JP2005316347A - ランプ光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】急速に冷却することが可能であって、再点灯を短時間に行うことが出来る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ランプ光源装置、及びこのランプ光源装置を用いたプロジェクタ装置を提供する。
【解決手段】本発明による装置は、ランプ光源装置を光源とし、該光源をライトバルブにより変調され影像光を作成し、その影像光を投射して表示するプロジェクタ装置において、ランプ光源装置は放電ランプと放電ランプにて発した光を反射するリフレクタで構成し、該リフレクタの反射鏡の根元と開口部との中間部分に冷却用開口部を設け、該冷却用開口部から放電ランプを冷却するための冷却用空気を噴出し、放電ランプを冷却することを特長とするのでプロジェクション動作の点灯、再点灯を短時間に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、スクリーンに投影光を投射する投射型のプロジェクタ、あるいはスクリーンの背面から投射するリアー型プロジェクタに使用するランプ光源装置に関する技術である。

通常、この種のプロジェクタにおいては、投影光の発光は装置筐体内にランプハウジングユニットを装備し、さらにランプハウジングユニット内にはランプ光源装置が装備され、ランプ光源装置内では高圧水銀などが封入されている放電ランプにより発光されるが、該放電ランプは非常に高温となるために、該光源装置内のリフレクタおよび放電ランプの冷却に種々の方法が提案されている。
また、該放電ランプは電源を切り一旦消灯すると、放電ランプ内部の温度が一定温度に下がるまで再点灯出来ず、再点灯するまでの時間を短縮するために放電ランプの冷却方法に対しても種々の方法が提案されている。

特開２００３−１２３５２９（ランプ冷却対策） 特開２００３−０７５９１１（再点灯時間対策）

前記の特許文献１では放電ランプの外周側壁のリフレクタの内部に、冷却用空気を封入し、リフレクタ内部の温度を下げる方法が示されている。
しかしながら、この特許文献に示されたリフレクタ内部の冷却方法は、光源装置の前方周縁端部から空気流を封入し、ランプ光源装置内部の対流効果により冷却するため、放電ランプに期待する冷却効果が得られない。

前記の特許文献２では、放電ランプの電源を切った後の再点灯するまでの時間を短縮するために、光源ランプと光学系の各種レンズなどを複数設けて、光学系を切替えているので、再点灯する迄の時間は無視できるが、光源ランプと光学系を複数設けるために部品コスト、収容スペース、生産コスト等などの増加を招くために実用的ではない。

上記課題を解決するため、本発明では請求項に記載するように、ランプ光源装置を光源とし、該光源をライトバルブにより変調され影像光を作成し、その影像光を投射して表示するプロジェクタ装置において、ランプ光源装置は放電ランプと放電ランプにて発した光を反射するリフレクタで構成し、該リフレクタの反射鏡の根元と開口部の略中間に冷却用開口部を設け、該冷却用開口部から放電ランプを冷却するための冷却用空気を噴出し、放電ランプを直接冷却している。

さらに本発明では、前記のリフレクタの冷却用開口部の冷却空気の噴出し口を可動可能としたこと、およびリフレクタの冷却用開口部から吹き出す冷却空気は、放電ランプを消灯した瞬間から一定時間継続して噴出すこと、ならびにリフレクタの急速冷却用開口部から噴出す冷却空気を、放電ランプを消灯した瞬間から一定時間冷却空気の噴出し量を増加し、放電ランプの冷却時間を短縮することなどの特徴を有する。

本発明によれば、放電ランプの所要の部分に直接冷却空気流を吹き付けるので、従来技術よりも少ない風量で効率的に放電ランプを短時間で冷却することが出来る。

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説明する。

以下、図に沿って本発明の実施例を説明する。図１は本発明の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、ランプ光源装置の冷却装置が示されている。図３は第２の実施例を示すランプ光源装置の横断面図である。
これらの図において、２は放電ランプ、３はリフレクタ、４は冷却用開口部であり、５は透明保護材、６は放電ランプの一方の電極、７は冷却ファン、８は圧縮ポンプである。

放電ランプ２はプロジェクタに多用されているランプ光源装置であって、高圧水銀あるいはメタルハライドなどの化合物が放電ランプ２のガラス管内に封入され、電気放電により光を放出する放電ランプである。
放電ランプ２によって発光された光は、可視光線のみを反射するコールドミラー型のリフレクタ３にて可視光線のみが前方に集光反射される。また放電ランプ２が何らかの原因で破裂した時、放電ランプ２の破裂したガラス片がプロジェクタ装置内に飛び散り、装置内の他の部分を破壊するのを防止するために透明保護材５を設けている。放電ランプ２により発光された光はリフレクタ３で反射集光され、集光された光は前記透明保護板５を透過して、ライトトンネル（図示せず）で調光された後、ライトバルブ（図示せず）に送られる。

一方、放電ランプ２で発光された光のうち、リフレクタ３で反射されない可視光線以外の光線は、ほとんどがリフレクタ３部分を透過して熱となるので、該リフレクタ３を含むランプ光源装置の放熱手段が必要となる。
一般的にリフレクタ３の放熱手段としては、リフレクタ３の外側に直接冷却ファンにより冷風を送風しリフレクタ３そのものを冷却する方法。またはリフレクタ３の外側に冷却風の接触面積が大きい放熱装置を装着、あるいは一体型に設け、該放熱装置に冷却ファンで送風し、放熱装置を冷却することによりリフレクタ３を冷却する方法。あるいは冷却ファンでリフレクタ３の開口部周辺からリフレクタ３の内部に送風し、リフレクタの内部からも冷却する方法。さらにはこれらの技術のうち複数の手段によりランプ光源装置１を冷却する方法が採られている。

前記冷却ファンによりランプ光源装置に空気を送り冷却する場合、プロジェクタ装置の外部から空気を取り込みランプ光源装置に送風する場合、内部の空気を冷却ファンにて送風する場合、あるいはリフレクタ３の放熱器により内部の空気が暖められるために内部の空気を装置外に排出する方法、等などの方法にのうち複数の方法を採られる場合も多い。

図１において、リフレクタ３の外部から冷却する方法については前記の方法に一つあるいは複数を採用すればよい。リフレクタ３内部の放電ランプ２を直接冷却する方法については提案されていない。
この種放電ランプ２は、一旦電源を切って放電を中止した場合、再放電には放電ランプ２が十分に冷却された後でなければ再放電できない。よって、本発明では放電ランプを急速に冷却する手段を備え再放電するまでの時間を短縮する技術を提供するものである。

以下、図１にしたがって説明する。図１は本発明に係るランプ光源装置の横断面図である。図２はその正面図である。両図においてリフレクタ３の中心部には放電ランプ１の一方の電極で固定し、他方の電極はリフレクタ３の開口部近辺に電極用の貫通穴を設けて一方の電極を固定し電極を貫通させている。
リフレクタ３の開口部には放電ランプ２が何らかの原因で破壊したときに破壊した放電ランプの一部が飛び散り、プロジェクタ装置内に飛び散り、該装置内の他の部分を破壊することを防止するための透明保護材５が設けてある。透明保護材５の放電ランプ側には放電ランプ２から発光された光がリフレクタ３で反射され、約６０度の角度内の光のみを透過するように遮蔽版１１を設けている。前記の約６０度を超える光は遮蔽板１１に反射されて再度リフレクタ３にて反射された後、前記の約６０度内に反射されて、ライトトンネル（図示せず）などの光源処理装置にて処理される。

さらにリフレクタ３の開口部と放電ランプ２固定部の略中間部には放電ランプ２の冷却用の開口部４を設けている。該冷却開口部４にはエアフィルター（図示せず）を透過したホコリの無いきれいな空気をリフレクタ３内に送風するためである。エアフィルターを介した空気は、圧縮ポンプ８によりエアチューブを介して冷却用開口部４に送られ、冷却用開口部４から放電ランプ２周辺に空気を噴出している。冷却ファンはリフレクタ３を外部から冷却するためのファンである。

さらに、放電ランプ２は、一旦電源を切り放電を中止すると、放電ランプ２の放電電極が一定温度に下がるまで再放電が不可能となる。よって、放電ランプ２の冷却を早めて再放電までの時間を短縮するために、装置の電源を切ったあとのある一定時間、冷却用開口部４からの空気の噴出量を増加させ、放電ランプ２の表面温度の冷却を促進し、再放電までの時間を早めることができる。これにより、装置の電源を切ったあとの再稼動するまでの時間を短縮することができる。

図３は図１の他の実施例である。図３において前述の冷却用開口部４の噴出し口を回動可能とすることを目的としている。風向調節部材１３により放電ランプ２の冷却時に噴出す空気を放電ランプ２への一方向のみではなく放電ランプ２周辺にも送風し、冷却効果を向上させている。
風向調節部材１３による冷却空気の噴出し口の回動方向は、放電ランプ２の図１で左右方向のみでも良く、あるいは回転運動としても良い。

噴出した冷却用の空気は放電ランプ２とリフレクタ３内部を冷却し、放電ランプ２の中央部、および開口部、さらには遮蔽版１１と透明保護材５の隙間から外部に放出される。なお、装置内の高温となった空気は、公知の排出ファン（図示せず）などにより、装置外に排出される。

また、図１ではリフレクタ３の中央部には温度センサー１２が設けられている。これはリフレクタ３内部の温度を検知し、放電ランプ２内の異常温度を検出したときに放電ランプ２の電流を遮断するなどランプ光源装置１を保護すること、リフレクタ３内部に送風する冷却空気の噴出量の調整などを行うセンサーである。

以上説明した本発明によるランプ光源装置は、放電ランプからの発熱を効率的に放電ランプ外に放出でき、放電ランプの冷却効果が高いので、このランプ光源装置を使用したプロジェクタを長時間継続して使用することが可能であり、よってフロント投射型のプロジェクタはもとより、長時間運転し続ける背面投射のリアープロジェクタ方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側断面図である。 本発明の実施例の形態に係る正面図に、冷却ファン９、導風板１０を併せ記載した正面図である。 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：ケース
４：赤外線吸収皮膜
５：透明皮膜
６：リフレクタ
７：透明保護材
８：電極
９：冷却ファン
１０：導風板

Claims (5)

1. ランプ光源装置を光源とし、該光源からの光線をライトバルブにより変調することにより投影像光を作成し、その投影像光を投射して表示するプロジェクタ装置において、ランプ光源装置は放電ランプと放電ランプにて発した光を反射するリフレクタで構成し、該リフレクタの反射鏡の根元と開口部との中間部分に冷却用開口部を設け、該冷却用開口部から放電ランプを冷却するための冷却用空気を噴出し、放電ランプを冷却することを特長とするプロジェクタ装置。
2. 放電ランプと放電ランプにて発した光を反射するリフレクタで構成し、該リフレクタの反射鏡の根元と開口部との中間部分に冷却用開口部を設け、該冷却用開口部から放電ランプを冷却するための冷却用空気を噴出し、放電ランプを冷却することを特長とするランプ光源装置。
3. 前記ランプ光源装置において、リフレクタの冷却用開口部の冷却空気の噴出し口を可動可能としたことを特長とする請求項１記載のランプ光源装置。
4. 前記ランプ光源装置において、リフレクタの急速冷却用開口部から吹き出す冷却空気は、放電ランプを消灯した瞬間から一定時間継続して噴出すことを特長とする請求項１または請求項２または請求項３記載のランプ光源装置。
5. 前記ランプ光源装置において、リフレクタの急速冷却用開口部から噴出す冷却空気を、放電ランプを消灯した瞬間から一定時間冷却空気の噴出し量を増加し、放電ランプの冷却時間を短縮することを特長とする請求項１または請求項２あるいは請求項３または請求項４記載のランプ光源装置。

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