特許 7743766 光源装置、および画像投射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-09-16

(45)【発行日】2025-09-25

(54)【発明の名称】光源装置、および画像投射装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20250917BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20250917BHJP

   G03B 21/16 20060101ALI20250917BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20250917BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20250917BHJP

   F21V 29/51 20150101ALI20250917BHJP

   F21V 29/67 20150101ALI20250917BHJP

   F21V 23/06 20060101ALI20250917BHJP

   F21V 23/00 20150101ALI20250917BHJP

   F21V 31/00 20060101ALI20250917BHJP

   H05B 47/105 20200101ALI20250917BHJP

   H05B 47/20 20200101ALI20250917BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20250917BHJP

   F21Y 101/00 20160101ALN20250917BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20250917BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20250917BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 A

G03B21/00 D

G03B21/16

F21S2/00 377

F21V29/503

F21V29/51

F21V29/67

F21V23/06

F21V23/00 140

F21V31/00 100

H05B47/105

H05B47/20

H05K7/20 H

F21Y101:00 100

F21Y101:00 300

F21Y115:10

F21Y115:30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021180065

(22)【出願日】2021-11-04

(65)【公開番号】P2023068763

(43)【公開日】2023-05-18

【審査請求日】2024-09-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】真下 淳

【審査官】小野 博之

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１１９２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２１９４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１４０９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２２９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００２３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３９８４１９５（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／３０

２１／５６－２１／６４

３３／００－３３／１６

Ｆ２１Ｓ ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ １／００－１５／０４

２３／００－９９／００

Ｈ０５Ｂ ４７／１０５

Ｈ０５Ｂ ４７／２０

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｆ２１Ｙ １０１／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給される電力に応じて光を発する発光部と、
前記発光部を支持する支持部材と、
前記支持部材に対して着脱可能に設けられ、冷却対象に送風するファン機構と、
前記支持部材に対する前記ファン機構の着脱を検知する検知部と、
前記検知部による検知結果に応じて前記発光部へ供給する電力量を制御する制御部と、
前記発光部を冷却する冷却部材と、を有し、
前記制御部は、前記支持部材に前記ファン機構が取り付けられている場合には、所定量の前記電力を前記発光部へ供給し、前記支持部材から前記ファン機構が取り外されている場合には、前記所定量よりも少ない電力量の前記電力を前記発光部に供給し、
前記所定量は、前記冷却部材の冷却能力に応じて定められた前記発光部を故障または破損させない電力量である、光源装置。

【請求項2】

前記発光部へ供給する電力量のユーザによる選択を受け付ける選択受付部を有する、請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

少なくとも前記発光部および前記支持部材を内部に収容する筐体と、
前記筐体の内部を密閉するためのシール部材と、を有する、請求項１または２に記載の光源装置。

【請求項4】

前記ファン機構を保持し、前記ファン機構と一体に前記支持部材に対して着脱可能なファン保持部材を有し、
前記ファン機構は、前記ファン保持部材が前記支持部材に対して着脱されることによって前記支持部材に対して着脱され、前記制御部に含まれる制御側コネクタおよび前記ファン保持部材に設けられたファン側コネクタを介して前記電力を供給され、
前記制御側コネクタおよび前記ファン側コネクタの少なくとも一方は、外装部材と、前記外装部材に保持された端子と、を有し、
前記端子は、その端部が前記外装部材の外側表面から窪んだ位置に配置されるように、前記外装部材に保持される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項5】

前記ファン保持部材は、
前記ファン保持部材の内部に空気を吸い込む吸気口、および前記ファン保持部材の内部から空気を排出する排気口の少なくとも一方と、
前記吸気口および前記排気口の少なくとも一方に設けられたメッシュ状部材と、を有する、請求項４に記載の光源装置。

【請求項6】

前記ファン保持部材は、管状構造を有し、
前記ファン機構により送風される空気は、前記管状構造の内側を流れる、請求項４または請求項５に記載の光源装置。

【請求項7】

前記ファン保持部材は、その一部が前記支持部材に取り付けられた状態において開閉可能であり、
前記ファン機構は、開放された前記ファン保持部材に対して着脱可能である、請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項8】

前記検知部は、前記支持部材側に設けられている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項9】

前記検知部は、前記ファン保持部材側に設けられている、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の光源装置。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光源装置と、
前記光源装置から照射された光に基づき、画像光を生成する画像生成部と、
前記画像生成部により生成された画像光を投射する投射レンズと、を有する、画像投射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源装置、および画像投射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、発光部を支持する支持部材に着脱可能に設けられ、冷却対象に送風するファン機構を有する光源装置が知られている。この光源装置は、プロジェクタ等の光学装置において使用される。

【0003】

上記の光源装置において、冷却ファンと制御部とを接続するケーブルの配線処理を簡素化するために、密閉空間に配置されるファン機構と、密閉空間の外部に配置された制御部と、を電気的に中継する中継部を備え、中継部の内面に設けられた接続部材が露出するように光源装置を分解することにより、密閉空間に配置されたファン機構を取り外す構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１の構成では、ファン機構が光源装置から取り外されている期間には光源装置を使用できない。

【0005】

本発明は、ファン機構が光源装置から取り外されている期間にも使用可能な光源装置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】

【0006】

本発明の一態様に係る光源装置は、供給される電力に応じて光を発する発光部と、前記発光部を支持する支持部材と、前記支持部材に対して着脱可能に設けられ、冷却対象に送風するファン機構と、前記支持部材に対する前記ファン機構の着脱を検知する検知部と、前記検知部による検知結果に応じて前記発光部へ供給する電力量を制御する制御部と、前記発光部を冷却する冷却部材と、を有し、前記制御部は、前記支持部材に前記ファン機構が取り付けられている場合には、所定量の前記電力を前記発光部へ供給し、前記支持部材から前記ファン機構が取り外されている場合には、前記所定量よりも少ない電力量の前記電力を前記発光部に供給し、前記所定量は、前記冷却部材の冷却能力に応じて定められた前記発光部を故障または破損させない電力量である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ファン機構が光源装置から取り外されている期間にも使用可能な光源装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る光源装置の全体構成を例示する図である。

【図2】第１実施形態に係る光源装置の構成を例示するブロック図である。

【図3】ファン機構を取り外した図１の光源装置を例示する正面図である。

【図4】第１実施形態に係るファン保持部材の構成を例示する正面図である。

【図5】第１実施形態に係る制御部の機能構成を例示するブロック図である。

【図6】第１実施形態に係る光源装置の制御部による処理例のフロー図である。

【図7】第１実施形態に係る制御側コネクタ近傍の拡大断面図である。

【図8】第１実施形態に係るファン保持部材の吸排気口を例示する図である。

【図9】第４実施形態に係る画像投射装置の密閉状態例を説明する図である。

【図10】第２実施形態に係る光源装置の構成を例示する正面図である。

【図11】第２実施形態に係る光源装置の構成を例示するブロック図である。

【図12】第２実施形態に係るファン保持部材の構成を例示する正面図である。

【図13】第３実施形態に係る光源装置の構成を例示する正面図である。

【図14】図１３の光源装置のファン保持部材の開放例を示す図である。

【図15】第４実施形態に係る画像投射装置の構成を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施形態に係る光源装置および画像投射装置について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための光源装置および画像投射装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさ、位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。

【0010】

以下に示す図においてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸により方向を示す場合があるが、Ｚ軸に沿うＺ方向は、実施形態に係る光源装置および画像投射装置が光を照射する方向を示し、Ｘ軸に沿うＸ方向は、Ｚ方向に交差する方向を示し、Ｙ軸に沿うＹ方向は、Ｘ方向およびＺ方向のそれぞれに交差する方向を示すものとする。

【0011】

Ｘ方向で矢印が向いている方向を＋Ｘ方向、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向と表記し、Ｙ方向で矢印が向いている方向を＋Ｙ方向、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向と表記する。またＺ方向で矢印が向いている方向を＋Ｚ方向、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向と表記する。但し、これらのことは、光源装置および画像投射装置の使用時における向きを制限するものではなく、光源装置および画像投射装置の向きは任意である。

【0012】

［第１実施形態］
＜光源装置１００の構成例＞
図１から図４を参照して、第１実施形態に係る光源装置１００の全体構成について説明する。図１および図２は光源装置１００の全体構成例を示す図であり、図１は正面図、図２はブロック図である。図３は、ファン機構を取り外した状態の光源装置１００を例示する正面図である。図４は、ファン保持部材の構成を例示する正面図である。

【0013】

図１および図２に示すように、光源装置１００は、発光部１と、支持部材２と、ヒートパイプ３と、ファン機構４と、ファン保持部材５と、検知部６と、制御部７と、を有する。

【0014】

光源装置１００は、例えばプロジェクタ等の画像投射装置に取り付けられ、画像投射装置から投射される画像光を生成する用途等に使用される。但し、光源装置１００の用途は、画像投射装置に限定されるものではなく、光を用いる各種の光学装置に適用可能である。特に、光源装置１００は、強い照射光を要し、発光部１の発熱が大きい光学装置に好適である。

【0015】

発光部１は、供給される電力に応じて光を発する。発光部１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、ハロゲンランプ、キセノンランプまたはメタルハライドランプ等を使用できる。発光部１は、供給される電力に応じて発光すると共に発熱する。なお、発光部１は、異なる色の光を発する複数の発光部を含んでもよい。

【0016】

支持部材２は、発光部１を支持する部材である。支持部材２は、金属材料または樹脂材料等を含んで構成される。本実施形態では、支持部材２は、アルミニウム等の熱伝導性が高い金属材料を含み、周囲の空気に接する面積が大きくなるように構成され、発光部１を支持しつつ発光部１の発熱を放熱および排熱して発光部を冷却するヒートシンクである。支持部材２は、発光部を冷却する冷却部材としても機能する。但し、支持部材２は、発光部１を支持できれば、必ずしもヒートシンクではなくてもよい。

【0017】

ヒートパイプ３は、発光部１を冷却する冷却部材の一例である。ヒートパイプ３は、蒸発と凝縮の潜熱を利用した熱輸送部材であり、発光部１の発熱を輸送することによって発光部１を冷却する。本実施形態では、発光部１の発熱は、ヒートパイプ３を通って支持部材２に伝達され、支持部材２から放熱および排熱される。光源装置１００は、ヒートパイプ３等の冷却部材を必ずしも有さなくてもよいが、発光部１の冷却効率を上げるためには、冷却部材を有することが好ましい。

【0018】

ファン機構４は、支持部材２に対して着脱可能に設けられ、冷却対象に送風する機構である。ファン機構４は、１以上の羽根部材を有し、羽根部材を回転させることによって空気に流動エネルギーを与えて送風する。ファン機構４には、軸流ファン、多翼ファンまたは貫流ファン等の各種のファンを適用可能である。

【0019】

本実施形態では、ファン機構４は、第１ファン機構４１と、第２ファン機構４２と、を含む。第１ファン機構４１および第２ファン機構４２は、異なる位置に設けられ、冷却対象に向けて異なる位置から送風する。但し、ファン機構４は、２つのファン機構を含む構成に限らず、１つのファン機構を含んでもよいし、３つ以上のファン機構を含んでもよい。冷却対象は、本実施形態では、発光部１、支持部材２およびヒートパイプ３等である。ファン機構４は、これらの冷却対象に向けて空気を送風して冷却する。

【0020】

ファン保持部材５は、ファン機構４を保持し、ファン機構４と一体に支持部材２に対して着脱可能な部材である。図４に示すように、ファン保持部材５は、管状構造を有し、ファン機構４により送風される空気は、管状構造の内側を流れる。管状構造はダクト構造と言い換えてもよい。図４では、ファン機構４により送風される空気は、Ｚ方向に沿って流通可能になっている。ファン保持部材５は、管状構造を有することにより、管が延伸するＺ方向に沿って空気を強制対流させることができる。

【0021】

図３および図４に示すように、ファン機構４は、ファン保持部材５が支持部材２に対して着脱されることによって、支持部材２に対して着脱される。ファン機構４は、制御部７に含まれる制御側コネクタ７０およびファン保持部材５に設けられたファン側コネクタ５０を介して電力を供給される。ファン側コネクタ５０は、支柱部材等を介してファン保持部材５に設けられている。

【0022】

光源装置１００は、複数のファン機構４およびファン側コネクタ５０等の複数の機構および部材を一体にして支持部材２に対して着脱することにより、ファン機構４の着脱を容易にすることができる。但し、光源装置１００は、必ずしもファン保持部材５を有さなくてもよく、ファン機構４は支持部材２に対して直接着脱されてもよい。またファン機構４は、筐体等を介して支持部材２に対して間接的に着脱されてもよい。

【0023】

検知部６は、支持部材２に対するファン機構４の着脱を検知する。図１、図３および図４に示すように、本実施形態では、検知部６は、支持部材２に設けられたプッシュボタンである。但し、検知部６は、ファン保持部材５側ではなく支持部材２側に設けられていれば、必ずしも支持部材２に設けられていなくてもよい。検知部６は、発光部１に設けられてもよいし、光源装置１００が発光部１および支持部材２等を内部に収容する筐体を有する場合には、この筐体等に設けられてもよい。

【0024】

一方、ファン保持部材５には、Ｙ軸方向を長手とする柱状部材であるボス６１が設けられている。

【0025】

検知部６は、支持部材２へファン機構４を取り付けた場合に、ボス６１の端部が検知部６を押すことを検知し、ファン機構４の取付を検知できる。また検知部６は、支持部材２からファン機構４を取り外した場合に、ボス６１の端部が検知部６を押さなくなることを検知し、ファン機構４の取り外しを検知できる。検知部６は、ファン機構４の着脱状態を示す、または着脱状態に関連する、検知信号を制御部７に出力する。

【0026】

但し、検知部６による検知方式は、上記に限定されるものではない。例えば検知部６は、プッシュボタンに代えて通電を検知するセンサであり、導電性部材を含んで構成したボス６１との接触通電をセンサで検知することによって、ファン機構４の取付を検知してもよい。他に検知部６は、光学式や静電容量式等の近接センサを有し、ファン保持部材５が近接したことを検知することにより、ファン機構４の取付を検知してもよい。

【0027】

制御部７は、検知部６による検知結果に応じて発光部１へ供給する電力量を制御する。図３に示すように、制御部７は制御側コネクタ７０を有する。支持部材２にファン保持部材５が取り付けられると、ファン側コネクタ５０が制御側コネクタ７０に嵌合することにより、制御部７とファン機構４とが電気的に接続される。

【0028】

制御部７は、電気実装基板に実装されたＣＰＵ（Central Processing Unit）、電気回路およびメモリ等を含んで構成される。光源装置１００において制御部７を有する電気実装基板の配置位置は任意であり、支持部材２にファン保持部材５が取り付けられた際に制御側コネクタ７０とファン側コネクタ５０とが嵌合可能であればよい。

【0029】

＜制御部７の機能構成例＞
図５は、制御部７の機能構成を例示するブロック図である。制御部７は、着脱情報取得部７１と、選択受付部７２と、供給電力制御部７３と、を有する。制御部７は、これらの機能をＣＰＵがメモリに記憶された所定のプログラムを実行することにより、または電気回路により実現する。

【0030】

着脱情報取得部７１は、検知部６による検知信号を入力し、ファン機構４が支持部材２に着脱しているか否かを示す着脱情報を取得する。

【0031】

選択受付部７２は、発光部１へ供給する電力量に対するユーザの選択を受け付ける。例えば選択受付部７２は、光源装置１００が有する操作部を介して、発光部１へ供給する電力量に対するユーザの選択を受け付けることができる。ユーザは発光部１へ供給する電力量を選択することにより、発光部１が発する光の明るさを選択できる。

【0032】

供給電力制御部７３は、発光部１へ供給する電力量を制御する。例えば供給電力制御部７３は、商用電源２００から供給される電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御方式等を用いて変調することにより、発光部へ供給する電力量を制御する。但し、電力供給元は商用電源２００に限定されず、供給電力制御部７３は、他の電源装置から供給される電力を制御し、発光部１へ供給する電力量を制御してもよい。

【0033】

本実施形態では特に、供給電力制御部７３は、検知部６による検知結果に応じて発光部１へ供給する電力量を制御する。より具体的には、供給電力制御部７３は、着脱情報取得部７１が、検知部６による検知信号に応じて取得した着脱情報に基づいて、ファン機構４が支持部材２に取り付けられているか否かを判定する。供給電力制御部７３は、ファン機構４が支持部材２に取り付けられている場合には、所定量の電力を発光部１に供給し、ファン機構４が支持部材２から取り外されている場合には、上記所定量よりも少ない電力量の電力を発光部１に供給する。

【0034】

ここで、ファン機構４が支持部材２から取り外されていると、ファン機構４により送風できないため、発光部１の発熱の抑制効率が低下する結果、発光部１が発熱によって故障したり、破損したりする場合がある。また発光部１の故障または破損等を防止するために発光部１による発光を停止させると、ファン機構４が支持部材２から取り外されている期間には、ユーザは光源装置１００を使用できなくなる。

【0035】

本実施形態では、光源装置１００は、ファン機構４が支持部材２から取り外されている期間には、上記所定量よりも少ない電力量の電力を発光部１に供給する。これにより、光源装置１００は、ファン機構４が支持部材２に取り付けられている場合と比較して発光部１の発する光の明るさを暗くし、発光部１の発熱を抑える。この結果、光源装置１００は、ファン機構４が支持部材２から取り外されている期間にも、発光部１の故障または破損等を防いで使用可能になる。ファン機構４が支持部材２から取り外されている期間には、発光部１の発熱は、ヒートパイプ３および支持部材２の冷却作用によって抑制される。

【0036】

発光部１を故障または破損させない供給電力量は、ヒートパイプ３および支持部材２の冷却能力に応じて予め定められる。供給電力制御部７３は、ファン機構４が支持部材２から取り外されている期間には、予め定められたこの電力量を発光部１に供給することによって、発光部１の発熱を抑制できる。なお、光源装置１００がヒートパイプ３等の冷却部材を有さない場合には、発光部１を故障または破損させない供給電力量は、自然冷却能力に応じて予め定められる。

【0037】

光源装置１００は、ファン機構４の取付が検知部６により検知された場合には、発光部１へ供給する電力量に対するユーザの選択を選択受付部７２により受け付け、選択された電力量を供給電力制御部７３により供給してもよい。

【0038】

＜制御部７による処理例＞
図６は、制御部７による処理の一例を示すフローチャートである。制御部７は、例えば商用電源２００から光源装置１００へ電力供給が開始された際に図６の動作を開始する。

【0039】

まず、ステップＳ６１において、制御部７は、着脱情報取得部７１により、検知部６による検知信号を入力し、ファン機構４が支持部材２に着脱しているか否かを示す着脱情報を取得する。

【0040】

続いて、ステップＳ６２において、制御部７は、供給電力制御部７３により、着脱情報取得部７１により取得された着脱情報に基づき、ファン機構４が支持部材２に取り付けられているか否かを判定する。

【0041】

ステップＳ６２において、取り付けられていると判定された場合には（ステップＳ６２、Ｙｅｓ）、ステップＳ６３において、制御部７は、供給電力制御部７３により、ファン機構４が支持部材２に取り付けられている場合に供給される所定量の電力を発光部１に供給する。その後、制御部７は、ステップＳ６６に処理を移行する。

【0042】

一方、ステップＳ６２において、取り付けられていないと判定された場合には（ステップＳ６２、Ｎｏ）、ステップＳ６４において、制御部７は、選択受付部７２により、発光部１へ供給する電力量に対するユーザの選択を受け付ける。選択される電力量は、上記の所定量よりも少ない電力量である。

【0043】

続いて、ステップＳ６５において、制御部７は、供給電力制御部７３により、選択受付部７２により受け付けた電力量を発光部１に供給する。但し、供給電力制御部７３は、ファン機構４が支持部材２から取り外されている場合における光源装置１００の冷却能力に応じて予め定められた電力量であって、上記の所定量よりも少ない電力量を発光部１に供給してもよい。

【0044】

続いて、ステップＳ６６において、制御部７は、処理を終了するか否かを判定する。例えば制御部７は、商用電源２００から光源装置１００への電力供給が停止された場合、あるいは光源装置１００が有する操作部を介してユーザによる終了指示を受け付けた場合に、処理を終了すると判定する。

【0045】

ステップＳ６６において、終了すると判定された場合には（ステップＳ６６、Ｙｅｓ）、制御部７は処理を終了し、終了しないと判定された場合には（ステップＳ６６、Ｎｏ）、制御部７は、ステップＳ６１以降の処理を再度行う。

【0046】

以上のようにして、制御部７は、発光部１を発光させるために、発光部１に電力を供給することができる。

【0047】

＜光源装置１００の各部の詳細構成例＞
図７は、制御部７における制御側コネクタ７０近傍の拡大断面図である。図７に示すように、制御側コネクタ７０は、外装部材７０１と、外装部材７０１に保持された端子７０２と、を有する。

【0048】

端子７０２は、その端部が外装部材７０１の外側表面７０１ａから窪んだ位置に配置されるように、外装部材７０１に保持される。図７に示すように、外装部材７０１は、Ｚ方向に沿った幅Ｗの空隙内に端子７０２を挿入するようにして端子７０２を保持する。端子７０２の－Ｙ方向側の端部７０２ａは、外装部材７０１の－Ｙ方向側の外側表面７０１ａに対し、深さＤ分、窪んだ位置に配置される。

【0049】

ここで、ファン保持部材５を支持部材２から取り外した場合には、制御部７の制御側コネクタ７０の端子７０２は露出され、露出された端子７０２に触れた人が感電する場合がある。光源装置１００は、端子７０２の－Ｙ方向側の端部７０２ａを、外装部材７０１の－Ｙ方向側の外側表面７０１ａに対し、深さＤ分、窪んだ位置に配置することにより、端子７０２に人が触れることによる感電を防止できる。端子７０２に人が触れないようにするためには、幅Ｗは、人の指が入らない幅であることが好ましい。

【0050】

次に図８は、ファン保持部材５の吸気口５１および排気口５２を例示する図である。図８に示すように、ファン保持部材５は、ファン保持部材５の内部に空気を吸い込む吸気口５１と、ファン保持部材５の内部から空気を排出する排気口５２と、吸気口５１および排気口５２の少なくとも一方に設けられたメッシュ状部材５３と、を有する。

【0051】

吸気口５１は、第１ファン機構４１の送風方向に沿って第１ファン機構４１と向き合うように設けられる。排気口５２は、第２ファン機構４２の送風方向に沿って第２ファン機構４２と向き合うように設けられる。ファン保持部材５は、吸気口５１と、排気口５２と、を有することによりファン保持部材５の内部の空気を換気できる。

【0052】

メッシュ状部材５３は、複数の開口がメッシュ状に設けられた板状の部材である。メッシュ状部材５３は、吸気口５１および排気口５２を塞ぎながらファン保持部材５の内部と外部の間において空気が流れることを可能にする。

【0053】

吸気口５１および排気口５２を通して第１ファン機構４１および第２ファン機構４２に人の指等が触れると、人が怪我をする場合がある。ファン保持部材５は、メッシュ状部材５３を有することにより、吸気口５１および排気口５２を通して第１ファン機構４１および第２ファン機構４２に人が触れて怪我することを防止できる。

【0054】

次に図９は、光源装置１００の密閉状態の一例を説明する図である。図９の例では、光源装置１００は、筐体８と、筐体８の内部を密閉するためのシール部材８１を有する。

【0055】

筐体８は、少なくとも発光部１および支持部材２を内部に収容する箱状部材である。シール部材８１は、筐体８の内部に粉塵等が侵入することを防ぐための部材である。シール部材８１は樹脂テープ部材等を含んで構成可能である。

【0056】

図９において、外装兼冷却部材９は、例えばヒートシンクであり、筐体８に接触するように設けられている。外装兼冷却部材９を筐体８に接触させることにより、発光部１および支持部材２の冷却効率を高くすることができる。投射レンズ１０は、筐体８の内部に設けられた発光部１からの光を投射するレンズである。但し、光源装置１００は、筐体８、外装兼冷却部材９および投射レンズ１０を必ずしも有さなくてもよい。

【0057】

＜光源装置１００の作用効果＞
光源装置１００の作用効果について説明する。

【0058】

光源装置が搭載されるプロジェクタ等の光学装置をユーザが長期間使用するために、光学装置の部品の修理や交換等のメンテナンス作業が光学装置のサービスマンによって行われる場合がある。特に、光源装置の主流がＬＥＤ等の固体光源を用いるものに変わってきた近年は、光源装置の寿命が以前よりも大きく延びるため、光学装置のメンテナンス作業を行う期間も長くなっている。また、サイネージ用途や工場における工程の表示用途等のために光学装置が使用される場合には、光学装置を使用できない期間であるダウンタイムを気にするユーザが多くなっている。

【0059】

光学装置において使用される光源装置では、光源装置が有するファン機構に粉塵やホコリが絡まることにより、ファン機構が故障する場合がある。そのためファン機構を簡単に着脱し、交換可能な光源装置が求められている。

【0060】

ファン機構を簡単に着脱する光源装置の構成として、特許文献１に記載されたものが開示されているが、特許文献１に記載された構成では、ファン機構が光源装置から取り外されている期間に、光源装置が有する発光部の発熱を抑制できずに光源装置を使用できない。そのため、光源装置のダウンタイムが長くなる。

【0061】

本実施形態に係る光源装置１００は、供給される電力に応じて光を発する発光部１と、発光部１を支持する支持部材２と、支持部材２に対して着脱可能に設けられ、冷却対象に送風するファン機構４と、支持部材２に対するファン機構４の着脱を検知する検知部６と、検知部６による検知結果に応じて発光部１へ供給する電力量を制御する制御部７と、を有する。

【0062】

支持部材２へのファン機構４の着脱に応じて発光部１へ供給する電力量を制御することにより、例えば支持部材２へファン機構４が取り付けられている場合と、支持部材２へファン機構４が取り付けられていない場合との間において、供給する電力量を異ならせることができる。これにより、発光部１の発熱を抑えるように制御でき、発光部１の故障または破損を防止できる。この結果、本実施形態では、ファン機構４が光源装置１００から取り外されている期間にも使用可能な光源装置１００を提供できる。

【0063】

また本実施形態では、制御部７は、支持部材２にファン機構４が取り付けられている場合には、所定量の電力を発光部１へ供給し、支持部材２からファン機構４が取り外されている場合には、上記の所定量よりも少ない電力量の電力を発光部１に供給する。これにより、光源装置１００は、ファン機構４が支持部材２に取り付けられている期間と比較して発光部１の発する光の明るさを暗くし、発光部１の発熱を抑えることができ、発光部１の故障または破損を防止できる。この結果、本実施形態では、ファン機構４が光源装置１００から取り外されている期間にも使用可能な光源装置１００を提供できる。

【0064】

また本実施形態では、光源装置１００は、発光部１を冷却するヒートパイプ３（冷却部材）と、ヒートシンクとして機能する支持部材２（冷却部材）と、を有する。光源装置１００は、冷却部材を有することにより、ファン機構４が取り外されている期間にも発光部１の冷却効率を上げ、光源装置１００を使用可能にする。また光源装置１００は、冷却部材を有さない場合と比較して、発光部１が発する光の明るさの制限を緩和させることができる。さらに光源装置１００は、ファン機構４が取り付けられている期間にも、冷却部材によって発光部１の冷却効率を高くし、発光部１の故障または破損等を抑制できる。

【0065】

また本実施形態では、発光部１へ供給する電力量に対するユーザの選択を受け付ける選択受付部７２を有する。これにより、ユーザは、ファン機構４が取り外されている期間に、発光部１が発する光の明るさを選択可能になる。

【0066】

また本実施形態では、光源装置１００は、少なくとも発光部１および支持部材２を内部に収容する筐体８と、筐体８の内部を密閉するためのシール部材８１と、を有する。これにより、光源装置１００は、筐体８の内部に粉塵等が侵入することを防ぎ、発光部１および支持部材２等に粉塵等が付着して故障または機能低下が生じることを抑制できる。

【0067】

また本実施形態では、光源装置１００は、ファン機構４を保持し、ファン機構４と一体に支持部材２に対して着脱可能なファン保持部材５を有する。ファン機構４は、ファン保持部材５が支持部材２に対して着脱されることによって、支持部材２に対して着脱され、制御部７に含まれる制御側コネクタ７０およびファン保持部材５に設けられたファン側コネクタ５０を介して電力を供給される。制御側コネクタ７０およびファン側コネクタ５０の少なくとも一方は、外装部材７０１と、外装部材７０１に保持された端子７０２と、を有し、端子７０２は、その端部７０２ａが外装部材７０１の外側表面７０１ａから窪んだ位置に配置されるように、外装部材７０１に保持される。この構成により、ファン保持部材５が支持部材２から取り外された場合に、人が端子７０２に人が触れることによる感電を防止できる。

【0068】

また本実施形態では、ファン保持部材５は、ファン保持部材５の内部に空気を吸い込む吸気口５１と、ファン保持部材５の内部から空気を排出する排気口５２と、吸気口５１および排気口５２のそれぞれに設けられたメッシュ状部材５３と、を有する。ファン保持部材５は、メッシュ状部材５３を有することにより、吸気口５１および排気口５２を通して第１ファン機構４１および第２ファン機構４２に人が触れ、怪我をすることを防止できる。

【0069】

また本実施形態では、ファン保持部材５は、管状構造を有し、ファン機構４により送風される空気は、管状構造の内側を流れる。ファン保持部材５は、管状構造を有することにより、管に沿って空気を強制対流させることができ、冷却対象の冷却効率を向上させることができる。なお、ファン保持部材５は、吸気口５１および排気口５２の少なくとも一方を有し、吸気口５１および排気口５２の少なくとも一方に設けられたメッシュ状部材５３を有してもよい。

【0070】

また本実施形態では、検知部６は、支持部材２側に設けられている。これにより、ファン保持部材５を支持部材２から取り外した場合に、ボス等の突起が支持部材２から突き出すことをなくし、ファン保持部材５が取り外された光源装置１００の取り扱いを容易にすることができる。

【0071】

［第２実施形態］
図１０から図１２を参照して、第２実施形態に係る光源装置１００ａについて説明する。なお、第１実施形態において説明した同一の構成部には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す各実施形態においても同様とする。

【0072】

図１０および図１１は光源装置１００の全体構成例を示す図であり、図１０は正面図、図１１はブロック図である。図１２は、ファン保持部材５ａの構成を例示する正面図である。

【0073】

図１０から図１２に示すように、光源装置１００ａは、ファン保持部材５ａを有する。検知部６は、ファン保持部材５ａに設けられている。但し、検知部６は、支持部材２側ではなくファン保持部材５ａ側に設けられていれば、必ずしもファン保持部材５ａに設けられなくてもよい。ボス６１は、支持部材２に設けられている。

【0074】

検知部６は、支持部材２へファン機構４を取し付けた時に、支持部材２に設けられたボス６１の端部が、ファン保持部材５ａに設けられた検知部６を押すことを検知し、ファン機構４の取付を検知できる。また検知部６は、支持部材２からファン機構４を取り外した時に、ボス６１の端部がファン保持部材５ａに設けられた検知部６を押さなくなることを検知し、ファン機構４の取り外しを検知できる。検知部６は、ファン機構４の着脱状態を示す、または着脱状態に関連する、検知信号を制御部７に出力する。光源装置１００ａにおける上記以外の機能および作用は、第１実施形態と同様である。

【0075】

光源装置１００ａは、ファン保持部材５ａに設けられた検知部６を有することにより、支持部材２側の部品数を削減でき、ファン保持部材５ａを取り外した光源装置１００ａを小型化できる。これ以外の効果は、第１実施形態と同様である。

【0076】

［第３実施形態］
図１３および図１４を参照して、第３実施形態に係る光源装置１００ｂについて説明する。図１３は、光源装置１００ｂの構成を例示する正面図である。図１４は、図１３の光源装置１００ｂにおいてファン保持部材５ｂが開放された状態の一例を示す図である。

【0077】

図１３および図１４に示すように、光源装置１００ｂは、ファン保持部材５ｂを有する。ファン保持部材５ｂは、その一部が支持部材２に取り付けられた状態において開閉可能である。ファン機構４は、開放されたファン保持部材５ｂに対して着脱可能である。

【0078】

ファン保持部材５ｂは、ファン保持部材５ｂに設けられた回転軸部材５５を回転軸とし、図１４の矢印５６の方向（反時計回り）に略９０度回転することにより開放される。またファン保持部材５ｂは、図１４の状態から、回転軸部材５５を回転軸とし、矢印５６とは反対側方向（時計回り）に回転することにより閉鎖される。但し、ファン保持部材５ｂの開閉時の回転角度は、必ずしも略９０度ではなくてもよく、適宜変更可能である。

【0079】

図１３は、ファン保持部材５ｂが閉鎖された状態を示し、図１４は開放された状態を示している。ファン保持部材５ｂが開放された状態では、制御側コネクタ７０とファン側コネクタ５０は非嵌合となる。またボス６１は検知部６を押していないため、検知部６は、ファン保持部材５ｂが支持部材２から取り外されていることを示す信号を制御部７に出力する。

【0080】

ファン機構４は、ファン保持部材５ｂが開放された状態において、ファン保持部材５ｂから取り外し可能となる。

【0081】

光源装置１００ｂは、ファン保持部材５ｂを、その一部が支持部材２に取り付けられた状態において開閉可能とし、開放されたファン保持部材５ｂに対してファン機構４を着脱可能とする。これにより、光源装置１００ｂは、ファン機構４の着脱作業を容易にし、メンテナンスの作業性を向上させることができる。これ以外の効果は、第１実施形態と同様である。

【0082】

［第４実施形態］
図１５は、第４実施形態に係る画像投射装置３００の構成を例示する図である。

【0083】

図１５に示すように、画像投射装置３００は、光源装置１００ｄと、外装兼冷却部材９と、投射レンズ１０と、画像生成部１１と、を有する。画像投射装置３００は、例えばプロジェクタである。

【0084】

光源装置１００ｄは、赤色の光を発する赤用発光部１Ｒと、緑色の光を発する緑用発光部１Ｇと、青色の光を発する青用発光部１Ｂと、を有する。光源装置１００ｄの機能は、３色の光を照射可能である点を除き、光源装置１００と同様である。なお、画像投射装置３００は、光源装置１００ｄに代えて、光源装置１００ａ、１００ｂまたは１００ｃのいずれか１つを有してもよい。

【0085】

画像生成部１１は、光源装置１００ｄから照射された光に基づき、画像光を生成する。画像光とは画像を形成する光をいう。画像生成部１１は、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を含み、ＤＭＤの各画素を構成する微小ミラーの傾きを制御し、微小ミラーに入射してくる光の反射光を変調することにより、画像光を生成する。画像生成部１１には、赤用発光部１Ｒ、緑用発光部１Ｇおよび青用発光部１Ｂのそれぞれにより発せられた光が入射し、画像生成部１１は、各色の画像光を生成できる。

【0086】

投射レンズ１０は、画像生成部１１により生成された画像光を投射する。例えば投射レンズ１０は、スクリーンや壁等に画像光を投射し、スクリーンや壁に投射された画像を画像投射装置３００のユーザに視認させることができる。

【0087】

画像投射装置３００は、光源装置１００ｄを有することにより、ファン機構が光源装置１００ｄから取り外されている期間にも光源装置１００ｄを使用可能となり、画像投射装置３００のダウンタイムをなくす、あるいは短縮することができる。

【0088】

以上、実施形態における一例について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。すなわち、本発明の範囲内で種々の変形および改良が可能である。

【0089】

実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit)、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

【符号の説明】

【0090】

１ 発光部
１Ｒ 赤用発光部
１Ｇ 緑用発光部
１Ｂ 青用発光部
２ 支持部材（冷却部材の一例）
３ ヒートパイプ（冷却部材の一例）
４ ファン機構
４１ 第１ファン機構
４２ 第２ファン機構
５ ファン保持部材
５０ ファン側コネクタ
５１ 吸気口
５２ 排気口
５３ メッシュ状部材
５５ 回転軸部材
６ 検知部
６１ ボス
７ 制御部
７０ 制御側コネクタ
７０１ 外装部材
７０２ 端子
７１ 着脱情報取得部
７２ 選択受付部
７３ 供給電力制御部
８ 筐体
８１ シール部材
９ 外装兼冷却部材
１０ 投射レンズ
１１ 画像生成部
１００ 光源装置
２００ 商用電源
３００ 画像投射装置
Ｄ 深さ
Ｗ 幅

【先行技術文献】

【特許文献】

【0091】

【文献】特許６６５１８６２号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】