JP2004514248A - 照明システム及びランプ‐反射体ユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジング（５）内にランプ‐反射体ユニット（２）を有する照明システム（１）に関するものであり、ハウジング（５）は空気流冷却手段（７）と、換気孔（８）とを有する。ランプ‐反射体ユニット（２）には、ランプ（１６）の点灯中にランプ‐反射体ユニット（２）から生じる光がハウジング（５）から換気孔（８）を通って放出されるのを回避するための遮蔽体（９）、例えば黒色被膜が設けられている。従って、ランプシステム（１）の簡単で比較的静かな冷却が達成される。

Description

【０００１】
本発明は、ランプ‐反射体ユニットと、このランプ‐反射体ユニットを収容するハウジングとを具える照明システムであって、
前記ランプ‐反射体ユニットが、
光軸を有する反射部分、光軸に対し交差する光放出窓、凹面の反射内側面及び外側面を有する反射体と、
前記反射部分内に位置するランプと
を具えており、
前記ハウジングは、
ランプの点灯中にランプ‐反射体ユニットから生じる光をハウジングから放出せしめうるアパーチャを有するとともに、
ランプの点灯中にランプ‐反射体ユニットを冷却するための空気流冷却手段であって、冷却空気をハウジングから流出させうるようにハウジングにあけた換気孔を有する当該空気流冷却手段を収容している
照明システムに関するものである。
本発明は更に、ランプ‐反射体ユニットに関するものである。
【０００２】
このような照明システムは、ドイツ国特許公開第ＤＥ‐Ａ‐３５０９９３９号明細書に記載されており、既知である。この既知の照明システムはプロジェクタである。この既知の照明システムでは、点灯中にランプ‐反射体ユニットにより熱が発生され、このランプ‐反射体ユニットがあまりにも熱くなる為に発火したり、短絡したりするおそれがある。従って、ハウジング内に冷却手段が設けられている。冷却手段は、ランプの点灯中に照明システムがあまりにも熱くなるのを防止するために、冷却空気を強制的に照明システムに流すものである。既知の照明システムでは、冷却手段が送風機を有している。冷却手段は更に、冷却空気を２部分に分割する構造をしており、冷却空気の一方の部分は反射体の前方に配置された２枚の前面ガラス板の間を流れ、他方の部分は反射体内に流れる。ランプの付近では、ハウジング内に冷却手段の一部として換気孔が配置されている。ランプはその点灯中、光及び紫外線（ＵＶ放射）の双方又はいずれか一方をあらゆる方向に放出するが、その一部分しか有効に用いられない。他の部分は意図的にではなく、反射体の反射部分を透過する結果、漂遊光（迷光）及び漂遊ＵＶ放射の双方又はいずれか一方としてハウジング内に送られ、失われる。この既知の照明システムには、比較的多量の漂遊光（迷光）及び漂遊ＵＶ放射の双方又はいずれか一方が例えば、換気孔を経てハウジングから放出されて周囲環境を悪くするおそれがあるという欠点がある。一般に、ランプ‐反射体ユニットと換気孔との間に光遮蔽体を配置してこの欠点を回避している。しかし、この目的のためにはしばしばルーバ又は互いに重ねた遮蔽体が用いられており、空気がこれを通ってかなり乱れて流れる為に大きな騒音を生ぜしめる。しかも、このような光遮蔽体を有する冷却手段には、大きな騒音を生ぜしめる以外に構造が比較的複雑であるという欠点がある。
【０００３】
本発明の目的は、上述した欠点を回避した照明システムを提供せんとするにある。この目的は、頭書に記載した種類の照明システムにおいて、前記ランプ‐反射体ユニットには、前記光放出窓の側とは反対側の前記反射内側面の側で且つランプと換気孔との間で遮蔽体が設けられていることを特徴とする照明システムにより達成される。照明システムの好適例では、前記遮蔽体を、反射体の前記外側面上に設けられた被膜、例えば黒色、白色又は金属被膜とする。このような例では、遮蔽体は簡単な構造をしており、これには通常の技術を容易に適用することができる。被膜は紫外線に対する遮蔽体（ＵＶ遮蔽体）とするのが好ましい。ＵＶ遮蔽体被膜は、例えば、酸化チタン及び酸化セリウムの双方又はいずれか一方の粒子のようなＵＶ放射を吸収する成分を含むエチルシリケート又はシリコン樹脂を有する塗料から得ることができる。他の好適例では、遮蔽体を、反射体の外側面上に設けた黒色被膜とする。黒色被膜は、例えばＦｅ、Ｍｎ、Ｔｉのような遷移金属酸化物の混合物又はシリコンを黒色顔料として含むエチルシリケート又はシリコン樹脂を有する塗料から得ることができる。このような黒色被膜によれば、この被膜が光を反射せずに吸収する為、光を意図的にではなく透過又は反射するおそれが減少する。被膜は、ブラシや印刷技術を用いて、或いは、懸濁液又は塗料を出発材料として用いるインクジェットにより噴霧処理することにより設けることができる。或いはまた、遮蔽体は、例えば、セラミック、ガラス又はセラミック‐ガラスより成る、光を透過しない、例えば、黒色の材料をもって構成した反射体とすることもできる。本発明の照明システムでは、光及びＵＶ放射の双方又はいずれか一方を不所望な方向に放出する、例えば、光及びＵＶ放射の双方又はいずれか一方を反射体の反射部分の外側面を経て例えば、換気孔の方向に透過するランプ‐反射体ユニットの部分を遮蔽体により遮蔽する。本発明によれば、不所望な光及びＵＶ放射の大部分が散乱前に捕捉される為、遮蔽が比較的簡単になるという利点が得られる。従って、分離された複雑な遮蔽構造が不必要となる。既知の照明システムでは、遮蔽体が空気流に対する妨害となる為、冷却がそれほど有効とならず、しかも空気が過度に乱れて流れる為に騒音が生じる。本発明による照明システムには、例えば、ルーバがもはや必要とせず、従って空気流に対する妨害が著しく低減される為、冷却空気を過度に乱すことなくハウジングから容易に流出させることができるという他の利点がある。従って、騒音が著しく低減されるばかりではなく、冷却がより一層有効となる。
【０００４】
他の例では、照明システムをプロジェクタ、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はビーマーのような光弁プロジェクタとする。ある照明システム、少なくともプロジェクタシステムは小型に設計することが望まれている。プロジェクタにおいて、ランプ‐反射体ユニットを囲んで配置されている分離された遮蔽体の代りに、ランプ‐反射体ユニット上に設ける遮蔽体を用いることにより、遮蔽体を比較的小型に設計することができ、従ってプロジェクタを比較的小型に設計しうる。本発明によるプロジェクタには、冷却空気をハウジングから容易に流出させることができ、従って、冷却をより有効にしうるという利点がある。従って、プロジェクタが比較的小型である為にも、点灯中にプロジェクタがあまりにも熱くなるというおそれも回避される。
【０００５】
光放出窓の側とは反対側の前記反射内側面の側で遮蔽体が設けられているランプ‐反射体ユニットは照明システムに用いるのに適している。或いはまた、このランプ‐反射体ユニットは、自由な点灯条件の下で照明を強調するためにハウジング内に入れずに用いることができる。ランプ‐反射体ユニット上に設けた遮蔽体の為に、光及びＵＶ放射の双方又はいずれか一方が反射体の外側面を通過するのが回避される。さもないと、光がグレアによる不快感を生ぜしめるおそれがあるとともに、ＵＶ放射が人の目に害を及ぼすおそれがある。前記ランプ‐反射体ユニットのランプは、例えば、石英ガラス、すなわちＳｉＯ_２ の含有量が少なくとも９５重量％のガラスより成るランプ容器を有するハロゲン白熱ランプ又は高圧放電ランプである。或いはまた、ランプ容器は密に焼結した半透明セラミック、例えば半透明の耐ガス性アルミナから形成することもできる。
【０００６】
図１に線図的に示す照明システム１は、例えばＬＣＤ用のプロジェクタ１である。このプロジェクタ１は、ランプ‐反射体ユニット２を収容するハウジング５を具えており、このランプ‐反射体ユニット２は、外側面４を有する反射体３を具えている。ハウジング５は、点灯中にランプ‐反射体ユニット２から生じる光ビーム４０を、ミラーユニット４１に通した後にハウジング５から放出させうるようにするアパーチャ６を有している。点灯中にランプ‐反射体ユニット２を冷却するための空気流冷却手段７、本例では送風機がハウジング５内に存在する。この冷却手段７は、冷却空気１０をハウジング５から流出させるためにハウジング５にあけた換気孔８を有している。ランプ‐反射体ユニット２には、反射体３の外側面４上に被膜９が設けられている。この被膜９は、ＵＶ遮蔽体として作用し、点灯中ランプ‐反射体ユニット２から生じるＵＶ放射が換気孔８を経てハウジング５から放出されるのを軽減する。その理由は、この被膜９はランプ１６と換気孔８との間に配置されている為である。
【０００７】
図２に断面で示すランプ‐反射体ユニット２は、光軸１２を有する反射部分１１と、光軸１２を囲む中空ネック状部分１３とが設けられた反射体３を有している。反射部分１１は更に、ネック状部分１３と、光軸１２に対し交差する光放出窓１５との間に、凹面の、例えば放物線状に又は楕円状に湾曲した反射内側面１４を有する。反射体３は、反射部分１１内に且つ光軸１２上に位置する焦点２６を有する。本例では、反射体３はガラスより成り、反射内側面１４として、金属層、本例ではアルミニウム金属層より成るミラー層を有する。反射体３の外側面４には、黒色被膜９が設けられており、この被膜９はミラー層を透過する光を吸収する、従って光遮蔽体として作用する。黒色被膜９は、シリコンを含有するカルボニル鉄を有し、懸濁液から被着される。ランプ‐反射体ユニット２は更に、光源として、公称出力が２００ワットで、点灯中の圧力が１８０バール（１８・１０^６ Ｐａ）以上である超高圧水銀蒸気放電ランプ１６を有するのが好ましい。このランプ１６は、気密に封止され且つ石英ガラスより成るランプ容器１７を有するが、このランプ容器はセラミック材料、例えば密に焼結した酸化アルミニウムをもって構成することもできる。このランプ容器１７は空所１８を有し、この空所内に、電極間間隔を０．５〜１．５ｍｍ、本例では１ｍｍとした、本例では１対とした電極１９が配置されている。電極間間隔を短くすると、ランプの点灯中のアーク放電が短くなり、その結果、このアークは反射体３の焦点２６に比較的正確に位置するようになる。従って、アーク中に発生される光を正確に指向させて有効に用いることができる。ランプ容器１７は第１封止部２０及びこれとは反対側の第２封止部２１を有し、電極１９に接続された第１電流導体２２及び第２電流導体２３がこれら第１及び第２封止部をそれぞれ貫通してランプ容器１７から外部に導出して外部接点に接続されている。更に、ランプ容器１７の空所１８内には、水銀と、希ガス、例えば、アルゴン及び臭素とを有する充填剤が収容されている。ランプ１６は、前記封止部２０が反射体３のネック状部分１３内に位置し、空所１８が反射部分１１内に位置し、電極１９が光軸１２上で焦点２６の個所に位置するように位置決めする、本例では接着剤２５により固定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による照明システムを示す線図である。
【図２】本発明による照明システムに用いるのに適したランプ‐反射体ユニットを示す断面図である。

Claims (10)

1. ランプ‐反射体ユニットと、このランプ‐反射体ユニットを収容するハウジングとを具える照明システムであって、
   前記ランプ‐反射体ユニットが、
   光軸を有する反射部分、光軸に対し交差する光放出窓、凹面の反射内側面及び外側面を有する反射体と、
   前記反射部分内に位置するランプと
   を具えており、
   前記ハウジングは、
   ランプの点灯中にランプ‐反射体ユニットから生じる光をハウジングから放出せしめうるアパーチャを有するとともに、
   ランプの点灯中にランプ‐反射体ユニットを冷却するための空気流冷却手段であって、冷却空気をハウジングから流出させうるようにハウジングにあけた換気孔を有する当該空気流冷却手段を収容している
   照明システムにおいて、
   前記ランプ‐反射体ユニットには、前記光放出窓の側とは反対側の前記反射内側面の側で且つランプと換気孔との間で遮蔽体が設けられていることを特徴とする照明システム。
2. 請求項１に記載の照明システムにおいて、前記遮蔽体は反射体の前記外側面上に設けられた被膜であることを特徴とする照明システム。
3. 請求項２に記載の照明システムにおいて、前記被膜はＵＶ遮蔽被膜であることを特徴とする照明システム。
4. 請求項２に記載の照明システムにおいて、前記被膜は黒色被膜であることを特徴とする照明システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明システムにおいて、この照明システムがプロジェクタであることを特徴とする照明システム。
6. 請求項５に記載の照明システムにおいて、前記プロジェクタが光弁プロジェクタであることを特徴とする照明システム。
7. 光軸を有する反射部分、光軸に対し交差する光放出窓、凹面の反射内側面及び外側面を有する反射体と、
   前記反射部分内に位置するランプと
   を具えるランプ‐反射体ユニットにおいて、
   このランプ‐反射体ユニットには、前記光放出窓の側とは反対側の前記反射内側面の側で遮蔽体が設けられていることを特徴とするランプ‐反射体ユニット。
8. 請求項７に記載のランプ‐反射体ユニットにおいて、前記遮蔽体は反射体の前記外側面上に設けられた被膜であることを特徴とするランプ‐反射体ユニット。
9. 請求項８に記載のランプ‐反射体ユニットにおいて、前記被膜はＵＶ遮蔽被膜であることを特徴とするランプ‐反射体ユニット。
10. 請求項８に記載のランプ‐反射体ユニットにおいて、前記被膜は黒色被膜であることを特徴とするランプ‐反射体ユニット