JP2005243472A

JP2005243472A - ランプ光源

Info

Publication number: JP2005243472A
Application number: JP2004052711A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Yamamoto; 智昭山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】プロジェクタや投光機などランプ光源において、強制空冷ファンを不要とする、効果的で静粛性の優れた冷却手段を提供する。
【解決手段】放物面リフレクタ１ａの焦点位置にランプ発光点８を配設し、且つ、リフレクタ光軸２とランプバルブ軸９との成す角度を直角に配設するランプ光源において、ランプバルブ軸９方向のリフレクタ１の反射面を平坦形状に成し、リフレクタ１の外部に突出するランプバルブ封着部１０と放熱板１２とを、一体的に接合して伝熱経路を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、拡大投射装置（以下、プロジェクタ）や投光機など照明装置のランプ光源に関する技術である。

従来のランプ光源実施例の断面図を、図７に参考として示している。リフレクタ底部５には、ランプバルブ封着部１０の貫通孔を、リフレクタ１の前面には防爆ガラス板６を有する。ランプバルブ７内の中央部のランプ発光点８をリフレクタ１の焦点位置に合致させ、配設しているため、ランプバルブ７からの光束は、リフレクタ１の反射面で反射し、図７中の破線矢印で示すごとく、リフレクタ１の前面から平行光束として出射される。

プロジェクタの光源には、小型のガラスバルブ内に水銀を高圧封入した放電ランプや、不活性ガスを封入したフィラメントランプが使用される。放電ランプは、バルブ壁面の温度不均一や過熱使用条件下で、ランプバルブ内の封入ガスがランプバルブ内壁に蒸着し、白濁や黒化が誘発され、輝度低下、フリッカー、破裂などの問題が発生するほか、ランプバルブ両端のランプバルブ封着部内のモリブデン製引き出し線の酸化により断線にいたる懸念がある。

高圧で水銀が封入されたランプバルブの破裂に備え、放物面リフレクタ（以下、リフレクタ）前面の開口部は、防爆ガラス板で覆われており、リフレクタ内部は高温となる。過熱使用に起因する上記問題を抑制し、信頼性を保持するため、特許文献１（プロジェクタ）に示されるごとく、冷却空気をランプ光源に吹き付け、所要の冷却効果を得る強制空冷方式が広く適用されてきた。しかしながら、強制空冷方式では、ファンが発する騒音の問題があった。
特許公開２００２−２３２６１

プロジェクタや投光機など、照明装置のランプ光源の強制空冷装置を不要とする効果的で静粛性の優れた冷却手段を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、ランプ発光点位置を、放物面リフレクタの焦点位置に合致させ、ランプバルブ軸と放物面リフレクタ光軸とを直角に成すよう、ランプバルブと放物面リフレクタを配設し、且つ、ランプバルブ軸方向の放物面リフレクタ反射面を平坦形状とし、該平坦形状部を通じ、ランプバルブ封着部を放物面リフレクタの外部に突出させ、該ランプバルブ軸と放物面リフレクタの外部に配設した放熱板とを一体的に接合して前記ランプバルブから前記放熱板への伝熱経路を形成したことを特徴とする。
ここで、前記ランプバルブ軸方向の放物面リフレクタ反射面を、開口することが好ましい。
また、前記ランプ発光点から放物面リフレクタ前面へ向かう出射光束を、熱伝導率の高い材料により構成する反射鏡により、放物面リフレクタの底部側に反射するとともに、該反射鏡をランプバルブ軸とともに、放物面リフレクタの外部に配設する放熱板に一体的に接合して前記放熱板への伝熱経路を形成することも可能である。
さらには、前記ランプバルブ軸を垂直に配設することも可能である。

本発明は、ランプ光源の冷却性能を向上させ、ファンによる強制空冷装置を不要としたことで、静粛性の優れた、信頼性の高いプロジェクタを得ることができた。

図１は、本発明の実施例１を示す断面図である。ランプ発光点８を、リフレクタ１ａの焦点位置に、且つ、リフレクタ光軸２とランプバルブ軸９の成す角度を直角に配設する。ランプバルブ７からの出射光束分布は、ランプバルブ軸９の直角方向へは大きく、ランプバルブ軸９の平行方向へは小さい。このため、有効に機能しない反射面領域を、リフレクタ平坦部分１１として示すごとく、平坦形状とすることにより、ランプバルブ封着部１０をリフレクタ１ａの外部に突出させる。

図２に平坦部付きリフレクタ１ａの斜視図を示す。平坦部付きリフレクタ１ａのリフレクタ平坦部分１１に、ランプ封着部貫通孔１３を穿孔し、図１に示すごとく、ランプバルブ封着部１０を、平坦部付きリフレクタ１ａの外部へ突出させる。突出したランプバルブ封着部１０は、放熱板１２と一体的に接合させる。ランプバルブ７からの発生熱は、ランプバルブ封着部１０を伝熱経路とし、放熱板１２に導かれ、大気に放散される。

実施例１では、有効に機能しないリフレクタの反射面領域を、平坦形状とした。実施例２では、図３、および図４に示すごとく、有効に機能しないリフレクタの反射面領域を開口し、リフレクタ開口部分１４を通じ、ランプバルブ封着部１０をリフレクタ外部に配設する放熱板１２に導く。さらに、リフレクタ開口部分１４により、リフレクタ内の空気の滞留を防止する。ランプバルブ７破裂時のリフレクタ開口部１４からのバルブガラス飛散は、放熱板１２により阻止可能である。

図５は、実施例３の断面図を示している。ランプバルブ７の前側に反射鏡１５が密設され、光反射率と熱伝導率の高いアルミニウムなどの材料で構成した反射鏡１５の両端部は、ランプバルブ封着部１０と共に、リフレクタ１の外部に突出し、放熱板１２に一体的に接合する。熱発生源であるランプ発光点８からの発生熱は、熱伝導率の高い材料で構成する反射鏡１５、および、ランプバルブ封着部１０を熱伝導路として放熱板１２に有効に伝導し、冷却効果を果たす。

図６は、実施例４を示す断面図である。ランプバルブ封着部１０を、一体的に放熱板１２に接合し、冷却効果を発揮する点は、実施例２と同様である。さらに、ランプバルブ軸９を垂直に配設することにより、図中矢印Ａ、ＢおよびＣで示すごとく、ランプバルブ７の中央部近傍の熱せられた空気は上昇し、上側のリフレクタ開口部分１４から大気に開放され、同量の冷涼な空気が、下側のリフレクタ開口部分１４から吸入され、対流による冷却効果を継続する。

本発明はプロジェクタや、投光機など照明装置において、放電ランプ、およびフィラメントランプを光源とする機器に利用可能である。

本発明の実施例１を示す断面図である。本発明の実施例１の平坦部付きリフレクタを示す斜視図である。本発明の実施例２を示す断面図である。本発明の実施例２の開口部付きリフレクタを示す斜視図である。本発明の実施例３を示す断面図である。本発明の実施例４を示す断面図である。従来のランプ光源実施例を示す断面図である。

符号の説明

１：リフレクタ
１ａ：平坦部付きリフレクタ
１ｂ：開口部付きリフレクタ
２：リフレクタ光軸
３：リフレクタ焦点
４：リフレクタ前面
５：リフレクタ底部
６：防爆ガラス板
７：ランプバルブ
８：ランプ発光点
９：ランプバルブ軸
１０：ランプバルブ封着部
１１：リフレクタ平坦部分
１２：放熱板
１３：ランプ封着部貫通孔
１４：リフレクタ開口部分
１５：反射鏡

Claims

ランプ発光点位置を、放物面リフレクタの焦点位置に合致させ、ランプバルブ軸と放物面リフレクタ光軸とを直角に成すよう、ランプバルブと放物面リフレクタを配設し、且つ、ランプバルブ軸方向の放物面リフレクタ反射面を平坦形状とし、該平坦形状部を通じ、ランプバルブ封着部を放物面リフレクタの外部に突出させ、該ランプバルブ軸と放物面リフレクタの外部に配設した放熱板とを一体的に接合して前記ランプバルブから前記放熱板への伝熱経路を形成したことを特徴とするランプ光源。
請求項１に記載のランプ光源において、ランプバルブ軸方向の放物面リフレクタ反射面を、開口することを特徴とするランプ光源。
請求項１、または、請求項２に記載のランプ光源において、ランプ発光点から放物面リフレクタ前面へ向かう出射光束を、熱伝導率の高い材料により構成する反射鏡により、放物面リフレクタの底部側に反射するとともに、該反射鏡をランプバルブ軸とともに、放物面リフレクタの外部に配設する放熱板に一体的に接合して前記放熱板への伝熱経路を形成したことを特徴とするランプ光源。
請求項２，または、請求項３に記載のランプ光源において、ランプバルブ軸を垂直に配設することを特徴とするランプ光源。