JP2000348532A - ランプ装置用放熱・冷却構造 - Google Patents
ランプ装置用放熱・冷却構造Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超高圧水銀ランプ等の各部位の放熱・冷却を
促進して最適な温度範囲に維持する。ランプ装置の小型
化を図りつつ、高輝度光源としての所期の性能を長期間
にわたって保つ。 【解決手段】 超高圧水銀ランプ等のランプの前方に防
爆用の前面ガラス板が配置されたランプ装置に関する。
前面ガラス板４００の前方に配置されるカラーフィルタ
ー５００や前面ガラス板４００を、ランプ２００の光軸
Ｌに直交する平面に対し所定角度（１０°〜１５°）傾
けて配置する。また、前面ガラス板４００の内面ほぼ中
央部にフロスト部４０２を設けたり、ランプ２００のモ
リブデン棒２０６に冷却用ファン６００やヒートシンク
材６０１等を取り付けて冷却する。
促進して最適な温度範囲に維持する。ランプ装置の小型
化を図りつつ、高輝度光源としての所期の性能を長期間
にわたって保つ。 【解決手段】 超高圧水銀ランプ等のランプの前方に防
爆用の前面ガラス板が配置されたランプ装置に関する。
前面ガラス板４００の前方に配置されるカラーフィルタ
ー５００や前面ガラス板４００を、ランプ２００の光軸
Ｌに直交する平面に対し所定角度（１０°〜１５°）傾
けて配置する。また、前面ガラス板４００の内面ほぼ中
央部にフロスト部４０２を設けたり、ランプ２００のモ
リブデン棒２０６に冷却用ファン６００やヒートシンク
材６０１等を取り付けて冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば投写型画像
表示装置（プロジェクタ）の光源として使用される超高
圧水銀ランプ装置等の放熱・冷却構造に関するものであ
る。
表示装置（プロジェクタ）の光源として使用される超高
圧水銀ランプ装置等の放熱・冷却構造に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：米国テキ
サス・インスツルメンツ社の登録商標）を用いた投影型
画像表示装置が、特開平８−１２９１３８号公報、国際
公開９８／２９７７３号公報等によって知られている。
この種の画像表示装置の光源としては、メタルハライド
ランプ等が従来から使用されているが、最近では、光源
の輝度を向上させてスクリーン上の照度を上げ、更に発
光径を小さくする観点から、超高圧水銀ランプが主流に
なりつつある。この超高圧水銀ランプは、バルブ内の近
接した電極間に形成されるショートアークから高輝度の
光が放射される特徴を持ち、疑似点光源をレンズやミラ
ー等の光学デバイスと組み合わせれば光の集中、拡散、
屈折等を自由にコントロールできるとともに、小型で光
の利用効率が高く、消費電力も少ない（１００Ｗ〜１５
０Ｗ）光源として知られている。
ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：米国テキ
サス・インスツルメンツ社の登録商標）を用いた投影型
画像表示装置が、特開平８−１２９１３８号公報、国際
公開９８／２９７７３号公報等によって知られている。
この種の画像表示装置の光源としては、メタルハライド
ランプ等が従来から使用されているが、最近では、光源
の輝度を向上させてスクリーン上の照度を上げ、更に発
光径を小さくする観点から、超高圧水銀ランプが主流に
なりつつある。この超高圧水銀ランプは、バルブ内の近
接した電極間に形成されるショートアークから高輝度の
光が放射される特徴を持ち、疑似点光源をレンズやミラ
ー等の光学デバイスと組み合わせれば光の集中、拡散、
屈折等を自由にコントロールできるとともに、小型で光
の利用効率が高く、消費電力も少ない（１００Ｗ〜１５
０Ｗ）光源として知られている。
【０００３】上述した特徴を有する超高圧水銀ランプは
破裂の危険性が高いため、通常はランプ装置の前面に防
爆用のガラス板を取り付けて破裂時の破片の飛散と音の
拡大を防止している。また、この前面ガラス板は、ハロ
ゲンサイクル等が安定するように点灯時のバルブ温度を
一定に保ち、水銀の蒸発を維持してランプ電圧や輝度を
所定値に保つ作用も果たしている。
破裂の危険性が高いため、通常はランプ装置の前面に防
爆用のガラス板を取り付けて破裂時の破片の飛散と音の
拡大を防止している。また、この前面ガラス板は、ハロ
ゲンサイクル等が安定するように点灯時のバルブ温度を
一定に保ち、水銀の蒸発を維持してランプ電圧や輝度を
所定値に保つ作用も果たしている。
【０００４】一方において、超高圧水銀ランプは点灯中
に高温になるので、所定の性能や寿命を維持するため
に、ランプの各部位をそれぞれ適正な温度に維持する必
要がある。ここで、図１１は、従来の超高圧水銀ランプ
装置１００の構造を概略的に示したもので、２００は超
高圧水銀ランプ、２０１は石英ガラスからなるバルブ、
２０２は取付用の口金、２０３，２０４，２０５，２０
６はバルブ２０１内の電極を形成し、また、口金２０２
側及びリード線２０９側の電流通路となるモリブデン
棒、２０７，２０８は同じく電流通路となるモリブデン
箔シート、３００はリフレクター、４００は前面ガラス
板である。図示するように、例えばバルブ２０１の上部
は８５０〜９５０℃、下部は８００〜８５０℃、モリブ
デン箔シート２０７は３５０℃というように、ランプ２
００の各部位にとって最適な温度範囲（メタルハライド
ランプについても概ね同様）が決まっており、これらの
温度範囲を維持するためには適切な冷却構造が必要にな
る。
に高温になるので、所定の性能や寿命を維持するため
に、ランプの各部位をそれぞれ適正な温度に維持する必
要がある。ここで、図１１は、従来の超高圧水銀ランプ
装置１００の構造を概略的に示したもので、２００は超
高圧水銀ランプ、２０１は石英ガラスからなるバルブ、
２０２は取付用の口金、２０３，２０４，２０５，２０
６はバルブ２０１内の電極を形成し、また、口金２０２
側及びリード線２０９側の電流通路となるモリブデン
棒、２０７，２０８は同じく電流通路となるモリブデン
箔シート、３００はリフレクター、４００は前面ガラス
板である。図示するように、例えばバルブ２０１の上部
は８５０〜９５０℃、下部は８００〜８５０℃、モリブ
デン箔シート２０７は３５０℃というように、ランプ２
００の各部位にとって最適な温度範囲（メタルハライド
ランプについても概ね同様）が決まっており、これらの
温度範囲を維持するためには適切な冷却構造が必要にな
る。
【０００５】超高圧水銀ランプが生まれた当初は、リフ
レクターが放物線ミラーからなる比較的大きなものであ
り、リフレクター内の容積も大きかったため、前面を防
爆用のガラスで覆う構造としても冷却効果上、それほど
問題は生じていなかった。しかるに、最近では画像表示
装置を小型化するためにランプ装置（リフレクター）自
体の小型化が強く要請されており、その結果、ランプ装
置の内部に熱がこもりやすいという問題があるととも
に、リフレクターとして小型の楕円ミラーを採用すると
モリブデン箔シートが光路上に配置される構造となり、
また、小型化によって第２焦点も短くなってその反射光
によりモリブデン箔シート等の温度が上昇する傾向にあ
る。従って、前面ガラス板を備えたランプ装置において
は、超高圧水銀ランプの各部位の適切な冷却が極めて難
しくなっている。
レクターが放物線ミラーからなる比較的大きなものであ
り、リフレクター内の容積も大きかったため、前面を防
爆用のガラスで覆う構造としても冷却効果上、それほど
問題は生じていなかった。しかるに、最近では画像表示
装置を小型化するためにランプ装置（リフレクター）自
体の小型化が強く要請されており、その結果、ランプ装
置の内部に熱がこもりやすいという問題があるととも
に、リフレクターとして小型の楕円ミラーを採用すると
モリブデン箔シートが光路上に配置される構造となり、
また、小型化によって第２焦点も短くなってその反射光
によりモリブデン箔シート等の温度が上昇する傾向にあ
る。従って、前面ガラス板を備えたランプ装置において
は、超高圧水銀ランプの各部位の適切な冷却が極めて難
しくなっている。
【０００６】次に、超高圧水銀ランプの温度と寿命との
関係を述べる。ランプの経年使用によってその照度が低
下する主たる原因は、熱蒸発した電極材料がバルブの内
面に付着することにより、黒化や失透を生じてバルブの
光透過率が低下することである。このような現象の発生
をいかに長期にわたって抑えるかが重要であり、そのた
めにはランプを適切な条件で冷却し、ハロゲンサイクル
を円滑に繰り返させることが必要である。また、モリブ
デン箔の酸化はほぼ３５０℃から徐々に進行し、その温
度が高いほど酸化の速度は速くなってバルブに歪みが発
生する。この歪み量が大きくなると点灯中にバルブにク
ラックが発生し、早期破壊に直結してしまうため、モリ
ブデン箔シートの過度の温度上昇を防ぐ意味でも冷却が
必要になる。
関係を述べる。ランプの経年使用によってその照度が低
下する主たる原因は、熱蒸発した電極材料がバルブの内
面に付着することにより、黒化や失透を生じてバルブの
光透過率が低下することである。このような現象の発生
をいかに長期にわたって抑えるかが重要であり、そのた
めにはランプを適切な条件で冷却し、ハロゲンサイクル
を円滑に繰り返させることが必要である。また、モリブ
デン箔の酸化はほぼ３５０℃から徐々に進行し、その温
度が高いほど酸化の速度は速くなってバルブに歪みが発
生する。この歪み量が大きくなると点灯中にバルブにク
ラックが発生し、早期破壊に直結してしまうため、モリ
ブデン箔シートの過度の温度上昇を防ぐ意味でも冷却が
必要になる。
【０００７】なお、メタルハライドランプについて言え
ば、点灯時の圧力が超高圧水銀ランプに比べて１／４程
度であって破裂の危険性が少なく、また、効率が悪いた
めにランプ電力が２００〜４００Ｗと高く、前面ガラス
板を設けずに冷却効果を上げるようにしている。
ば、点灯時の圧力が超高圧水銀ランプに比べて１／４程
度であって破裂の危険性が少なく、また、効率が悪いた
めにランプ電力が２００〜４００Ｗと高く、前面ガラス
板を設けずに冷却効果を上げるようにしている。
【０００８】そこで本発明は、超高圧水銀ランプのよう
に前面に防爆用のガラス板が必要とされるランプ装置に
おいて、極めて簡単な構造により、バルブを始めとする
ランプの各部位を適切に冷却できるようにしたランプ装
置用放熱・冷却構造を提供しようとするものである。
に前面に防爆用のガラス板が必要とされるランプ装置に
おいて、極めて簡単な構造により、バルブを始めとする
ランプの各部位を適切に冷却できるようにしたランプ装
置用放熱・冷却構造を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載した発明は、ランプ前方の防爆用の
ガラス板の前方に配置されるカラーフィルターを、ラン
プの光軸に直交する平面に対し所定角度傾けて配置する
ものである。
め、請求項１に記載した発明は、ランプ前方の防爆用の
ガラス板の前方に配置されるカラーフィルターを、ラン
プの光軸に直交する平面に対し所定角度傾けて配置する
ものである。
【００１０】請求項２に記載した発明は、前面ガラス板
を、ランプの光軸に直交する平面に対し所定角度傾けて
配置するものである。
を、ランプの光軸に直交する平面に対し所定角度傾けて
配置するものである。
【００１１】なお、請求項３に記載するように、前記カ
ラーフィルターまたは前面ガラスの傾斜角度は１０°〜
１５°の範囲にすると良い。
ラーフィルターまたは前面ガラスの傾斜角度は１０°〜
１５°の範囲にすると良い。
【００１２】請求項４に記載した発明は、ランプの光軸
が通過する前面ガラス板のほぼ中央部の内面または外面
を粗面にしてフロスト部を形成するものである。
が通過する前面ガラス板のほぼ中央部の内面または外面
を粗面にしてフロスト部を形成するものである。
【００１３】請求項５記載の発明は、ランプと前面ガラ
ス板との間に、ランプからの照射光の光路を妨害しない
厚さを有する冷却用フィンを配置し、この冷却用フィン
の端部に送風して冷却するものである。
ス板との間に、ランプからの照射光の光路を妨害しない
厚さを有する冷却用フィンを配置し、この冷却用フィン
の端部に送風して冷却するものである。
【００１４】請求項６記載の発明は、ランプのバルブ内
の電極に電気的に接続される導電部材にヒートシンク材
を固着し、ランプを包囲するリフレクターに設けた通気
孔を介してリフレクターの外部からヒートシンク材に冷
却用空気を送るものである。
の電極に電気的に接続される導電部材にヒートシンク材
を固着し、ランプを包囲するリフレクターに設けた通気
孔を介してリフレクターの外部からヒートシンク材に冷
却用空気を送るものである。
【００１５】請求項７記載の発明は、請求項６記載のラ
ンプ装置用放熱・冷却構造において、前記通気孔に、ラ
ンプの破片の飛散を防ぐための耐熱性、絶縁性、難燃性
の材料からなるメッシュ材を取り付けたものである。
ンプ装置用放熱・冷却構造において、前記通気孔に、ラ
ンプの破片の飛散を防ぐための耐熱性、絶縁性、難燃性
の材料からなるメッシュ材を取り付けたものである。
【００１６】請求項８記載の発明は、ランプのバルブ内
の一方の電極に電気的に接続される導電部材とランプを
包囲するリフレクターとの間に、ランプからの照射光の
光路を妨害しない厚さを有するヒートシンク材を架設
し、このヒートシンク材の端部に送風して冷却するもの
である。
の一方の電極に電気的に接続される導電部材とランプを
包囲するリフレクターとの間に、ランプからの照射光の
光路を妨害しない厚さを有するヒートシンク材を架設
し、このヒートシンク材の端部に送風して冷却するもの
である。
【００１７】請求項９記載の発明は、ランプを包囲する
リフレクターから、ランプのバルブ内の両方の電極に電
気的に接続される各導電部材を突設し、これらの突設さ
れた各導電部材にヒートシンク材をそれぞれ固着すると
共に、これらのヒートシンク材に送風して冷却するもの
である。
リフレクターから、ランプのバルブ内の両方の電極に電
気的に接続される各導電部材を突設し、これらの突設さ
れた各導電部材にヒートシンク材をそれぞれ固着すると
共に、これらのヒートシンク材に送風して冷却するもの
である。
【００１８】なお、請求項１０に記載するように、前記
ランプは例えば超高圧水銀ランプであり、請求項６，
８，９における導電部材は、例えば超高圧水銀ランプの
モリブデン棒である。
ランプは例えば超高圧水銀ランプであり、請求項６，
８，９における導電部材は、例えば超高圧水銀ランプの
モリブデン棒である。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図１は、本発明を超高圧水銀ランプ装置
に適用した場合の第１実施形態である。この実施形態で
は、超高圧水銀ランプ装置１００ＡをＤＭＤ方式の投影
型画像表示装置の光源として使用する場合に、ランプ装
置１００Ａの前方の第２焦点位置に配置されるカラーフ
ィルター５００を超高圧水銀ランプ２００の光軸Ｌに対
し直交させることなく、傾斜角度α＝１０〜１５°の範
囲で傾けて配置するようにした。つまり、ランプ２００
の光軸Ｌに直交する平面を基準としてこの平面から若干
傾けてカラーフィルター５００を配置するものである。
なお、この実施形態では、便宜的に、カラーフィルター
５００も含めた全体を超高圧水銀ランプ装置１００Ａと
して考える。
態を説明する。図１は、本発明を超高圧水銀ランプ装置
に適用した場合の第１実施形態である。この実施形態で
は、超高圧水銀ランプ装置１００ＡをＤＭＤ方式の投影
型画像表示装置の光源として使用する場合に、ランプ装
置１００Ａの前方の第２焦点位置に配置されるカラーフ
ィルター５００を超高圧水銀ランプ２００の光軸Ｌに対
し直交させることなく、傾斜角度α＝１０〜１５°の範
囲で傾けて配置するようにした。つまり、ランプ２００
の光軸Ｌに直交する平面を基準としてこの平面から若干
傾けてカラーフィルター５００を配置するものである。
なお、この実施形態では、便宜的に、カラーフィルター
５００も含めた全体を超高圧水銀ランプ装置１００Ａと
して考える。
【００２０】この種のカラーフィルター５００は光学系
のほぼ第２焦点に配置されており、また、ＲＧＢ（赤・
緑・青）の三原色のフィルターを周方向に配置したダイ
クロイックフィルターであるため、超高圧水銀ランプ２
００から発生する光量の２／３はカラーフィルター５０
０からランプ２００側に反射する。また、小型化を図る
ために第２焦点が短くなっており、カラーフィルター５
００が前面ガラス板４００から近い位置に配置されてい
ることにも起因して、カラーフィルター５００からの反
射光がリフレクター３００内のランプ２００等に戻り、
高温になることが大きな問題となっている。
のほぼ第２焦点に配置されており、また、ＲＧＢ（赤・
緑・青）の三原色のフィルターを周方向に配置したダイ
クロイックフィルターであるため、超高圧水銀ランプ２
００から発生する光量の２／３はカラーフィルター５０
０からランプ２００側に反射する。また、小型化を図る
ために第２焦点が短くなっており、カラーフィルター５
００が前面ガラス板４００から近い位置に配置されてい
ることにも起因して、カラーフィルター５００からの反
射光がリフレクター３００内のランプ２００等に戻り、
高温になることが大きな問題となっている。
【００２１】そこで本実施形態では、カラーフィルター
５００をランプ２００の光軸Ｌに直交する平面から若干
傾けて配置することにより、カラーフィルター５００か
らの反射光の一部がランプ２００方向に戻らないように
してランプ２００のバルブ２０１やモリブデン箔シート
２０７等になるべく反射光が当たらないように考慮して
いる。ここで、図２（Ａ）は従来の配置によるカラーフ
ィルター５００からの反射光であり、図２（Ｂ）は本実
施形態によるカラーフィルター５００からの反射光であ
る。これらの図から明らかなように、本実施形態のごと
くカラーフィルター５００を傾けることにより、カラー
フィルター５００からの反射光の一部がリフレクター３
００の外部に逃げるため、ランプ２００が過熱されるの
を防ぐことができる。なお、カラーフィルター５００の
傾斜角度を大きくし過ぎると、その透過光の色相が変わ
ってしまうため、その上限をほぼ１５°としている。
５００をランプ２００の光軸Ｌに直交する平面から若干
傾けて配置することにより、カラーフィルター５００か
らの反射光の一部がランプ２００方向に戻らないように
してランプ２００のバルブ２０１やモリブデン箔シート
２０７等になるべく反射光が当たらないように考慮して
いる。ここで、図２（Ａ）は従来の配置によるカラーフ
ィルター５００からの反射光であり、図２（Ｂ）は本実
施形態によるカラーフィルター５００からの反射光であ
る。これらの図から明らかなように、本実施形態のごと
くカラーフィルター５００を傾けることにより、カラー
フィルター５００からの反射光の一部がリフレクター３
００の外部に逃げるため、ランプ２００が過熱されるの
を防ぐことができる。なお、カラーフィルター５００の
傾斜角度を大きくし過ぎると、その透過光の色相が変わ
ってしまうため、その上限をほぼ１５°としている。
【００２２】次に、図３は本発明の第２実施形態であ
る。この実施形態では、カラーフィルター５００を従来
と同様にランプ２００の光軸Ｌに直交する平面上に配置
する一方で、超高圧水銀ランプ装置１００Ｂの前面ガラ
ス板４００を、ランプ２００の光軸Ｌに直交する平面か
らα＝１０〜１５°の範囲で傾けて配置するようにし
た。
る。この実施形態では、カラーフィルター５００を従来
と同様にランプ２００の光軸Ｌに直交する平面上に配置
する一方で、超高圧水銀ランプ装置１００Ｂの前面ガラ
ス板４００を、ランプ２００の光軸Ｌに直交する平面か
らα＝１０〜１５°の範囲で傾けて配置するようにし
た。
【００２３】この実施形態では、前面ガラス板４００を
傾けることで前面ガラス板４００からの反射光をリフレ
クター３００の内周面に向かわせ、そこで再び反射させ
てバルブ２０１等に直接当たらないようにしたものであ
る。図４（Ａ）は従来の配置による前面ガラス板４００
からの反射光であり、図４（Ｂ）は本実施形態による前
面ガラス板４００からの反射光である。これらの図から
明らかなように、本実施形態のごとく前面ガラス板４０
０を傾けることにより、前面ガラス板４００からの反射
光の大部分はバルブ２０１やモリブデン箔シート２０７
を直接照射することなくリフレクター３００の内周面に
向かい、そこで再び反射して対向側の内周面に向かう。
このため、従来に比べてランプ２００を直接照射する反
射光の光量が少なくなり、ランプ２００の過熱を防止す
ることができる。
傾けることで前面ガラス板４００からの反射光をリフレ
クター３００の内周面に向かわせ、そこで再び反射させ
てバルブ２０１等に直接当たらないようにしたものであ
る。図４（Ａ）は従来の配置による前面ガラス板４００
からの反射光であり、図４（Ｂ）は本実施形態による前
面ガラス板４００からの反射光である。これらの図から
明らかなように、本実施形態のごとく前面ガラス板４０
０を傾けることにより、前面ガラス板４００からの反射
光の大部分はバルブ２０１やモリブデン箔シート２０７
を直接照射することなくリフレクター３００の内周面に
向かい、そこで再び反射して対向側の内周面に向かう。
このため、従来に比べてランプ２００を直接照射する反
射光の光量が少なくなり、ランプ２００の過熱を防止す
ることができる。
【００２４】次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図５（Ａ）はこの実施形態の断面図、図５（Ｂ）は正面
図である。本実施形態の超高圧水銀ランプ装置１００Ｃ
では、前面ガラス板４０１の内面中央部の円形部分を粗
面にしてフロスト部４０２を形成し、このフロスト部４
０２によってランプ２００からの直接光やカラーフィル
ター５００からの反射光を拡散させるようにした。これ
により、前面ガラス板４０１の内面が平坦面である従来
技術に比べて、前面ガラス板４０１やカラーフィルター
５００からの反射光としてバルブ２０１やモリブデン箔
シート２０７に照射される光量が減り、ランプ２００が
過熱されるのを防止することができる。
図５（Ａ）はこの実施形態の断面図、図５（Ｂ）は正面
図である。本実施形態の超高圧水銀ランプ装置１００Ｃ
では、前面ガラス板４０１の内面中央部の円形部分を粗
面にしてフロスト部４０２を形成し、このフロスト部４
０２によってランプ２００からの直接光やカラーフィル
ター５００からの反射光を拡散させるようにした。これ
により、前面ガラス板４０１の内面が平坦面である従来
技術に比べて、前面ガラス板４０１やカラーフィルター
５００からの反射光としてバルブ２０１やモリブデン箔
シート２０７に照射される光量が減り、ランプ２００が
過熱されるのを防止することができる。
【００２５】なお、フロスト部４０２の直径は大きいほ
ど拡散効果が高まるが、逆に前面ガラス板４０１の透過
光量が減少するので、その直径は３ｍｍ以下にすること
が望ましい。また、フロスト部は前面ガラス板４０１の
外面中央部に形成しても良く、光量が減少する問題がな
ければ、内面及び外面の両方に形成しても良い。
ど拡散効果が高まるが、逆に前面ガラス板４０１の透過
光量が減少するので、その直径は３ｍｍ以下にすること
が望ましい。また、フロスト部は前面ガラス板４０１の
外面中央部に形成しても良く、光量が減少する問題がな
ければ、内面及び外面の両方に形成しても良い。
【００２６】図６は本発明の第４実施形態を示すもの
で、図６（Ａ）は図６（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、図６
（Ｂ）は正面図である。この実施形態の超高圧水銀ラン
プ装置１００Ｄでは、前面ガラス板４００に近いリフレ
クター３００のほぼ１８０°隔てた２箇所と導電部材と
してのモリブデン棒２０６との間に、熱伝導性の良い金
属の薄板からなる冷却用フィン６００を架設し、この冷
却用フィン６００の両端部に外部から冷却用空気を送っ
て冷却用フィン６００の熱伝導作用により、モリブデン
棒２０６やリフレクター３００の内部空間を冷却するも
のである。
で、図６（Ａ）は図６（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、図６
（Ｂ）は正面図である。この実施形態の超高圧水銀ラン
プ装置１００Ｄでは、前面ガラス板４００に近いリフレ
クター３００のほぼ１８０°隔てた２箇所と導電部材と
してのモリブデン棒２０６との間に、熱伝導性の良い金
属の薄板からなる冷却用フィン６００を架設し、この冷
却用フィン６００の両端部に外部から冷却用空気を送っ
て冷却用フィン６００の熱伝導作用により、モリブデン
棒２０６やリフレクター３００の内部空間を冷却するも
のである。
【００２７】本実施形態によれば、金属製の冷却用フィ
ン６００をモリブデン棒２０６に接続することにより、
冷却用フィン６００を従来のリード線としても兼用させ
ることができる。なお、冷却用フィン６００はランプ２
００の光路を妨害しないようにできるだけ薄く形成する
ことが望ましい。
ン６００をモリブデン棒２０６に接続することにより、
冷却用フィン６００を従来のリード線としても兼用させ
ることができる。なお、冷却用フィン６００はランプ２
００の光路を妨害しないようにできるだけ薄く形成する
ことが望ましい。
【００２８】図７は本発明の第５実施形態であり、図７
（Ａ）は平面断面図、図７（Ｂ）は側面断面図、図７
（Ｃ）は正面図である。この実施形態の超高圧水銀ラン
プ装置１００Ｅは、ランプ２００の先端部の冷却を主た
る目的とするものである。すなわち、導電部材としての
モリブデン棒２０６の先端に熱伝導性の良い種々の構造
のヒートシンク材６０１をリード線２０９の基端部と一
緒に溶接またはカシメにより取り付けるとともに、リフ
レクター３００の前面ガラス板４００近傍に、互いに１
８０°隔てて通気孔３０２，３０３を形成し、外部から
ヒートシンク材６０１を冷却する冷却空気を送る構造で
ある。なお、ランプ２００が破裂した際の破片の飛散を
防止するため、通気孔３０２，３０３にはメッシュ材６
０２，６０３が取り付けられている。これらのメッシュ
材６０２，６０３は、耐熱性、絶縁性、難燃性を備えた
ファイバー等の材料からなる。
（Ａ）は平面断面図、図７（Ｂ）は側面断面図、図７
（Ｃ）は正面図である。この実施形態の超高圧水銀ラン
プ装置１００Ｅは、ランプ２００の先端部の冷却を主た
る目的とするものである。すなわち、導電部材としての
モリブデン棒２０６の先端に熱伝導性の良い種々の構造
のヒートシンク材６０１をリード線２０９の基端部と一
緒に溶接またはカシメにより取り付けるとともに、リフ
レクター３００の前面ガラス板４００近傍に、互いに１
８０°隔てて通気孔３０２，３０３を形成し、外部から
ヒートシンク材６０１を冷却する冷却空気を送る構造で
ある。なお、ランプ２００が破裂した際の破片の飛散を
防止するため、通気孔３０２，３０３にはメッシュ材６
０２，６０３が取り付けられている。これらのメッシュ
材６０２，６０３は、耐熱性、絶縁性、難燃性を備えた
ファイバー等の材料からなる。
【００２９】ヒートシンク材の形状、構造は特に限定さ
れず、丸棒状のもの、平板状のもの等が考えられる。但
し、丸棒状のものは、図８（Ａ），（Ｂ）に示すヒート
シンク材６０１，６０４のように、外周面に円環状の溝
を形成して表面積を大きくし、放熱効果を高めると良
い。これらのヒートシンク材６０１，６０４はランプ２
００の光軸上に配置されるので、その直径は光路を妨げ
ないようになるべく小さい方が好ましく、特に、図８
（Ｂ）のごとく先端（前面ガラス板４００側）をすぼま
せたテーパ状に形成するのが効果的である。
れず、丸棒状のもの、平板状のもの等が考えられる。但
し、丸棒状のものは、図８（Ａ），（Ｂ）に示すヒート
シンク材６０１，６０４のように、外周面に円環状の溝
を形成して表面積を大きくし、放熱効果を高めると良
い。これらのヒートシンク材６０１，６０４はランプ２
００の光軸上に配置されるので、その直径は光路を妨げ
ないようになるべく小さい方が好ましく、特に、図８
（Ｂ）のごとく先端（前面ガラス板４００側）をすぼま
せたテーパ状に形成するのが効果的である。
【００３０】また、図８（Ｃ），（Ｄ）は平板状のヒー
トシンク材６０５，６０６を使用した例であり、モリブ
デン棒２０６によって片持ち状に形成したもの（図８
（Ｃ））や、モリブデン棒２０６を中心としてその両側
に翼設したもの（図８（Ｄ））等が考えられる。何れに
しても、ヒートシンク材６０５，６０６の厚さはなるべ
く薄くすることが望ましい。
トシンク材６０５，６０６を使用した例であり、モリブ
デン棒２０６によって片持ち状に形成したもの（図８
（Ｃ））や、モリブデン棒２０６を中心としてその両側
に翼設したもの（図８（Ｄ））等が考えられる。何れに
しても、ヒートシンク材６０５，６０６の厚さはなるべ
く薄くすることが望ましい。
【００３１】次に、図９は本発明の第６実施形態であ
り、図９（Ａ）はヒートシンク材の配置を説明するため
の平面図、図９（Ｂ）は側面断面図、図９（Ｃ）は正面
図、図９（Ｄ），（Ｅ）はリフレクターに形成されたス
リットを説明するための平面図である。この実施形態の
超高圧水銀ランプ装置１００Ｆは、導電部材としてのモ
リブデン棒２０６の先端部とリフレクター３００の一端
部との間に熱伝導性の良い金属製の薄板からなるヒート
シンク材６０７を配置したものである。ヒートシンク材
６０７の一端はモリブデン棒２０６に接続されているた
め、この実施形態でもヒートシンク材６０７をリード線
と兼用することができる。
り、図９（Ａ）はヒートシンク材の配置を説明するため
の平面図、図９（Ｂ）は側面断面図、図９（Ｃ）は正面
図、図９（Ｄ），（Ｅ）はリフレクターに形成されたス
リットを説明するための平面図である。この実施形態の
超高圧水銀ランプ装置１００Ｆは、導電部材としてのモ
リブデン棒２０６の先端部とリフレクター３００の一端
部との間に熱伝導性の良い金属製の薄板からなるヒート
シンク材６０７を配置したものである。ヒートシンク材
６０７の一端はモリブデン棒２０６に接続されているた
め、この実施形態でもヒートシンク材６０７をリード線
と兼用することができる。
【００３２】また、ヒートシンク材６０７の他端は図９
（Ｄ），（Ｅ）に示されるような微少なスリット３０４
または３０５を介してリフレクター３００の外部に露出
しているので、リフレクター３００はほぼ密閉構造と考
えることができ、図７のように防爆を考慮したメッシュ
材６０２，６０３を設ける必要もない。この実施形態で
は、ランプ装置１００Ｆの外部においてヒートシンク材
６０７の端部を冷却することにより、ヒートシンク材６
０７を介して主にモリブデン棒２０６やモリブデン箔シ
ート２０７が適切に冷却されることになる。
（Ｄ），（Ｅ）に示されるような微少なスリット３０４
または３０５を介してリフレクター３００の外部に露出
しているので、リフレクター３００はほぼ密閉構造と考
えることができ、図７のように防爆を考慮したメッシュ
材６０２，６０３を設ける必要もない。この実施形態で
は、ランプ装置１００Ｆの外部においてヒートシンク材
６０７の端部を冷却することにより、ヒートシンク材６
０７を介して主にモリブデン棒２０６やモリブデン箔シ
ート２０７が適切に冷却されることになる。
【００３３】図６の実施形態の冷却用フィン６００につ
いても同様であるが、図９の実施形態では、ランプ２０
０用の電源がヒートシンク材６０７に直接印加されてい
るので、ランプハウス内における絶縁距離の確保に留意
し、しかも、ランプ２００の各部位の規定温度等を考慮
しながらヒートシンク材６０７自体の形状、構造、取付
位置等を決定する必要がある。なお、ヒートシンク材６
０７の厚さや表面積は、前記規定温度との関係を見なが
らできるだけ薄く、かつ小さく形成することが望まし
い。
いても同様であるが、図９の実施形態では、ランプ２０
０用の電源がヒートシンク材６０７に直接印加されてい
るので、ランプハウス内における絶縁距離の確保に留意
し、しかも、ランプ２００の各部位の規定温度等を考慮
しながらヒートシンク材６０７自体の形状、構造、取付
位置等を決定する必要がある。なお、ヒートシンク材６
０７の厚さや表面積は、前記規定温度との関係を見なが
らできるだけ薄く、かつ小さく形成することが望まし
い。
【００３４】図１０は本発明の第７実施形態を示してお
り、図１０（Ａ）は平面断面図、図１０（Ｂ）は側面断
面図、図１０（Ｃ）は正面図である。この実施形態の超
高圧水銀ランプ装置１００Ｇでは、他の実施形態に対し
てランプ２００の位置を９０°変化させ、モリブデン棒
２０３〜２０６及びモリブデン箔シート２０７，２０８
が前面ガラス板４００に対して平行になるようにランプ
２００を配置している。そして、モリブデン箔シート２
０７の先端部及びモリブデン棒２０６と、モリブデン箔
シート２０８の先端部及びモリブデン棒２０５を覆うよ
うに、セラミック製のヒートシンク材６０８，６０９が
取り付けられている。ここで、ヒートシンク材６０８，
６０９は、図８（Ａ），（Ｂ）と同様に円環状の溝によ
って表面積を大きくしてある。
り、図１０（Ａ）は平面断面図、図１０（Ｂ）は側面断
面図、図１０（Ｃ）は正面図である。この実施形態の超
高圧水銀ランプ装置１００Ｇでは、他の実施形態に対し
てランプ２００の位置を９０°変化させ、モリブデン棒
２０３〜２０６及びモリブデン箔シート２０７，２０８
が前面ガラス板４００に対して平行になるようにランプ
２００を配置している。そして、モリブデン箔シート２
０７の先端部及びモリブデン棒２０６と、モリブデン箔
シート２０８の先端部及びモリブデン棒２０５を覆うよ
うに、セラミック製のヒートシンク材６０８，６０９が
取り付けられている。ここで、ヒートシンク材６０８，
６０９は、図８（Ａ），（Ｂ）と同様に円環状の溝によ
って表面積を大きくしてある。
【００３５】本実施形態では、ランプ装置１００Ｇの外
部からヒートシンク材６０８，６０９を冷却することに
より、ランプ２００の両端からモリブデン棒やモリブデ
ン箔シート、更にはバルブ等を均一的に効率よく冷却す
ることができる。
部からヒートシンク材６０８，６０９を冷却することに
より、ランプ２００の両端からモリブデン棒やモリブデ
ン箔シート、更にはバルブ等を均一的に効率よく冷却す
ることができる。
【００３６】なお、図示しないが、上述した各実施形態
を組み合わせればランプ２００の各部位を一層効率的に
放熱・冷却することができ、例えば、図１と図９との組
み合わせ、図１と図７（図８）との組み合わせ等が効果
的である。また、本発明は超高圧水銀ランプに限らず、
防爆用の前面ガラス板を備えた各種のランプ装置に適用
可能である。
を組み合わせればランプ２００の各部位を一層効率的に
放熱・冷却することができ、例えば、図１と図９との組
み合わせ、図１と図７（図８）との組み合わせ等が効果
的である。また、本発明は超高圧水銀ランプに限らず、
防爆用の前面ガラス板を備えた各種のランプ装置に適用
可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、カラ
ーフィルターや前面ガラス板を傾けたり前面ガラス板に
フロスト部を形成し、あるいは、冷却用フィン、ヒート
シンク材等を取り付けるといった簡単な構造により、超
高圧水銀ランプ等の各部位の放熱・冷却を促進して最適
な温度範囲に維持することができる。これにより、ラン
プ装置の小型化を図りつつ、高輝度光源としての所期の
性能を長期間にわたって保つことが可能になる。
ーフィルターや前面ガラス板を傾けたり前面ガラス板に
フロスト部を形成し、あるいは、冷却用フィン、ヒート
シンク材等を取り付けるといった簡単な構造により、超
高圧水銀ランプ等の各部位の放熱・冷却を促進して最適
な温度範囲に維持することができる。これにより、ラン
プ装置の小型化を図りつつ、高輝度光源としての所期の
性能を長期間にわたって保つことが可能になる。
【図１】本発明の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】従来技術及び図１の実施形態におけるカラーフ
ィルターからの反射光の説明図である。
ィルターからの反射光の説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す断面図である。
【図４】従来技術及び図３の実施形態における前面ガラ
スからの反射光の説明図である。
スからの反射光の説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態を示す断面図（図５
（Ａ））及び正面図（図５（Ｂ））である。
（Ａ））及び正面図（図５（Ｂ））である。
【図６】本発明の第４実施形態を示すもので、図６
（Ａ）は図６（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、図６（Ｂ）は正面
図である。
（Ａ）は図６（Ｂ）のＡ−Ａ断面図、図６（Ｂ）は正面
図である。
【図７】本発明の第５実施形態を示すもので、図７
（Ａ）は平面断面図、図７（Ｂ）は側面断面図、図７
（Ｃ）は正面図である。
（Ａ）は平面断面図、図７（Ｂ）は側面断面図、図７
（Ｃ）は正面図である。
【図８】図７の実施形態におけるヒートシンク材の変形
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図９】本発明の第６実施形態を示すもので、図９
（Ａ）はヒートシンク材の配置を説明するための平面
図、図９（Ｂ）は側面断面図、図９（Ｃ）は正面図、図
９（Ｄ），（Ｅ）はリフレクターに形成されたスリット
を説明するための平面図である。
（Ａ）はヒートシンク材の配置を説明するための平面
図、図９（Ｂ）は側面断面図、図９（Ｃ）は正面図、図
９（Ｄ），（Ｅ）はリフレクターに形成されたスリット
を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の第７実施形態を示すもので、図１０
（Ａ）は平面断面図、図１０（Ｂ）は側面断面図、図１
０（Ｃ）は正面図である。
（Ａ）は平面断面図、図１０（Ｂ）は側面断面図、図１
０（Ｃ）は正面図である。
【図１１】従来技術を示す断面図である。
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，
１００Ｆ，１００Ｇ超高圧水銀ランプ装置 ２００ 超高圧水銀ランプ ２０１ バルブ ２０２ 口金 ２０３，２０４，２０５，２０６ モリブデン棒 ２０７，２０８ モリブデン箔シート ２０９ リード線 ３００ リフレクター ３０２，３０３ 通気孔 ３０４，３０５ スリット ４００，４０１ 前面ガラス板 ４０２ フロスト部 ５００ カラーフィルター ６００ 冷却用フィン ６０１，６０４，６０５，６０６，６０７，６０８，６
０９ ヒートシンク材 ６０２，６０３ メッシュ材
１００Ｆ，１００Ｇ超高圧水銀ランプ装置 ２００ 超高圧水銀ランプ ２０１ バルブ ２０２ 口金 ２０３，２０４，２０５，２０６ モリブデン棒 ２０７，２０８ モリブデン箔シート ２０９ リード線 ３００ リフレクター ３０２，３０３ 通気孔 ３０４，３０５ スリット ４００，４０１ 前面ガラス板 ４０２ フロスト部 ５００ カラーフィルター ６００ 冷却用フィン ６０１，６０４，６０５，６０６，６０７，６０８，６
０９ ヒートシンク材 ６０２，６０３ メッシュ材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千葉 好久 東京都文京区音羽１丁目20番11号 プラス 株式会社内 Ｆターム(参考） 3K011 HA08 JA01 3K014 LA01 LB03 LB04
Claims (10)
- 【請求項１】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記前面ガラス板の前方に配置されるカラーフィルター
を、前記ランプの光軸に直交する平面に対し所定角度傾
けて配置することを特徴とするランプ装置用放熱・冷却
構造。 - 【請求項２】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記前面ガラス板を、前記ランプの光軸に直交する平面
に対し所定角度傾けて配置することを特徴とするランプ
装置用放熱・冷却構造。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のランプ装置用放
熱・冷却構造において、 前記所定角度は１０°〜１５°であることを特徴とする
ランプ装置用放熱・冷却構造。 - 【請求項４】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記ランプの光軸が通過する前記前面ガラス板のほぼ中
央部の内面または外面を粗面にしてフロスト部を形成し
たことを特徴とするランプ装置用放熱・冷却構造。 - 【請求項５】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記ランプと前面ガラス板との間に、ランプからの照射
光の光路を妨害しない厚さを有する冷却用フィンを配置
し、この冷却用フィンを冷却することを特徴とするラン
プ装置用放熱・冷却構造。 - 【請求項６】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記ランプのバルブ内の電極に電気的に接続される導電
部材にヒートシンク材を固着し、前記ランプを包囲する
リフレクターに設けた通気孔を介して前記リフレクター
の外部から前記ヒートシンク材に冷却用空気を送ること
を特徴とするランプ装置用放熱・冷却構造。 - 【請求項７】 請求項６記載のランプ装置用放熱・冷却
構造において、 前記通気孔にメッシュ材を取り付けたことを特徴とする
ランプ装置用放熱・冷却構造。 - 【請求項８】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記ランプのバルブ内の一方の電極に電気的に接続され
る導電部材と前記ランプを包囲するリフレクターとの間
に、前記ランプからの照射光の光路を妨害しない厚さを
有するヒートシンク材を架設し、このヒートシンク材を
冷却することを特徴とするランプ装置用放熱・冷却構
造。 - 【請求項９】 ランプの前方に防爆用の前面ガラス板が
配置されたランプ装置において、 前記ランプを包囲するリフレクターから、前記ランプの
バルブ内の両方の電極に電気的に接続される各導電部材
を突設し、これらの突設された各導電部材にヒートシン
ク材をそれぞれ固着すると共に、これらのヒートシンク
材を冷却することを特徴とするランプ装置用放熱・冷却
構造。 - 【請求項１０】 請求項１〜９の何れか１項に記載した
ランプ装置用放熱・冷却構造において、 前記ランプが超高圧水銀ランプであることを特徴とする
ランプ装置用放熱・冷却構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11156725A JP2000348532A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | ランプ装置用放熱・冷却構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11156725A JP2000348532A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | ランプ装置用放熱・冷却構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348532A true JP2000348532A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15633977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11156725A Pending JP2000348532A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | ランプ装置用放熱・冷却構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348532A (ja) |
Cited By (13)
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|---|---|---|---|---|
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| EP1542460A1 (en) * | 2003-12-09 | 2005-06-15 | Casio Computer Co., Ltd. | Light source device and projector apparatus |
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-
1999
- 1999-06-03 JP JP11156725A patent/JP2000348532A/ja active Pending
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| JP2019035978A (ja) * | 2016-12-22 | 2019-03-07 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置 |
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