DE102006030856A1

DE102006030856A1 - Lichtquellenvorrichtung

Info

Publication number: DE102006030856A1
Application number: DE102006030856A
Authority: DE
Inventors: Katsuoki Himeji Miyasu; Takehiko Himeji Iguchi; Shunichi Himeji Morimoto
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2007-01-25
Anticipated expiration: 2026-07-05
Also published as: US20070013281A1; US7545087B2; DE102006030856B4; JP4453621B2; JP2007026761A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtquellenvorrichtung, bei welcher eine Lichtquellenlampe in einem Gehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung, welche durch ein Fensterbauteil von außen geschlossen wird, durch Abstützen nur einer hermetisch abschließenden Röhre von der Lichtaustrittsöffnung entfernt angeordnet ist, bei welcher das Licht aus der Lichtquellenlampe durch Reflektoren auf die Lichtaustrittsöffnung projiziert und in welche zugleich Kühlluft eingeleitet wird. Die Lichtquellenlampe weist einen Kolben auf, welcher eine Leuchtröhre, in welcher ein Paar Elektroden gegenüberliegend angeordnet ist, sowie hermetisch abschließende Röhren aufweist, und wobei bei der Lichtquellenlampe ferner an die Elektroden elektrisch angeschlossene Anschlussstifte von den äußeren Enden der hermetisch abschließenden Röhren überstehen und in den hermetisch abschließenden Röhren hermetisch abschließende Bereiche gebildet sind. An einem der Anschlussstifte ist auf der Seite der Lichtaustrittsrichtung eine Kühlrippe mit einer größeren Abmessung in der Radialrichtung als der maximale Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung an einer Position angeordnet, an welcher beim Kontaktieren des Umfangsrandbereiches der Lichtaustrittsöffnung mit dem ihm entgegengesetzten Außenrand weder der Anschlussstift noch die Kühlrippe mit dem Fensterbauteil in Kontakt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtquellenvorrichtung, welche in eine Projektionsvorrichtung, wie beispielsweise Projektorvorrichtung vom Projektionstyp oder dergleichen, eingebaut und verwendet wird.

Gegenwärtig weist ein Typ von Lichtquellenvorrichtungen, welche in eine Projektionsvorrichtung, wie beispielsweise eine Projektorvorrichtung vom Projektionstyp oder dergleichen, eingebaut werden, wie beispielsweise in 5 gezeigt wird, ein im wesentlichen kastenartiges Gehäuse 61, welches mit einer Lichtaustrittsöffnung 62 versehen ist, sowie eine Lichtquellenlampe 70 auf, die in diesem Gehäuse 61 angeordnet ist. Das von dieser Lichtquellenlampe 70 ausgestrahlte Licht wird mittels eines konkaven Reflektors 80 gebündelt und über die Lichtaustrittsöffnung 62 projiziert. Um den Ausnutzungsgrad des Lichtes aus der Lichtquellenlampe 70 zu erhöhen, ist ferner vor dem konkaven Reflektor 80 bezüglich der Lichtaustrittsrichtung beispielsweise ein sphärischer Reflektor 81 angeordnet.

Bei dieser Lichtquellenvorrichtung 60 ist ein Fensterbauteil 65 mit einer Lichtdurchlässigkeit angeordnet, damit die Lichtaustrittsöffnung 62 des Gehäuses 61 von der Außenseite her geschlossen wird. Dadurch wird ein Zustand erreicht, in welchem die Innenseite des Gehäuses 61 hermetisch verschlossen ist. Dementsprechend erreichen beim Betrieb der Lichtquellenlampe 70 die Lichtquellenlampe 70 sowie die zwei Reflektoren 80, 81 eine äußerst hohe Temperatur. Man nimmt daher eine Anordnung vor, in welcher man die Lichtquellenlampe 70 sowie die zwei Reflektoren 80, 81 dadurch abkühlt, dass man beispielsweise über eine Lufteinlassöffnung 63 für eine Kühlluftzufuhr, welche im Gehäuse 61 gebildet ist, Kühlluft ins Gehäuse 61 zuführt. In 5 bezeichnet ein Bezugszeichen 64 eine Evakuieröffnung zum Evakuieren von Kühlluft.

Für die Lichtquellenlampe 70 wird eine Entladungslampe vom Kurzbogentyp verwendet, welche einen Kolben aufweist, welcher beispielsweise eine Leuchtröhre 71 sowie hermetisch abschließende Röhren 72A, 72B aufweist, die an die beiden Enden diese Leuchtröhre 71 angrenzen, und bei welcher in der Leuchtröhre 71 eine Anode 75 sowie eine Kathode 76 gegenüberliegend angeordnet sind und zugleich beispielsweise Xenongas eingefüllt ist.

Die Anode 75 sowie die Kathode 76 sind jeweils an der Spitze eines Anschlussstiftes 77, beispielsweise aus einem Wolframstift, befestigt und gehalten. Der jeweilige Anschlussstift 77 erstreckt sich jeweils in den hermetisch abschließenden Röhren 72A, 72B entlang ihren Röhrenachsen nach außen. Ihre Basisbereiche stehen über die äußeren Rändern der hermetisch abschließenden Röhren 72A, 72B über. An den äußeren Enden der hermetisch abschließenden Röhren 72A, 72B sind die hermetisch abschließenden Röhren 72A, 72B an den Anschlussstiften 77 beispielsweise durch Gradientenglas abgedichtet, wodurch hermetisch abschließende Bereiche gebildet sind.

Bei dieser Lichtquellenlampe 70 ist in die hermetisch abschließende Röhre, welche sich auf der von der Lichtaustrittsrichtung abgewandten Seite befindet, konkret, in die kathodenseitige hermetisch abschließende Röhre 72B, ein Sockel 79 eingebaut. Dieser Sockel 79 wird dadurch, dass er von einem Haltebauteil 66 gehalten wird, im Gehäuse 61 abgestützt.

In den letzen Jahren besteht die Tendenz, dass man eine Projektionsvorrichtung, in welche eine derartige Lichtquellenvorrichtung eingebaut ist, hin- und herträgt und an verschiedenen Orten benutzt. Es besteht daher eine Anforderung einer Verkleinerung der Projektionsvorrichtung, und im Hinblick auf eine derartige Anforderung ist es erforderlich, beispielsweise die Lichtquellenvorrichtung zu verkleinern.

Als ein Mittel zur Verkleinerung der Lichtquellenvorrichtung wurde zwar genannt, dass man beispielsweise die Lichtquellenlampe an sich verkleinert. Im Fall einer Anordnung, in welcher man bloß die Lichtquellenlampe klein ausbildet, wird beim Betrieb der Lichtquellenlampe 70 der Abstand zwischen dem Basisbereich der Anode 75 und dem beispielsweise durch Gradientenglas hermetisch abschließenden Bereich der hermetisch abschließenden Röhre 72A am Anschlussstift 77 klein, wodurch die Anode 75, welche beim Betrieb der Lichtquellenlampe 79 eine äußerst hohe Temperatur erreicht, sich dem hermetisch abschließenden Bereich annähert. Es tritt deshalb der Nachteil auf, dass der hermetisch abschließende Bereich eine sehr hohe Temperatur erreicht und dadurch der Kolben dazu neigt, beschädigt zu werden.

Gegen diesen Nachteil gibt es eine Maßnahme, welche im japanischen Gebrauchsmuster JP 2532712 Y2 beschrieben wird. Hierbei ordnet man beispielsweise an einem Anschlussstift, welcher sich vom hermetisch abschließenden Bereich nach außen überstehend erstreckt, eine Kühlrippe an, um die Temperaturerhöhung des hermetisch abschließenden Bereiches der Lichtquellenlampe zu verhindern. Dadurch wird der Anschlussstift abgekühlt.

Eine andere Maßnahme ist in JP 2003-132845 A offenbart. Hierbei ordnet man beispielsweise im Umfang des Anschlussstiftes ausgehend von der Außenumfangsfläche des Anschlussstiftes in Radialrichtung mit Abständen zueinander mehrere Luftleitplatten in der Weise an, dass sie sich in der Achsrichtung erstrecken. Man lässt in den Spalten zwischen dem Anschlussstift und den Luftleitplatten Kühlluft fließen und kühlt somit den Anschlussstift ab.

Bei der vorstehend beschriebenen Technik kann man zwar den Effekt der Kühlung des Anschlussstiftes in ausreichendem Maß erhalten. Es wurde jedoch herausgefunden, dass in beiden Fällen der folgende Nachteil auftritt:
Bei der Lichtquellenlampe kommt es vor, dass der Kolben beim Betrieb zerbricht, da der Innendruck in der Leuchtröhre beim Betrieb äußerst hoch wird. Da bei der Lichtquellenvorrichtung 60 mit der vorstehend beschriebenen Anordnung nur eine der hermetisch abschließenden Röhren der Lichtquellenlampe 70, das heißt, nur die hermetisch abschließende Röhre 72B, abgestützt wird (einseitige Stützanordnung), gibt es Fälle, in welchen das Fensterbauteil 65 dadurch beschädigt wird, dass Bruchstücke des Kolbens herumfliegen und mit dem Fensterbauteil 65 zusammenstoßen. Insbesondere wenn das Fensterbauteil in einem Zustand beschädigt wird, in welchem die Lichtquellenvorrichtung in eine Projektorvorrichtung eingebaut ist, werden auf die Geräte in der peripheren Umgebung der Projektorvorrichtung negative Einflüsse ausgeübt.

Die Erfindung wurde gemacht, um den vorstehend beschriebenen Nachteil beim Stand der Technik zu beseitigen. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kleine Lichtquellenvorrichtung anzugeben, bei welcher man ein Zerbrechen des Kolbens der Lichtquellenlampe unterdrücken kann und bei welcher man selbst im Fall eines Zerbrechens des Kolbens verhindern kann, dass das im Gehäuse angeordnete Fensterbauteil beschädigt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lichtquellenvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Lichtquellenvorrichtung umfasst:

– ein Gehäuse, in welchem eine Lichtaustrittsöffnung gebildet ist;
– eine Lichtquellenlampe, welche in diesem Gehäuse angeordnet ist;
– Reflektoren, welche in diesem Gehäuse angeordnet sind und welche das von der Lichtquellenlampe ausgestrahlte Licht auf die Lichtaustrittsöffnung projizieren; sowie
– ein Fensterbauteil mit einer Lichtdurchlässigkeit, welches angeordnet ist, um die vorstehend beschriebene Lichtaustrittsöffnung des Gehäuses von außen zu verschließen; und

beim Betrieb der Lichtquellenlampe wird Kühlluft zur Kühlung der Lichtquellenlampe und der Reflektoren in das Gehäuse eingeleitet,
wobei die Lichtquellenlampe einen Kolben, welcher eine Leuchtröhre, in welcher ein Paar Elektroden gegenüberliegend angeordnet ist, sowie hermetisch abschließende Röhren aufweist, die sich an die beiden Enden dieser Leuchtröhre anschließen und sich nach außen erstrecken, wobei bei der Lichtquellenlampe an die Elektroden elektrisch angeschlossene Anschlussstifte sich von den äußeren Enden der hermetisch abschließenden Röhren überstehend erstrecken, in welchen hermetisch abschließende Bereiche gebildet sind, die Lichtquellenlampe in einer Stellung angeordnet ist, in welcher nur die von der Lichtaustrittsrichtung abgewandte hermetisch abschließende Röhre vom Gehäuse abgestützt wird und in welcher die Röhrenachse des Kolbens sich entlang der Lichtaustrittsrichtung erstreckt, und wobei bei der Lichtquellenlampe an einem der Anschlussstifte, welcher auf der Seite der Lichtaustrittsrichtung positioniert ist, eine Kühlrippe mit einer größeren Abmessung in der Radialrichtung als der maximale Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung im Gehäuse an einer Position angeordnet ist, in welcher im Fall eines Kontaktes des äußeren Randbereiches dieser Kühlrippe, welcher dem Umfangsrandbereich der Lichtaustrittsöffnung benachbart ist, mit der Innenwand des Gehäuses weder der Anschlussstift noch die Kühlrippe mit dem Fensterbauteil in Kontakt ist.

Hierbei kann unter dem Begriff "maximaler Durchmesser" ein Durchmesser verstanden werden, wenn der Öffnungsrand der Lichtaustrittsöffnung beispielsweise kreisförmig ist. Wenn der Öffnungsrand der Lichtaustrittsöffnung eine andere Form als eine Kreisform aufweist, wie beispielsweise die eines Polygons, soll man darunter die maximale Breitenabmessung verstehen, wenn man den Öffnungsrand zwischen zwei Parallelen einspannt, derart, dass der Abstand zwischen diesen Parallelen maximal wird. Wenn beispielsweise der Öffnungsrand der Lichtaustrittsöffnung viereckig ist, ist die Abmessung der Diagonale gemeint.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner bei einer Lichtquellenvorrichtung dadurch vorteilhaft gelöst, dass die Kühlrippe in der Weise gebildet ist, dass sich mehrere Kühlluft-Fließöffnungen in der Dickenrichtung durchgehend erstrecken.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß außerdem bei einer Lichtquellenvorrichtung dadurch vorteilhaft gelöst, dass die Kühlrippe dadurch gebildet ist, dass zwei Metallplatten aus voneinander sich unterscheidenden Materialien aufeinander zu liegen kommen und eine der Metallplatten eine gute Wärmeleit-Charakteristik und die andere Metallplatte eine gute elektrisch leitende Charakteristik aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung, bei welcher nur die entfernt von der Lichtaustrittsrichtung befindliche hermetisch abschließende Röhre abgestützt ist, ist grundsätzlich an den Anschlussstift, welcher sich in der Lichtaustrittsrichtung der Lichtquellenvorrichtung befindet und über das äußere Ende der hermetisch abschließenden Röhre übersteht, eine Kühlrippe eingebaut. Man kann deshalb beim Betrieb der Lichtquellenlampe eine ausreichende Kühlwirkung des Anschlussstiftes erhalten und unterdrücken, dass der hermetisch abschließende Bereich eine hohe Temperatur erreicht. Als Folge davon kann man unterdrücken, dass der Kolben zerbricht, und man kann zugleich die Lichtquellenlampe verkleinern.

Dazu hat man noch die folgende Wirkung:
Auch wenn die Lichtquellenlampe beim Betrieb zerbricht und Bruchstücke hiervon herumfliegen, fungiert die Kühlrippe dadurch beim heftigen Zusammenstoßen dieser Kühlrippe mit dem Gehäuse als Schutzabdeckung, dass sie eine größere Abmessung in der Radialrichtung aufweist als der maximale Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung beim Gehäuse. Man kann somit verhindern, dass die Bruchstücke der Lichtquellenlampe unmittelbar mit dem Fensterbauteil heftig zusammenstoßen. Dadurch kann man zuverlässig verhindern, dass das Fensterbauteil beschädigt wird.

Dadurch, dass in der Kühlrippe mehrere Kühlluft-Fließöffnungen gebildet sind, welche jeweils in der Dickenrichtung durchgehend sich erstrecken, kann man die Kontaktfläche mit der Kühlluft vergrößern und deshalb einen Effekt der Kühlung des Anschlussstiftes, welcher auf der Seite der Lichtaustrittsrichtung positioniert ist, in ausreichendem Maß mit Sicherheit erhalten.

Ferner kann man dadurch, dass die Kühlrippe dadurch gebildet ist, dass zwei Metallplatten aus voneinander sich unterscheidenden Materialien aufeinander zu liegen kommen und dass eine der Metallplatten eine gute Wärmeleit-Charakteristik und die andere Metallplatte eine gute elektrisch leitende Charakteristik aufweisen, durch die Wirkung einer der Metallplatten die Wärme des Anschlussstiftes, welcher auf der Seite der Lichtaustrittsrichtung positioniert ist, mit hohem Wirkungsgrad abstrahlen und deshalb zuverlässig verhindern, dass die hermetisch abschließenden Bereiche eine hohe Temperatur erreichen. Man kann zugleich durch die Wirkung der anderen Metallplatte die Speisung der Lichtquellenlampe vorteilhaft durchführen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von mehreren in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung;
2 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels der Lichtquellenlampe bei der in 1 gezeigten Lichtquellenvorrichtung;
3 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels der Kühlrippe;
4 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung; und
5 eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels der herkömmlichen Lichtquellenvorrichtung.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 ist eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung. 2 ist eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels der Lichtquellenlampe bei der in 1 gezeigten Lichtquellenvorrichtung. Diese Lichtquellenvorrichtung 10 weist ein im Wesentlichen kastenartiges Gehäuse 11, beispielsweise aus Aluminium, auf, in welchem eine Lichtaustrittsöffnung 12 mit einem beispielsweise kreisförmigen Öffnungsrand gebildet ist. In diesem Gehäuse 11 sind eine Lichtquellenlampe 20 sowie zwei Reflektoren 30, 31 angeordnet, welche das von der Lichtquellenlampe 20 ausge strahlte Licht über die Lichtaustrittsöffnung 12 projizieren. Die Form des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung 12 ist nicht auf die Kreisform beschränkt.
In 1 sind eine Lufteinlassöffnung 13 zum Einleiten von Kühlluft ins Gehäuse 11 beim Betrieb der Lichtquellenlampe 20 und eine Evakuieröffnung 14 zum Evakuieren von Luft, welche ins Gehäuse 11 eingeleitet wurde, nach außen angeordnet.
Im Gehäuse 11 ist ein Fensterbauteil 15 mit einer Lichtdurchlässigkeit in der Weise angeordnet, dass die Lichtaustrittsöffnung 12 des Gehäuses 11 von der Außenseite her geschlossen wird. Dadurch wird ein Lichtaustrittsfenster gebildet. Man kann als Material des Fensterbauteils 15 beispielsweise Borsilikatglas oder dergleichen beispielhaft nennen.
Die Lichtquellenlampe 20 weist einen Kolben 20A auf, welcher eine beispielsweise ovale Leuchtröhre 21, die einen Emissionsraum bildet, sowie hermetisch abschließende Röhren 22A, 22B aufweist, welche an die beiden Enden dieser Leuchtröhre 21 angrenzen und sich nach außen überstehend erstrecken. In der Leuchtröhre 21 sind eine Anode 25 und eine Kathode 26 gegenüberliegend angeordnet und zugleich Emissionsstoffe wie Edelgas (Xenon, Argon, Krypton oder dergleichen) bzw. ein Einfüllgas aus einem Gemisch hiervon sowie bei Bedarf Quecksilber und dergleichen eingefüllt.
Die Anode 25 und die Kathode 26 sind jeweils an den Spitzen von Anschlussstiften 27A, 27B, beispielsweise Wolframstiften, befestigt und gehalten. Die Anschlussstifte 27A, 27B erstrecken sich jeweils in den hermetisch abschließenden Röhren 22A, 22B entlang den Röhrenachsen hiervon und so, dass ihre Basisbereiche über die äußeren Ränder der hermetisch abschließenden Röhren 22A, 22B überstehen.
In den äußeren Enden der hermetisch abschließenden Röhren 22A, 22B sind die hermetisch abschließenden Röhren 22A, 22B an den Anschlussstiften 27A, 27B durch Gradientenglas 23 abgedichtet, wodurch hermetisch abschließende Bereiche 231 gebildet werden.
Ein in 2 gezeigter zusammengezogener Bereich 221 wurde dadurch gebildet, dass die hermetisch abschließenden Röhren 22A, 22B teilweise in ihrem Durchmesser verkleinert wurden. Ein Hülsenbauteil 28 ist im jeweiligen zusammengezogenen Bereich 221 der hermetisch abschließenden Röhren 22A, 22B angeordnet und mit dem zusammengezogenen Bereich 221 verschmolzen. Die Anschlussstifte 27A, 27B sind jeweils in die Mitteldurchgangsöffnung dieses Hülsenbauteils 28 eingeschoben.
Bei dieser Lichtquellenlampe 20 ist am äußeren Ende der kathodenseitigen hermetisch abschließenden Röhre 22B ein Sockel 29 angeordnet. Dadurch, dass dieser Sockel 29 durch ein Haltebauteil 16, welches im Gehäuse 11 befestigt ist, festgehalten wird, erstreckt sich die Röhrenachse des Kolbens 20A entlang der Lichtaustrittsrichtung so, dass die Anode 25 auf der Seite der Lichtaustrittsrichtung (rechts in 1) positioniert ist.
Bei der Lichtquellenvorrichtung 10 ist ein erster Reflektor 30 beispielsweise aus einem ovalen Fokussierspiegel in einem Zustand angeordnet, in welchem ein erster Brennpunkt hiervon mit dem Leuchtfleck übereinstimmt, welcher zwischen der Anode 25 und der Kathode 26 bei der Lichtquellenlampe 20 gebildet wird. Zugleich ist er in der Weise angeordnet, dass der Brennpunkt eines zweiten Reflektors 31, beispielsweise einem Kugelspiegel, vor dem ersten Reflektor 30 bezüglich der Lichtaustrittsrichtung der Lichtquellenvorrichtung 10 mit dem Leuchtfleck übereinstimmt.
Durch eine derartige Anordnung wird ein Teil des von der Lichtquellenlampe 20 ausgestrahlten Lichtes unmittelbar nach vorne projiziert oder durch den ersten Reflektor 30 reflektiert und nach vorne projiziert. Zugleich wird das vom äußeren Rand des ersten Reflektors 30 nach vorne und nach außen gerichtete Licht durch den zweiten Reflektor 31 zum Lichtbogenbereich zurückgebracht, danach mittels des ersten Reflektors 30 gebündelt und nach vorne projiziert.
Bei der vorstehend beschriebenen Lichtquellenvorrichtung 10 ist am Anschlussstift, welcher auf der Seite der Lichtaustrittsrichtung der Lichtquellenlampe 20 positioniert ist, das heißt, am Vorsprung, der vom äußeren Ende der hermetisch abschließenden Röhre 22A des anodenseitigen Anschlussstiftes 27A übersteht, eine Kühlrippe 40 mit dem maximalen Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung 12 im Gehäuse 11, konkret, mit einer größeren Abmessung in der Radialrichtung (Gesamtlänge) als der Durchmesser der kreisförmigen Lichtaustrittsöffnung 12, angeordnet.
Konkret ist die Kühlrippe 40 in einer Position angeordnet, in welcher beim Kontaktieren des äußeren Randbereiches dieser Kühlrippe 40, welcher dem Umfangsrandbereich der Lichtaustrittsöffnung 12 im Gehäuse 11 gegenüber liegt, mit der Innenwandfläche des Gehäuses 11 weder der Anschlussstift 27A noch die Kühlrippe 40 mit dem Fensterbauteil 15 in Kontakt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise der minimale Abstand a zwischen dem äußeren Randbereich des Bereiches, welcher der Lichtaustrittsöffnung 12 der Kühlrippe 40 gegenüber liegt, und der Innenseite des Fensterbauteils 15 größer als der minimale Abstand b zwischen dem äußeren Randbereich der Kühlrippe 40 außer dem der Lichtaustrittsöffnung 12 gegenüber liegenden Bereich und der Innenwandfläche des Gehäuses 11, wobei der anodenseitige Anschlussstift 27A nicht über den äußeren Rand der Kühlrippe 40 nach außen übersteht.
Die Kühlrippe 40 ist, wie in 3 gezeigt wird, dadurch gebildet, dass zwei Metallplatten aus voneinander sich unterscheidenden Materialien aufeinander zu liegen kommen, wobei eine der Metallplatten, das heißt, eine Metallplatte 41, eine gute elektrisch leitende Charakteristik und die andere Metallplatte 42 eine gute Wärmeleit-Charakteristik aufweist. Am unteren Ende der einen Metallplatte 41 ist eine in der Zeichnung nicht dargestellte Zunge angeordnet, an welche eine Speiseleitung angeschlossen ist. Dadurch fungiert die eine Metallplatte 41 als Speisebauteil für den anodenseitigen Anschlussstift 27A.
Die Metallplatten 41, 42, aus welchen die Kühlrippe 40 besteht, sind jeweils beispielsweise insgesamt im Wesentlichen rechteckig gebaut und weisen eine große Länge auf. Sie weisen im Mittelbereich der Längsrichtung (Radialrichtung) einen sich verjüngenden Spalt 43 auf (siehe 1), welcher sich von einer Seite in Richtung auf die Innenseite der Breitenrichtung erstreckt. Sie weisen zugleich in einer Mittelposition der Längsrichtung eine Auswölbung 44 auf, welche in der Dickenrichtung bogenartig aufgewölbt ist.
Die eine Metallplatte 41 sowie die andere Metallplatte 42 werden in einem Zustand, in welchem der anodenseitige Anschlussstift 27A durch die jeweiligen Auswölbungen 44 eingespannt wurde und hierauf zu liegen kommt, durch Klemmbauteile 46 im anodenseitigen Anschlussstift 27A befestigt.
Nachfolgend wird die Kombination der zwei Arten von Materialien der Metallplatten, aus welchen die Kühlrippe 40 besteht, beispielhaft gezeigt:

– Als Material der einen Metallplatte 41 wird Kupfer (Cu) verwendet, dessen Oberfläche beispielsweise mit Nickel galvanisiert ist.
– Als Material der anderen Metallplatte 42 wird beispielsweise Aluminium (Al) verwendet.

In der Kühlrippe 40 sind mehrere Kühlluft-Fließöffnungen 45 gebildet, welche die eine Metallplatte 41 sowie die andere Metallplatte 42 durchdringen und sich in der Dickenrichtung erstrecken.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kühlluft-Fließöffnungen 45 an vorgegebenen Gitterpunkten, beispielsweise an Zick-zack-gitterförmigen Stellen, bei der Kühlrippe 40 in einem Zustand gebildet, in welchem das Verhältnis der Gesamtfläche der Öffnungsfläche zur Fläche der Kühlrippe 40 beispielsweise bei kleiner/gleich 10 % liegt.
Bei dieser Lichtquellenvorrichtung 10 wird die über die Lufteinlassöffnung 13 des Gehäuses 11 zugeführte Kühlluft bezüglich der Oberfläche der anderen Metallplatte 42 bei der Kühlrippe 40 mit einem vorgegebenen Winkel von beispielsweise 45° eingeblasen.
Ob beispielsweise die Kühlrippe 40 bezüglich der Lufteinlassöffnung 13 mit einem vorgegebenen Winkel geneigt ist, oder ob die Lufteinlassöffnung 13 mit einem geeigneten Ausrichtungsmittel für eine Zufuhr der Kühlluft zur Kühlrippe 40 mit einem vorgegebenen Winkel versehen ist, ist gleich. Man kann beide Anordnungen vornehmen.
Bei dem vorstehend beschriebenen einen Beispiel der Lichtquellenvorrichtung 10 weist das Gehäuse 11 eine Höhe von 150 mm, eine Breite von 200 mm, eine Tiefe von 150 mm, ein Innenvolumen von 4500 cm³ sowie einen maximalen Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung 12 von 65 mm bis 70 mm auf. Das Fensterbauteil 15 weist einen Durchmesser von 75 mm sowie eine Dicke von 3 mm auf. Die Lichtquellenlampe 20 weist eine Nenn-Lampenleistung beispielsweise von 2 kW, einen Gasdruck beim Betrieb beispielsweise von größer/gleich 2 MPa, eine Gesamtlänge von 193 mm sowie den Abstand L zwischen dem Basisbereich der Anode 25 und dem hermetisch abschließenden Bereich 231 auf der Anodenseite von 30 mm auf. Die metallischen Platten 41, 42, aus welchen die Kühlrippe 40 besteht, weisen eine Gesamtlänge in Radialrichtung von 110 mm, eine Dicke von 1 mm, eine Fläche von 2500 mm², einen Öffnungsdurchmesser der jeweiligen Kühlluft-Fließöffnungen 45 von 3 mm, eine Anzahl der Kühlluft-Fließöffnungen 45 von 36 und eine Gesamtfläche der Öffnungsfläche der Kühlluft-Fließöffnungen 45 von 84 mm² (Flächenverhältnis zur Kühlrippe 40 liegt bei 3.4 %) auf. Die Luftmenge der ins Gehäuse 11 zugeführten Kühlluft liegt beispielsweise bei 2 m³/Minute.
Durch die Lichtquellenvorrichtung 10 mit der vorstehend beschriebenen Anordnung ist grundsätzlich in einen vom äußeren Ende der hermetisch abschließenden Röhre 22A überstehenden Bereich des anodenseitigen Anschlussstiftes 27A bei der Lichtquellenlampe 20, bei welcher nur die kathodenseitige hermetisch abschließende Röhre 22B abgestützt wird, die Kühlrippe 40 unmittelbar eingebaut. Man kann deshalb beim Betrieb der Lichtquellenlampe 20 eine ausreichende Kühlwirkung des anodenseitigen Anschlussstiftes 27A erhalten und unterdrücken, dass die hermetisch abschließenden Bereiche 231 eine hohe Temperatur erreichen. Als Folge davon kann man unterdrücken, dass der Kolben 20A zerbricht. Man kann deshalb durch die Maßnahme, dass man beispielsweise den Abstand L zwischen dem Basisbereich der Anode 25 und dem hermetisch abschließenden Bereich 231 verkleinert, oder durch ähnliche Maßnahmen die Lichtquellenlampe 20 verkleinern. Konkret kann man den Abstand L zwischen dem Basisbereich der Anode 25 und dem hermetisch abschließenden Bereich 231 beispielsweise auf kleiner/gleich 30 mm festlegen.
Außerdem kann man die folgende Wirkung erhalten:
Auch wenn der Kolben 20A bei der Lichtquellenlampe 20 zerbricht und Bruchstücke hiervon herumfliegen, fungiert die Kühlrippe 40 dadurch beim heftigen Zusammenstoßen der Kühlrippe 40 mit dem Gehäuse 11 als Verschluss, dass sie eine größere Abmessung in der Radialrichtung aufweist als der maximale Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung 12 beim Gehäuse 11. Man kann somit verhindern, dass die Bruchstücke der Lichtquellenlampe 20 unmittelbar mit dem Fensterbauteil 15 heftig zusammenstoßen. Mit anderen Worten ist derjenige Teil, der Stöße erhält, der das Fensterbauteil 15 umgebende Gehäuseteil. Dadurch kann man zuverlässig verhindern, dass das Fensterbauteil 15 beschädigt wird. Die Lichtquellenvorrichtung 10 mit der vorstehend beschriebenen Anordnung übt deshalb auf Geräte der peripheren Umgebung keinen negativen Einfluss durch eine Beschädigung des Fensterbauteils 15 aus. Im Fall einer Anordnung beispielsweise einer kleinen Projektorvorrichtung ist sie äußerst nützlich.
Ferner kann man dadurch, dass in der Kühlrippe 40 mehrere Kühlluft-Fließöffnungen 45 gebildet sind, welche sich jeweils in der Dickenrichtung durchgehend erstrecken, die Kontaktfläche mit der Kühlluft vergrößern und deshalb den Effekt der Kühlung des anodenseitigen Anschlussstiftes 27A in ausreichendem Maß mit Sicherheit erhalten.
Ferner kann man dadurch, dass die Kühlrippe 40 dadurch gebildet ist, dass zwei Metallplatten aus voneinander sich unterscheidenden Materialien, konkret beispielsweise eine Al-Platte und eine Cu-Platte, aufeinander zu liegen kommen, hauptsächlich aufgrund der Wirkung der die Metallplatte 42 mit einer guten Wärmeleit-Charakteristik bildenden Al-Platte die Wärme des anodenseitigen Anschlussstiftes 27A mit hohem Wirkungsgrad abstrahlen und somit zuverlässig verhindern, dass die hermetisch abschließenden Bereiche 231 eine hohe Temperatur erreichen. Man kann außerdem durch die Wirkung der Cu-Platte, welche die Metallplatte 41 mit einer guten leitenden Charakteristik bildet, die Speisung der Lichtquellenlampe 20 über die Kühlrippe 40 vorteilhaft durchführen.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
4 ist eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen Lichtquellenvorrichtung. Diese Lichtquellenvorrichtung 50 weist außer, dass in einem Bereich, in welchem eine Kühlrippe 51 dem Fensterbauteil 15 gegenüber liegt, ein nach außen (vorne) überstehender Vorsprung (Erhebung) 52 vorhanden ist, dieselbe Anordnung wie die in 1 gezeigte Lichtquellenvorrichtung auf. Dieselben Bauteile wie die in 1 gezeigte Lichtquellenvorrichtung sind zweckmäßigerweise mit denselben Bezugszeichen wie in 1 versehen.
Bei dieser Lichtquellenvorrichtung 50 ist wie bei der in 1 gezeigten Lichtquellenvorrichtung 10 die Kühlrippe 51 an einer Stelle angeordnet, an welcher beim Kontaktieren des äußeren Randbereiches dieser Kühlrippe 51, welcher dem Umfangsrandbereich der Lichtaustrittsöffnung 12 des Gehäuses 11 gegenüber liegt, mit der Innenwandfläche des Gehäuses 11 weder der Anschlussstift 27A noch der Vorsprung 52 der Kühlrippe 51 mit dem Fensterbauteil 15 in Kontakt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise der minimale Abstand a zwischen der Spitze des anodenseitigen Anschlussstiftes 27A und der Innenseite des Fensterbauteils 15 größer als der minimale Abstand b zwischen dem äußeren Randbereich der Kühlrippe 51 außer dem Vorsprung 52 und der Innenwandfläche des Gehäuses 11.
Bei dieser Lichtquellenvorrichtung 50 steht beispielsweise der anodenseitige Anschlussstift 27A vom äußeren Ende der Kühlrippe 51 über, wodurch eine Anordnung erhalten wird, bei welcher über ein beispielsweise scheibenartiges Abstandsstück 55, in welchem eine der Lichtaustrittsöffnung 12 des Gehäuses 11 entsprechende Öffnung gebildet ist, das Fensterbauteil 15 im Gehäuse 11 angeordnet ist. Wenn man den vorstehend beschriebenen Zustand realisieren kann, kann man jedoch auch eine Anordnung wie die in 1 gezeigte Lichtquellenvorrichtung 10 vor nehmen, bei welcher das Fensterbauteil 15 unmittelbar im Gehäuse 11 angeordnet ist.
Da auf diese Weise das Gehäuse 11 und die Kühlrippe 51 voneinander elektrisch isoliert sein müssen, ist es erforderlich, dass die Kühlrippe 51 zum Gehäuse 11 mit einem bestimmten Abstand beabstandet angeordnet ist.
Durch die Lichtquellenvorrichtung 50 mit einer derartigen Anordnung kann man jedoch die Kühlrippe 51 in einem Zustand anordnen, in welchem zumindest ein Teil des Vorsprungs 52 am äußeren Ende hiervon in den Raum der Lichtaustrittsöffnung 12 des Gehäuses 11 aufgenommen ist. Man kann deshalb unter Verwendung der Kühlrippe 51 mit einer ausreichenden Wärmeabstrahlfläche (Kontaktfläche mit der Kühlluft) eine Anordnung mit einer im ausreichenden Maß sichergestellten elektrischen Isoliereigenschaft des Gehäuses 11 und der Kühlrippe 51 voneinander vornehmen. Man kann deshalb grundsätzlich dieselbe Wirkung wie bei der Lichtquellenvorrichtung 10 mit der in 1 gezeigten Anordnung erhalten. Da man ferner das Gehäuse 11, konkret die Breitenabmessung des Gehäuses 11 (Abmessung in der Lichtaustrittsöffnung) im Vergleich zur in 1 gezeigten Lichtquellenvorrichtung, um ca. 1.5 % verkleinern kann, kann man die gesamte Lichtquellenvorrichtung 50 noch mehr verkleinern.
Vorstehend wurden zwar Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern man kann verschiedene Änderungen hinzufügen.
Beispielsweise ist die Form der Kühlrippe nicht speziell beschränkt, wenn die Gesamtlänge in der Radialrichtung größer ist als der maximale Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung beim Gehäuse.
Ferner sind die Anzahl der Kühlluft-Fließöffnungen, das Muster der Positionen, an welchen sie gebildet werden, sowie die Größe des Öffnungsdurchmessers nicht speziell beschränkt, sondern können je nach Zweck auf geeignete Weise geändert werden.
Ferner ist die Erfindung nicht auf eine Lichtquellenvorrichtung mit einer Lichtquellenlampe beschränkt, bei welcher durch Gradientenglas eine hermetisch abschließende Anordnung hergestellt ist, sondern man kann die Erfindung für eine Lichtquellenvorrichtung mit einer Lichtquellenlampe anwenden, bei welcher beispielsweise dadurch eine hermetisch abschließende Anordnung hergestellt wird, dass ein an der Spitze eine Anode oder eine Kathode abstützender Innenanschlussstift über eine Metallfolie, welche in der hermetisch abschließenden Röhre hermetisch eingebaut ist, an einen Außenanschlussstift angeschlossen wird.

Claims

Lichtquellenvorrichtung, welche umfasst: – ein Gehäuse, in welchem eine Lichtaustrittsöffnung gebildet ist; – eine Lichtquellenlampe, welche in diesem Gehäuse angeordnet ist; – Reflektoren, welche in diesem Gehäuse angeordnet sind und welche das von der Lichtquellenlampe ausgestrahlte Licht auf die Lichtaustrittsöffnung projizieren; sowie – ein Fensterbauteil mit einer Lichtdurchlässigkeit, welches angeordnet ist, um die vorstehend beschriebene Lichtaustrittsöffnung von der Außenseite des Gehäuses zu schließen; und welche Mittel aufweist, um beim Betrieb der Lichtquellenlampe Kühlluft zur Kühlung der Lichtquellenlampe und der Reflektoren in das Gehäuse einzuleiten, worin die Lichtquellenlampe – einen Kolben aufweist mit einer Leuchtröhre, in der ein Paar Elektroden gegenüberliegend angeordnet ist, und mit hermetisch abschließenden Röhren, die an die beiden Enden der Leuchtröhre angrenzen und nach außen vorstehen, – an die Elektroden elektrisch angeschlossene Anschlussstifte besitzt, die über die äußeren Enden der hermetisch abschließenden Röhren überstehen, wobei in den hermetisch abschließenden Röhren hermetisch abschließende Bereiche gebildet sind, – in einer Stellung angeordnet ist, in welcher nur die von der Lichtaustrittsrichtung entfernt gelegene hermetisch abschließende Röhre vom Gehäuse abgestützt wird und in welcher sich die Röhrenachse des Kolbens entlang der Lichtaustrittsrichtung erstreckt, und worin bei der Lichtquellenlampe an demjenigen der Anschlussstifte, welcher vor der Lichtaustrittsöffnung positioniert ist, eine Kühlrippe mit einer größeren Abmessung in der Radialrichtung als der maximale Durchmesser des Öffnungsrandes der Lichtaustrittsöffnung im Gehäuse derart angeordnet ist, dass im Falle eines Kontaktes des äußeren Randbereiches der Kühlrippe, welcher dem Umfangsrandbereich der Lichtaustrittsöffnung gegenüber liegt, mit der Innenwand des Gehäuses weder der Anschlussstift noch die Kühlrippe mit dem Fensterbauteil in Kontakt kommen.
Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippe in der Weise gebildet ist, dass mehrere Kühlluft-Fließöffnungen sich in der Dickenrichtung durchgehend erstrecken.
Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippe dadurch gebildet ist, dass zwei Metallplatten aus voneinander sich unterscheidenden Materialien aufeinander zu liegen kommen und dass eine der Metallplatten eine gute Wärmeleit-Charakteristik und die andere Metallplatte eine gute elektrisch leitende Charakteristik aufweist.
Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte mit guter Wärmeleit-Charakteristik aus Aluminium besteht.
Lichtquellenvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte mit guter elektrisch leitender Charakteristik aus Kupfer besteht.