ROM（Read Only Memory，只读存储器）等中的程序工作。微机80根据来自操作部81的用户按钮操作来进行规定的处理。例如，通过灯电源电路86进行放电灯11的点亮和熄灭。此外，配合放电灯11的点亮和熄灭，通过风扇电源电路87进行灯单元10的内部冷却用的冷却风扇53、54和外轮廓表面冷却用的冷却风扇55的运转、停止。此时，内部冷却用的冷却风扇53、54的运转基于来自设置角度传感器82、外部气温传感器83、气压传感器84的检测信息进行控制。此外，微机80控制显示驱动电路85进行与图像信号相应的图像显示。

图2是投影仪装置内的光学系统和冷却机构的外观图。主要结构为，为灯单元10安装两个冷却风扇53、54和与其连接的风管71、72。光学单元90具有三原色（R，G，B）的三片显示面板92和投影透镜93。从灯单元10射出的照明光利用光学单元90内的三片显示面板92形成R，G，B的光学像，这些光学像被合成并从投影透镜93投影。以下的说明中如图所示地确定坐标轴，以灯单元10的出射方向为X轴，以投影透镜93的投影方向为Z轴，以与两者正交的方向（垂直于纸面的方向）为Y轴。即，灯单元10的出射方向（﹢X方向）与投影透镜93的出射方向（﹢Z方向）正交。

为了有效地使用投影仪装置1的内部空间，冷却灯单元10内部的两个冷却风扇53、54被配置在投影透镜93的侧旁，在Y方向上构成两层。上层（﹢Y侧）为第一冷却风扇53，下层（﹣Y侧）为第二冷却风扇54。来自冷却风扇53、54的冷却风分别通过第一、第二风管71、72供应到灯单元10。此时冷却风的方向因风管71、72而从﹣Z方向向﹣X方向被弯曲大致90度。从第一冷却风扇53通过风管71送来的冷却风（第一风道）供应到灯单元10的上部（﹢Y侧），从第二冷却风扇54通过风管72送来的冷却风（第二风道）供应到灯单元10的下部（﹣Y侧）。第一风道与第二风道为Y方向上相对的对称构造，风道长度构成为等长。这是为了相对于投影仪装置的360度的各种设置姿态都易于进行两个冷却风扇53、54的送风控制。

图3是灯单元10及其冷却机构的立体图。灯单元10具有向﹢X方向发光的放电灯11。灯单元10的上部（﹢Y侧）连接了由第一冷却风扇53和风管71构成的第一风道，灯单元10的下部（﹣Y侧）连接了由第二冷却风扇54和风管72构成的第二风道。第一风道与第二风道为关于XZ面对称的结构。因此，两个冷却风扇53、54在结构上为镜面对称，使用相同性能的风扇。此外，冷却风扇53、54对应的吸气口设置在两者相对的空间侧，保持两个风道的对称性。进一步地，冷却风扇53、54相对的空间（吸气空间）中间设置分隔板60，使得冷却风扇53、54各自的动作（送风量）不相互干涉。

放电灯11内，由于球状发光部（灯泡）的上部（从重力方向观察的上部）达到高温，因此相比下部加强上部的冷却，保持上部与下部的温度差在规定范围内。此外，对放电灯11的电极与外部接线柱的连接部（密封部）也进行冷却，使其保持在合适的温度。由此确保放电灯的寿命（例如约3000～5000小时），并且防止放电灯的早期照度劣化或破裂、失效等。

图4是从灯出射侧（X方向）观察灯单元10的冷却风吸气口的图，表示与风管71、72的连接部的结构。灯单元10的上部具有作为与第一风管71的连接部的第一灯冷却吸气口21，灯单元10的下部具有作为与第二风管72的连接部的第二灯冷却吸气口22。即，第一、第二灯冷却吸气口21、22关于放电灯11的光轴对称地配置。从第一冷却风扇53送出的冷却风通过风管71从第一灯冷却吸气口21供给到灯单元10内的放电灯11。从第二冷却风扇54送出的冷却风通过风管72从第二灯冷却吸气口22供给到灯单元10内的放电灯11。冷却放电灯11后的风从位于灯单元10两侧面（﹢Z方向，﹣Z方向）的灯冷却排气口23a、23b排出。

进一步地，第一灯冷却吸气口21在内部设有分隔板，被分割为三个吸气口21a、21b、21c。各吸气口的开口面积各异，令分割宽度为L1、L2、L3。同样地，第二灯冷却吸气口22也在内部设有分隔板，被分割为三个吸气口22a、22b、22c。各吸气口的分割宽度与第一灯冷却吸气口21的分割宽度相等，令其为L1、L2、L3。但第一灯冷却吸气口21与第二灯冷却吸气口22的分割宽度L1、L2、L3的配置相对于中心线R相反（即，关于放电灯11的中心点对称地配置）。如后面所述，该分割宽度的比例（开口面积比）决定了放电灯11的灯泡上部与灯泡下部以及吹到密封部的冷却风量之比。本实施例中具体的分割宽度的比例如为L1：L2：L3＝1.5：0.35：1的关系，该比例可根据放电灯11的特性而定。

图5是表示风管71、72的内部构造和冷却风的流动的图。第一、第二风管71、72内部设有用于对冷却风扇53、54送来的冷却风进行整流的整流肋（整流板）73、74。通过风管71送到灯冷却吸气口21的冷却风被灯冷却吸气口21的三个吸气口21a、21b、21c分割成三股冷却风f1a、f1b、f1c，供应到放电灯11。同样地，通过风管72送到灯冷却吸气口22的冷却风被灯冷却吸气口22的三个吸气口22a、22b、22c分割成三股冷却风f2a、f2b、f2c，供应到放电灯11。

在此，由于风管71、72内的冷却风的方向为冷却风扇53、54向﹣Z方向送去的风弯曲了约90度，变成﹣X方向，朝向灯冷却吸气口21、22，因此该流动具有（﹣X，﹣Z）矢量成分，在风管内发生偏差。因此，被灯冷却吸气口21、22所分割的冷却风f1a、f1b、f1c和f2a、f2b、f2c的风量不按照分割宽度的比L1：L2：L3，曲线外侧的吸气口的风量（此时为f1c和f2a）比内侧的更大。因此，为了消除矢量成分的影响，在风管71、72内部设置整流肋73、74。通过设置整流肋73、74，修正风管内冷却风的偏差，能够获得接近分割宽度比L1：L2：L3的冷却风f1a、f1b、f1c和f2a、f2b、f2c风量。

在该例子中在一个风管内设置一个整流肋，如果按照分割后的三个吸气口的宽度设置两个整流肋，则可提高整流作用。

图6A～图6D是表示灯单元10的内部构造和冷却风的流动的图。图6A是灯单元10的整体立体图立体图，图6B是正视截面图（YZ截面图），图6C是横截面图（XZ截面图），图6D是纵截面图（XY截面图）。

首先说明放电灯11的内部构造。如图6C、图6D所示，放电灯11包含球状发光部灯泡12、以从背后覆盖灯泡12方式设置的反射镜14、配置在反射镜14前方开口侧的透光性防爆玻璃33。作为投影仪装置用的放电灯11（灯泡12），例如使用短弧型（例如弧长0.5～1.5mm）的超高压水银灯、金属卤化物灯、氙气灯等。在此，例如使用灯输入功率330W的超高压水银灯（弧长约1.2mm），但并不限定于此。灯泡12被配置在反射镜14与防爆玻璃33所包围的空间内，由于使用电力极大，非常高温。密封部13是焊接灯泡内的电极与灯泡外部的接线这两种异种金属并利用玻璃封装的位置。反射镜14因灯泡12的发热而达到约250度C的高温，为了冷却反射镜14的外轮廓表面，使用图1所示的冷却风扇55。防爆玻璃33防止灯泡12破裂时的碎片的飞散，利用粘合剂或弹簧等固定在防爆玻璃固定用的固定架24上。该固定架24由于与高温的反射镜14接触，故使用高耐热性的PPS材料（聚苯硫醚）等。

由于灯泡12的温度对放电灯的寿命有较大的影响，因此被限制在规定的温度规范内。因放电灯的发光原理，位于重力上方的灯泡上部12a为最高温，因此该温度规范针对灯泡上部12a的绝对温度与灯泡下部12b的温度差进行了规定。一般的规范中，灯泡上部12a的温度为860度C以下，灯泡上部12a与灯泡下部12b的温度差为约60～100度C。此外，除了灯泡温度，还对密封部13规定了温度规范。如果密封部13达到高温也存在焊点氧化断裂的可能性，因此需要始终保持在350度C以下。但这些温度规范依赖于放电灯的种类，因此并非固定值。

本实施例中，配置灯泡12的空间中，从灯冷却吸气口21和22引导灯冷却风f1a、f1b、f1c和f2a、f2b、f2c进行灯泡12和密封部13的冷却，冷却后的风从灯冷却排气口23a、23b排出。针对各冷却风的风道进行说明。

图6B、图6C、图6D中，通过使灯冷却吸气口21的吸气口21a和21c在﹣Y方向上具有约30度的倾斜，将冷却风f1a和f1c导向放电灯11的灯泡（发光部）12。并通过使吸气口21b在﹣Y方向上具有约40度的倾斜，将冷却风f1b导向灯泡11的密封部13。同样地，通过使灯冷却吸气口22的吸气口22a和22c在﹢Y方向上具有约30度的倾斜，将冷却风f2a和f2c导向放电灯11的灯泡12。并通过使吸气口22b在﹢Y方向上具有约40度的倾斜，将冷却风f2b导向灯泡11的密封部13。此外，使从吸气口21a和21c引导来的冷却风f1a和f1c吹到灯泡12周围Z方向上不同的位置。对于从吸气口22a和22c引导来的冷却风f2a和f2c也相同。在此，各吸气口21a、21c、22a、22c的倾斜角（约30度）和各吸气口21b、22b的倾斜角（约40度）为依赖于所使用的灯单元10和放电灯11的构造的值，可适当地决定。

图6A～图6D的设置姿态为摆设设置的状态，重力方向为﹣Y方向。此时，冷却风f1a和f1c负责灯泡上部12a的冷却，冷却风f2a和f2c负责灯泡下部12b的冷却。此外，冷却风f1b和f2b负责密封部13的冷却。

在图6B中，灯泡上部12a和灯泡下部12b的位置依赖于投影仪装置的设置姿态。即，如果使投影仪装置的设置面旋转角度S，则灯单元10以X轴为中心旋转角度S，灯泡上部12a和灯泡下部12b的位置在灯泡12的圆周上移动。需要据此控制灯冷却风f1a、f1c和f2a、f2c的风量。冷却风f1a、f1c的风量依赖于第一冷却风扇53的转速及图4所示的吸气口21a和21c的宽度L1和L3。同样地，冷却风f2a、f2c的风量依赖于第二冷却风扇54的转速及图4所示的吸气口22a和22c的宽度L1和L3。因此，通过根据设置姿态来控制第一、第二冷却风扇53、54的转速，使最佳风量的冷却风分别吹到灯泡上部12a和灯泡下部12b，使灯泡12保持在合适温度。

此外，由于密封部13的位置不依赖于设置姿态，始终处于旋转中心，因此吹来固定的风量即可。灯冷却风f1b和f2b叠加后的风量吹到密封部13，但冷却风f1b依赖于第一冷却风扇53的转速和吸气口21b的宽度L2，冷却风f2b依赖于第二冷却风扇54的转速和吸气口22b的宽度L2。在此，由于宽度L2固定，通过控制冷却风扇53、54的转速使密封部13保持在合适温度。

通过本实施例的冷却机构的结构，从冷却风扇53、54送来的冷却风的流动不被遮蔽，能够减轻途中的风道损失，因此能够抑制冷却风扇的转速。由此能够实现投影仪装置的低噪声化。

图7A～图7D是表示作为投影仪装置的设置姿态的四种代表性的姿势的图。在此，以摆设设置时为基准S＝0度，以投影方向（﹢Z方向）绕X轴旋转了多少度来定义设置角度S。

图7A是设置角度S＝0度的摆设设置的情况下，将投影仪装置1设置在桌面等上，从投影透镜93向黑板或屏幕投影影像的方式。

图7B是设置角度S＝90度的向上投影设置的情况下，是投影仪装置1向上，向天花板等投影影像的方式。

图7C是设置角度S＝180度的吊设设置的情况下，将投影仪装置1反向安装在天花板等上，向黑板或屏幕投影影像的方式。

图7D是设置角度S＝270度的向下投影设置的情况下，将投影仪装置1安装在天花板等上，向地板投影影像的方式。

图8A～图8D是表示图7A～图7D的各投影仪装置中灯单元10内的冷却风的图。各图都表示灯单元10的正视截面图，示意性地表示从灯泡上部12a到灯泡下部12b的冷却风。

图8A为表示摆设设置（设置角度S＝0度）时，灯冷却风f1a和f1c吹到灯泡上部12a，灯冷却风f2a和f2c吹到灯泡下部12b。各冷却风的风量由箭头粗细表示其大小关系。即，通过将吸气口21侧的冷却风f1a和f1c的风量设定得较大，将吸气口22侧的冷却风f2a和f2c的风量设定得较小，来加强灯泡上部12a的冷却。此外，密封部13与设置姿态无关，由灯冷却风f1b和f2b吹风。

图8B为表示向上投影设置（设置角度S＝90度）时，灯冷却风f1a和f2c吹到灯泡上部12a，灯冷却风f1c和f2a吹到灯泡下部12b。此时，将吸气口21侧的冷却风f1a和f1c的风量设定得较大，并通过f1a与f1c之差（宽度L1与L3之差）来加强灯泡上部12a的冷却。

图8C为表示吊设设置（设置角度S＝180度）时，灯冷却风f2a和f2c吹到灯泡上部12a，灯冷却风f1a和f1c吹到灯泡下部12b。此时，将吸气口22侧的冷却风f2a和f2c的风量设定得较大，来加强灯泡上部12a的冷却。

图8D为表示向下投影设置（设置角度S＝270度）时，灯冷却风f1c和f2a吹到灯泡上部12a，灯冷却风f1a和f2c吹到灯泡下部12b。此时，将吸气口22侧的冷却风f2a和f2c的风量设定得较大，并通过f2a与f2c之差（宽度L1与L3之差）来加强灯泡上部12a的冷却。

在设置姿态在上述之外的设置角度S的情况（例如S＝135度）时，通过控制吸气口21侧的冷却风f1a、f1c和吸气口22侧的冷却风f2a、f2c的风量，能够增大吹到灯泡上部12a的风量来加强冷却。其理由为，由于从相同方向吹到灯泡12的一对冷却风f1a和f1c（或者f2a和f2c）在Z方向上错开，冷却风包围灯泡12周围从而产生效果。

图9是表示第一、第二冷却风扇53、54对于投影仪装置的各设置姿态的合理转速的图。设置角度S以45度间隔表示0～360度。环境条件为，外部气温25度C，外部气压1013hPa。在本例中，通过将各冷却风扇的转速适当地控制在2000～4200rpm（每分钟转速）的范围内，能够将放电灯11的灯泡上部12a、灯泡下部12b和密封部13保持在合适温度。该结果为一个例子，最佳条件依赖于放电灯11及其冷却机构（冷却风扇）的构造而无须明言。此外，设置姿态（设置角度S）为上述之外的情况下，能够通过插值求得最佳条件。

图10是表示冷却风扇的合理转速的环境条件依赖性的图。以外部气温25度C、外部气压1013hPa下的冷却风扇的合理转速为基准，以倍率表示外部气温和外部气压变化时合理转速的变化。即根据环境条件利用该倍率修正转速即可。在外部气温高的情况下，或者外部气压低的情况下，由于冷却风扇的冷却效率降低，需要进行增加风扇转速的修正。

本实施例中，利用图9和图10的结果将冷却风扇53、54的转速控制在最佳。图9和图10的数据保存在存储器中。设置角度传感器82检测投影仪装置1的姿态（设置角度S），外部气温传感器83检测外部气温，气压传感器84检测外部气压。微机80基于这些检测信息设定用于将放电灯11保持在合适温度的冷却风扇53、54的转速。即，参考图9的数据，读取与设置角度S相应的冷却风扇53、54的合理转速，并且参考图10的数据，读取与外部气温和外部气压相应的转速的倍率（修正量），将合理转速乘以倍率来设定各自的最佳转速。然后，向风扇电源电路87输出冷却风扇53、54的转速控制指令。

图11A和图11B是表示本实施例中获得的各设置姿态时的放电灯11的温度特性的图。工作条件为放电灯点亮后，使冷却风扇53、54以图9和图10所示的合理转速旋转进行冷却的情况。

图11A表示灯泡上部12a和灯泡下部12b的温度，以实线表示设置角度依赖关系。另一方面，作为放电灯温度规范的一个例子，以虚线（点划线）表示灯泡上部12a的上限温度860度C和下限温度800度C、灯泡下部12b的下限温度730度C。由此，通过本实施例的冷却机构，在包含设置角度S＝135度的中间角度的任意设置姿态下都能够满足灯泡上部12a和灯泡下部12b的温度规范。

图11B表示密封部13的温度，以实线表示其温度特性。另一方面，作为密封部13的温度规范的一个例子，以虚线表示上限温度350度C。由此，通过本实施例的冷却机构，在任意设置姿态下都能够满足密封部13的温度规范。

对本实施例的投影仪装置中放电灯的冷却动作的步骤进行说明。

（1）通过操作部81的操作使投影仪装置1的电源为ON（接通）。

（2）设置角度传感器82、外部气温传感器83和气压传感器84分别检测装置的设置角度、外部气温、外部气压。

（3）微机80获取设置角度的信息，参考图9的设置角度依赖关系数据，求得冷却风扇53和冷却风扇54的合理转速。

（4）进一步地，微机80获取外部气温、外部气压，参考图10的环境条件依赖关系数据，将冷却风扇53、54的合理转速乘以倍率（修正量）来设定最佳转速。

（5）微机80控制风扇电源电路87，使冷却风扇53、54分别以最佳转速旋转。

（6）冷却风扇53产生的冷却风通过风管71被引导到灯冷却吸气口21，由分割后的吸气口21a、21b、21c分流为灯冷却风f1a、f1b、f1c。

（7）同样地，冷却风扇54产生的冷却风通过风管72被引导到灯冷却吸气口22，由分割后的吸气口22a、22b、22c分流为灯冷却风f2a、f2b、f2c。

（8）分流后的冷却风f1a、f1c和冷却风f2a、f2c分别吹到灯泡12的上部12a和下部12b。如图8A～图8D所示，各冷却风吹到灯泡12的位置（上部12a或下部12b）依赖于装置的设置姿态（设置角度）。

（9）分流后的冷却风f1b、f1b吹到密封部13，这与装置的设置姿态无关而为一定。

由上，本实施例的投影仪装置在任意的设置姿态下都能够使放电灯11的灯泡上部12a和灯泡下部12b以及密封部13分别保持在合适温度。

实施例2

第二实施例是将两台投影仪装置容纳于共用的壳体内并使其作为一台投影仪装置工作的场合。在实现重视亮度的高端投影仪装置的情况下，可使两台中端（中等程度亮度）投影仪装置同时工作，通过重叠投影相同图像来实现两倍亮度。在此将这种装置结构称为“复合型投影仪装置”。本发明的冷却机构也能够适用于复合型投影仪装置的情况。

图12是作为本发明的第二实施例的复合型投影仪装置的光学系统和冷却机构的外观图。

复合型投影仪装置2在共用的壳体内容纳了两台投影仪装置1、1’。一个投影仪装置1（图左侧）与实施例1的投影仪装置1为相同构造，坐标轴也同样地确定。另一个投影仪装置1’（图右侧）相对于Z轴与投影仪装置1成镜面对称地翻转配置。具体地，投影仪装置1’中的光学单元90’（投影透镜93’）与投影仪装置1中的光学单元90（投影透镜93）在Z方向和Y方向上为相同构造，在X方向上为反转的构造。并且，投影仪装置1’中的灯单元10’和冷却机构（冷却风扇53’、54’和风管71’、72’）与投影仪装置1中的灯单元10和冷却机构（冷却风扇53、54和风管71、72）在Z方向上为相同构造，在X方向和Y方向上为反转的构造。即，投影仪装置1’中的冷却机构以Z轴为中心将投影仪装置1中的冷却机构旋转180度（翻转）而得到，两个冷却风扇53’、54’和两个风管71’、72’在Y方向上的配置互换。

复合型投影仪装置2中，由于投影仪装置1和投影仪装置1’同时工作，因此实施例1（图1）中的微机80、操作部81、各种传感器82、83、84、显示驱动电路85、各电源电路86、87等共用。

在复合型投影仪装置2中，也需要无论装置被设置成任意姿态都使各投影仪装置1、1’的放电灯保持在合适温度。相对于复合型投影仪装置2的各设置姿态，投影仪装置1的冷却动作可如实施例1（图9）所述，设定冷却风扇53、54的转速即可。但由于投影仪装置1’的冷却机构与投影仪装置1的冷却机构在Y方向的配置互换，投影仪装置1’的冷却控制通过使投影仪装置1的冷却控制在Y方向上翻转而进行。即，投影仪装置1’的第一冷却风扇53’与投影仪装置1的第二冷却风扇54同样地控制，投影仪装置1’的第二冷却风扇54’与投影仪装置1的第一冷却风扇53同样地控制。

图13是投影仪装置1’侧的第一、第二冷却风扇53’、54’对于复合型投影仪装置的各设置姿态的合理转速的图。设置角度S以45度间隔表示0～360度。环境条件为，外部气温25度C，外部气压1013hPa。其结果是将实施例1（图9）中的第一、第二冷却风扇53、54的合理转速互换后所得。由此，在投影仪装置1’中也能够使放电灯的灯泡上部和灯泡下部以及密封部保持合适温度。

图14A～图14D是表示图7A～图7D的各设置姿态下的投影仪装置1’侧的灯单元10’内的冷却风的图。此外，投影仪装置1侧的灯单元10内的冷却风如图8A～图8D所示。投影仪装置1’的各部分和冷却风的符号附以撇号（’）。

图14A为表示摆设设置（设置角度S＝0度）时，灯冷却风f2a’和f2c’吹到灯泡上部12a’，灯冷却风f1a’和f1c’吹到灯泡下部12b’。并且，将吸气口22’侧的冷却风f2a’和f2c’的风量设定得较大，来加强灯泡上部12a’的冷却。这与图8C（投影仪装置1侧，设置角度S＝180度）相同。

图14B为表示向上投影设置（设置角度S＝90度）时，灯冷却风f1c’和f2a’吹到灯泡上部12a’，灯冷却风f1a’和f2c’吹到灯泡下部12b’。这与图8D（投影仪装置1侧，设置角度S＝270度）相同。

图14C为表示吊设设置（设置角度S＝180度）时，灯冷却风f1a’和f1c’吹到灯泡上部12a’，灯冷却风f2a’和f2c’吹到灯泡下部12b’。这与图8A（投影仪装置1侧，设置角度S＝0度）相同。

图14D为表示向下投影设置（设置角度S＝270度）时，灯冷却风f1a’和f2c’吹到灯泡上部12a’，灯冷却风f1c’和f2a’吹到灯泡下部12b。这与图8B（投影仪装置1侧，设置角度S＝90度）相同。

如上所述，投影仪装置1’中的冷却风扇53’、54’的控制将设置角度S旋转180度来进行投影仪装置1中的控制即可。由此，在复合型投影仪装置中，也能够在任意的设置姿态下使放电灯的灯泡上部和灯泡下部以及密封部分别保持合适温度。在实施例2中，由于两台投影仪装置的冷却机构共用，易于进行冷却控制，并且具有降低制造成本的效果。

附图记号说明

1、1’……投影仪装置

2……复合型投影仪装置

5……屏幕

10、10’……灯单元

11……放电灯

12……灯泡

12a……灯泡上部

12b……灯泡下部

13……密封部

14……反射镜

21、21a、21b、21c……灯冷却吸气口

22、22a、22b、22c……灯冷却吸气口

23a、23b……灯冷却排气口

24……固定架

33……防爆玻璃

53、54、55……冷却风扇

60……分隔板

71、72……风管

73、74……整流肋

80……微机

81……操作部

82……设置角度传感器

83……外部气温传感器

84……气压传感器

85……显示驱动电路

86……灯电源电路

87……风扇电源电路

90、90’……光学单元

91……照明光学系统

92……显示面板

93……投影透镜

f1a、f1b、f1c、f2a、f2b、f2c……灯冷却风。

Claims (7)

1.一种以放电灯作为光源来投影图像的投影仪装置，其特征在于，包括：

冷却机构，其为了冷却所述放电灯，将第一、第二冷却风扇产生的冷却风通过第一、第二风管引导至所述放电灯的第一、第二灯冷却吸气口并将冷却风吹至所述放电灯；

设置角度传感器，其检测该投影仪装置的设置姿态；和

冷却控制部，其根据该设置角度传感器检测出的设置姿态来控制所述第一、第二冷却风扇的转速，

所述第一、第二灯冷却吸气口关于所述放电灯的光轴对称地配置，

该第一、第二灯冷却吸气口被分割成开口面积各异的多个吸气口，

经过该多个吸气口而被分流成多路的冷却风分别吹至所述放电灯的不同位置。

2.如权利要求1所述的投影仪装置，其特征在于：

所述分流成多路的冷却风的一部分被吹至所述放电灯的灯泡，

所述冷却控制部控制所述第一、第二冷却风扇，使得吹至由该投影仪装置的设置姿态所决定的所述灯泡的重力方向上部的冷却风的风量比吹至所述灯泡的重力方向下部的冷却风的风量大。

3.如权利要求2所述的投影仪装置，其特征在于：

所述分流成多路的冷却风的一部分被吹至所述放电灯的密封部。

4.如权利要求2所述的投影仪装置，其特征在于，包括：

检测外部气温的外部气温传感器；和

检测外部气压的气压传感器，

所述冷却控制部根据该检测出的外部气温和外部气压来修正所述第一、第二冷却风扇的转速。

5.如权利要求1所述的投影仪装置，其特征在于：

所述第一、第二冷却风扇和所述第一、第二风管分别为相互对置的对称结构，冷却风的流路长度相等。

6.如权利要求1所述的投影仪装置，其特征在于：

所述第一、第二风管内设有用于对冷却风的流动进行整流的整流肋。

7.一种复合型投影仪装置，将两台权利要求1至6中任一项所述的投影仪装置收纳在共用的壳体内，重叠地投影相同图像，所述复合型投影仪装置的特征在于：

各投影仪装置中的所述放电灯和所述冷却机构为相同结构，一个冷却机构配置成相对于另一个冷却机构以投影轴为中心旋转180度，

各投影仪装置中的所述冷却控制部为共用的冷却控制部，交替地进行各投影仪装置中的所述第一、第二冷却风扇的控制。