JP2005294234A

JP2005294234A - ランプ光源装置

Info

Publication number: JP2005294234A
Application number: JP2004134796A
Authority: JP
Inventors: Ritsuo Koga; 律生古賀
Original assignee: Plus Vision Corp
Current assignee: Plus Vision Corp
Priority date: 2004-04-02
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2005-10-20

Abstract

【課題】冷却効果か大きく、長時間継続して使用することが可能なランプ光源装置であって、例えばリアプロジェクションテレビなどに用いることが可能なランプ光源装置を提供する。
【解決手段】本発明によるランプ光源装置は、放電ランプと、この放電ランプの周囲を囲み、一定方向に光を反射する反射鏡と、該反射鏡で囲まれた空間を密閉空間とするとともに光放出開口を塞ぐように設けられた透明保護板と、この密閉空間内に光軸に対して直角に複数設けられた放熱フィンと、前記反射鏡と放熱フィンの外側を囲み、前記反射鏡の光軸に対して直角に導く導風板を設け、前記反射鏡の外側と導風版の間に冷却風を通し放電ランプから発せられた熱により熱せられた放熱フィンを冷却することを特徴とするので、冷却効果が高いのでプロジェクション動作を長時間継続して行うことが可能であり、リアプロジェクション用のテレビジョン受像機などに用いることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランプ光源装置、特にフロント型プロジェクタ、あるいはリアー型プロジェクタに用いるランプ光源装置に関する技術である。

通常、高圧水銀灯などからなるランプ光源装置が破損した場合、その破片がガラス材からなる反射鏡を直撃し、この反射鏡に強い衝撃が加わり、反射鏡が破損し飛散する場合がある。
この問題を解決するためには、反射鏡の母材として、衝撃に対して高強度な結晶化ガラスを用いることが考えられるが、このような高強度な結晶化ガラスは高価でありコスト増を招く。
また、反射鏡を厚く構成することも考えられるが、高厚膜の反射鏡を成型するには長時間を要し、やはりコスト増となる。
更に、熱に対する歪に弱く、割れやすくなってしまう。

特に、リア型プロジェクタ装置では、本装置をテレビジョン受像機として用いることが多く、通常のフロント型プロジェクタに比べ使用している時間が長く、放電ランプの放熱の問題や放電ランプの破壊／破損に対する更なる対策が望まれている。

特開２００２−３１３１１９特開２００２−３５２６１２

前記の技術文献では、双方とも放電ランプのリフレクタの外周側壁に放熱フィンを配置することが示されている。
しかしながら、このような構造でも、リア型プロジェクタのランプ光源装置として使用する場合、放電ランプの光出力が高く、したがって放電ランプから発せられる熱が比較的高いので、放電ランプ内部の熱に対して放熱効果が十分とはいえない問題がある。
本発明では、放電ランプの放熱効率を高くし、放電ランプから発せられた熱を効率よく外部に放出すると共に、放電ランプやリフレクタが破損しても外部に飛散しない安全なランプ光源装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載するように、放電ランプと、この放電ランプの周囲を囲み、一定方向に光を反射する反射鏡と、該反射鏡で囲まれた空間を密閉空間とするとともに光放出開口を塞ぐように設けられた透明保護板と、この密閉空間内に光軸に対して直角に複数設けられた放熱フィンと、前記反射鏡と放熱フィンの外側を囲み、前記反射鏡の光軸に対して直角に導く導風板を設け、前記反射鏡の外側と導風版の間に冷却風を通し放電ランプから発せられた熱により熱せられた放熱フィンを冷却することを特徴とする。
さらに、請求項２に記載するように、前記放熱フィンの素材を熱伝導率の高い金属の熱伝導部材で構成したことを特長とする。
請求項３では、放熱フィンを光軸に沿って異なる大きさに構成したことを特長とするランプ光源装置に関する技術である。

本発明によれば、放電ランプを密閉構造とすることにより、放電ランプが破壊しても、その破片が外部に飛散することが無くなると共に、密閉構造とすることで、放電ランプの熱が篭るという問題も、放熱フィンを設けることで解決される。
特に、光軸方向に直角に複数の熱伝導率の高い熱伝導部材による放熱フィンを設けると共に、導風板によって、放熱フィンに冷却風を導き、放電ランプにより熱された内部の温度を放熱フィンと放熱フィンを介して放電ランプの外部に伝導し、伝導した熱を導風板と冷却風により効率よく放電ランプの外に放出し、放電ランプを効率的に冷却することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、プロジェクタ装置のランプ光源装置を例にして図面を参照して詳細に説明する。

以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。図１は本発明の一実施例を示すランプ光源装置の横断面図であり、ランプ光源装置の各構成要素の位置関係を示している。
図２は、図１の正面図であり、光軸に対して垂直に設けられた複数の放熱片からなる放熱フィンが示されている。
これらの図において、２は高圧水銀などが充填され、放電により光を放出する放電ランプであり、３は放電ランプ２から放出された光線を集光して２次光源を作る集光ミラーとしてのリフレクタ（反射鏡）である。さらに４は放熱フィンであり、４１はランプの内部に設けられた内部放熱フィン（吸熱フィン）で、４２はランプの外部に設けられた外部放熱フィン（廃熱フィン）である。５は光放出開口を覆う透明保護材、６はリフレクタ３の側壁から導出される放電ランプの電極である。
７は放熱フィン４を覆うように設けられた導風板である。

透明保護材５によって、放電ランプ２の周囲は密閉空間となり、放電ランプ２が何かの理由で破損した場合であっても、そのガラス破片等が外部に飛散することが防止される。

尚、放熱フィン４は、この密閉空間内の光軸方向に直角に複数枚設けられた内部放熱フィン４１と、外部方向に張出して設けられた外部放熱フィン４２で構成されている。
外部方向に張出して設けられた外部放熱フィン４２の外周端部は、導風板７と接合または接合に近い状態となっており、放電ランプ２から発生された熱は、内部放熱フィン４１に吸熱され外部放熱フィン４２に熱伝導される。外部放熱フィン４２は冷却ファン８の冷却風により導風板７の内部を伝わり、該熱は効率的にランプ光源装置の外部に排出される。
また、冷却ファン８からの冷却風は外部放熱フィン４２の各放熱片と略平行に導かれるため、各放熱フィン片が冷却風の抵抗となることなく、スムーズに熱が排出される。

放電ランプ２のリフレクタ３は、放電ランプ２から発光される光の中に含まれる赤外線成分を透過させ、可視光成分のみを反射する素材で構成されており、通常比較的安価なボロンシリコン系ガラスを部材とし、内側に（図示しないが）光反射膜がコーティングされている。尚、本発明は前記部材の材質には限定されず、他の部材を用いてもよい。

内部放熱フィン４１は、放電ランプ２から放出される熱を、効率よく吸収するため、密閉空間内に設けられているが、放電ランプ２のリフレクタ３から反射される可視光の集束光を遮らない位置まで延びるように構成されている（図１）。
この密閉空間内に設けられた内部放熱フィン４１は、効率よく熱を吸収すると共に、その温度の差により密閉空間内を自然な空気の対流を発生させ、ランプ光源装置を安定した動作要因とさせている。

放熱フィン４の外部に延びている複数の外部放熱フィン４２は、放熱面積を大きくして放熱量を増やすものであり、冷却ファン８と導風版７によって効率的に冷却される。

尚、前述した先行技術文献に示されているように、反射鏡側面にフィンを設けることも普通考えられるが、部材費や加工費が増大し、製造コストが多大となるなどの問題もある。

尚、本実施例では、放熱フィン４と導風板７は銅の部材を用いて製造されているが、該部材はこれに限定されるものではなく、熱伝導率の高い部材なら銅に限らない。

図３は第２の実施例のランプ光源装置の断面図である。この実施例では、放熱フィン４は、実施例１で示した放熱フィンより大きな面積となるように、内部放熱フィン４１の端部を集束光の形状に対応させ傾斜形状を成している。
集束光はリフレクタ３の焦点にしたがって集束されるが、このとき図１、図３に示されるように集束角度が６０度以内の光がプロジェクションの投影画像に寄与する割合が極めて多いことが実験で確かめられており、６０度以上の外側の光はプロジェクション投影画像の投影の明るさにあまり寄与しないことが確認されているため、この６０度以内の光を遮らない位置まで内部放熱フィン４１の内部に段差を設けられている。

本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、特に、放熱フィンの材質や形状、放熱フィンを構成するフィンの枚数は限定されない。
例えば、密閉空間内では放熱フィンを光軸に直角に複数枚設け、外側では光軸に対し直角に設けても、平行に設けても良い。

本発明によるランプ光源装置は、冷却効果が高いのでプロジェクション動作を長時間継続して行うことが可能であり、リアプロジェクション用のテレビジョン受像機などに用いることが可能である。

本発明の実施例の形態に係る主要な構成を示す横断面図である。本発明の実施例の形態に係る正面図である。第２の実施例を示す横断面図である。

符号の説明

１：ランプ光源装置
２：放電ランプ
３：リフレクタ
４：放熱フィン
５：保護材
６：電極
７：導風板

Claims

放電ランプと、この放電ランプの周囲を囲み、一定方向に光を反射する反射鏡と、該反射鏡で囲まれた空間を密閉空間とするとともに光放出開口を塞ぐように設けられた透明保護板と、この密閉空間内に光軸に対して直角に複数設けられた放熱フィンと、前記反射鏡と放熱フィンの外側を囲み、前記反射鏡の光軸に対して直角に導く導風板を設け、前記反射鏡の外側と導風版の間に冷却風を通し放電ランプから発せられた熱により熱せられた放熱フィンを冷却することを特徴とするランプ光源装置。
放熱フィンの熱伝導部材を熱伝導率の高い金属の熱伝導部材で構成したことを特長とする請求項１記載のランプ光源装置。
放熱フィンの内部直径を光軸に沿って異なる大きさに構成したことを特長とする請求項１記載のランプ光源装置。