JP2008504670A - 一体型の反射鏡及びヒートシンク - Google Patents

一体型の反射鏡及びヒートシンク Download PDF

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Abstract

プロジェクタアセンブリで使用される一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）は、一体化ヒートシンクを備える反射鏡部分と、一体化ヒートシンクに接続される複数の一体型冷却フィン（１３０）とを備える。

Description

［関連出願］
本出願は、２００４年１月３０日に出願された米国特許出願番号第１０／７６９，３５５号の一部継続出願であり、その出願は、参照により本明細書に援用される。
デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）プロジェクタ等のデジタルプロジェクタは、表示面に高品質な画像を投影する。ＤＭＤ及びＬＣＤプロジェクタはともに、高輝度ランプ及び反射鏡を利用して投影に必要な光を生成する。ランプによって生成される光は、反射鏡の焦点に位置する「ファイアボール」として一点に集められる。このファイアボールによって生成される光は、画像を生成し且つ生成された光を利用して画像を形成する投影アセンブリに向けられる。そして、画像は、表示面に投影される。
より高品質の画像を作成しながらプロジェクタをより小型にすることに努力が向けられてきた。その結果、利用されるランプはより小型且つより高輝度になった。こうしたランプのタイプの一例は、キセノンランプとして知られている。キセノンランプは、水銀等の環境的に有害な材料を大量に使用することなく、他のタイプのランプより著しく大きい出力で比較的一定のスペクトル出力を提供する。さらに、キセノンランプは、瞬時点灯し且つその直後にほぼ最大出力で作動することができる。
高輝度なランプほど高く、さらに強烈な熱を生じる。この熱がランプに蓄積する可能性がある場合、ランプの耐用年数が短くなる可能性がある。たとえば、３３０ワット（Ｗ）の入力電力で動作しているキセノンランプは、約６９Ｗの可視光を生成することが多い。残りの電力は、赤外線、黒体放射及び紫外線を生成するか、又は電気損失によって消費される。その結果、発光アセンブリは、約２５０Ｗの電力を放散させる必要がある。設計によっては、放射をランプから離れるように反射するとともに、別個のヒートシンクを用いて熱を除去することによって、エネルギーを放散させようと試みる。
キセノンランプは、セラミック反射鏡本体を利用することが多い。そして、セラミック反射鏡本体は、銀合金等の反射コーティングでコーティングされる。これらの反射コーティングは、生成される大量の放射を吸着せず、むしろランプの外に反射する。その結果、セラミック反射鏡本体には、熱負荷に対して耐性があるという理由でサファイヤレンズが使用されることが多い。サファイヤレンズと反射表面コーティングとはともに比較的高価である。
さらに、反射鏡本体に使用されるセラミックは、通常、熱係数が低い。その結果、セラミック反射鏡本体は多くの熱を吸着しない。代わりに、熱は、別個のヒートシンクによって放散される。これらヒートシンクは、低熱抵抗の経路を提供する陽極によって反射鏡に結合されることが多い。その結果、ヒートシンクによって放散される熱の量は、セラミックの熱伝達率が低いため、陽極のサイズ及び熱抵抗によって決まる。
プロジェクタアセンブリで使用される一体型の反射鏡及びヒートシンクは、一体化ヒートシンクを備える反射鏡部分と、一体化ヒートシンクに接続される複数の一体型冷却フィンとを具備する。
添付図面は、本装置及び方法のさまざまな実施形態を示し、明細書の一部である。図示する実施形態は、単に本装置及び方法の例であり、本開示の範囲を限定するものではない。
図面を通して同じ参照符号は、類似するが必ずしも同一ではない要素を示す。
本装置及び方法は、一体型の反射鏡及びヒートシンクに関する。一体型の反射鏡及びヒートシンクは、ランプアセンブリの冷却を促進し、それにより、ランプアセンブリの耐用年数を延長する。さらに、一体型の反射鏡は、比較的安価な材料から形成されるため、安価な技法で迅速に形成されることが可能である。これらの要素の各々により、安価なランプアセンブリの形成が可能となる。その結果、こうした安価なランプアセンブリを使用し、且つランプアセンブリの耐用年数を延長することにより、投影システムを作製し、所有し、且つ作動させるコストを低減させることができる。こうしたランプアセンブリは、投影システムで使用されるもののようなキセノンガスショートアークシステムを含んでもよい。
まず、一体型の反射鏡及びヒートシンクについて論考し、その後、例示的なランプアセンブリについて論考する。また、２つの例示的な封止構造についても図３及び図４を参照してより詳細に論考し、その後、一体型の反射鏡及びヒートシンクを利用する例示的な投影システムについて説明する。その後、一体型の反射鏡及びヒートシンクを形成する例示的な方法について図６を参照して論考する。
以下の説明では、例示の目的で、本方法及び装置が完全に理解されるように多数の特定の詳細を示す。しかしながら、当業者には、本方法及び装置をこれらの特定の詳細なしに実施することができる、ということが明らかとなろう。明細書において「一実施形態」又「１つの実施形態」と言う場合、それは、その実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造又は特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。明細書においてさまざまな箇所で現われる「一実施形態では」という句は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指してはいない。
[一体型反射鏡及びヒートシンク]
図１Ａは、本明細書において「一体化ユニット」（１００）と呼ぶ一体型の反射鏡及びヒートシンクを示す。一体化ユニット（１００）は、図２を参照してより詳細に論考するように、キセノンランプアセンブリ等のランプアセンブリの一部であるように構成される。一体化ユニット（１００）は、反射面（１１０）、反射鏡本体（１２０）、複数の一体型冷却フィン（１３０）及び反射鏡開口部（１４０）を含む。一体化ユニット（１００）は、可視光を反射し、反射鏡本体（１２０）及び冷却フィン（１３０）を通してエネルギーを放散させる。
反射面（１１０）は、反射鏡本体（１２０）の遠位端（１６０）に画定されるキャビティ（１５０）に形成される。キャビティ（１５０）は、横から見て双曲線状であっても放物線状であってもよい。その結果、キャビティ（１５０）の焦点から発生する光のかなりの部分が、反射面（１１０）に、且つ一体化ユニット（１００）から出るように反射する。キセノンランプアセンブリでは、図２を参照してより詳細に論考するように、加圧されたキセノンが存在する場合に、電圧により陽極から陰極にアークが形成されると、光が生成される。反射鏡開口部（１４０）により、陽極を一体化ユニット（１００）に結合することができる。
可視スペクトルの光は、プロジェクタシステムで使用されるランプの所望の出力である。しかしながら、上述したように、ランプはまた、可視スペクトル外の著しい放射エネルギーも生成する。反射面（１１０）は、放射エネルギーを熱に変換する赤外線及び／又は紫外線吸収材料等、放射吸収層を含んでもよい。放射エネルギーが赤外線及び／又は紫外線吸収層によって熱に変換される際、放射熱は一体化ユニット（１００）の反射鏡本体（１２０）によって吸収される。
反射鏡本体（１２０）は金属である。金属の反射鏡本体を使用することにより、熱が反射鏡本体（１２０）によってより容易に吸収されることが可能になり、それにより、反射鏡本体（１２０）が一体化ヒートシンクとなる。そして、反射鏡本体（１２０）によって吸収される熱は、冷却フィン（１３０）に伝達される。
図１Ｂは、一体化ユニット（１００）の背面図を示し、冷却フィン（１３０）をより詳細に示す。冷却フィン（１３０）は、冷却フィン（１３０）を横切る空気流の乱れを増大させるような形状を有する。これら冷却フィン（１３０）は、熱伝達率を増大させるために、一体化ユニット（１００）の近位端（１７０）の付近の同心円状の輪の周りで、環状に離間されている。
物体によって伝達される熱の量は、少なくとも一部は、その物体の露出した表面積によって決まる。冷却フィン（１３０）は、一体化ユニット（１００）の露出した表面積を増大させることによって熱伝達率を増大させる。冷却フィン（１３０）の間隔を空けて配置することが、１つの冷却フィンの周囲の空気が加熱される際に、その加熱された空気が隣接する冷却フィンの周囲の空気を実質的に加熱しないことを確実にするのに役立ち、それによって熱伝達が低速になる。
変換により物体によって伝達される熱の量は、自然であっても強制されても、少なくとも一部は、空気が物体にわたっていかに流れるかによって決まる。熱伝達を、空気流の速度を増大させることにより、且つ／又は空気流の乱れを生じさせることにより最大化することができる。ファンアセンブリにおいて生成される空気流の場合、ランプを冷却するために使用される空気流の速度を、雑音、サイズ及び他の考慮事項のために幾分か制限してもよい。したがって、空気流が一体化ユニット（１００）にわたって流れる際に空気流の乱れをもたらすことが望ましい場合がある。
冷却フィン（１３０）は、反射鏡本体（１２０）からの熱除去を促進する。冷却フィン（１３０）は、反射鏡本体（１２０）と一体的に形成された細長い部材であり、そのため、同じ材料から作製してもよい。冷却フィン（１３０）の形状は、冷却フィン（１３０）を横切る空気流が乱流になるようにする形状である。
たとえば、空気流が一体化ユニット（１００）の近位端（１７０）に向けられる場合、空気流は、冷却フィン（１３０）及び反射鏡本体（１２０）上で乱流誘発機構（１８０）によって中断される時に乱流となる。これらの乱流誘発機構（１８０）は、冷却フィン（１３０）を横切る際の空気流の乱れを最大化するように冷却フィン（１３０）に形成される。その結果、冷却フィン（１３０）の形状により乱流が生じ、それにより、２倍以上ほども一体化ユニット（１００）の熱伝達率が増大する。反射鏡本体から伝達される熱の量を最大化することにより、キャビティ（１５０）における熱の蓄積が低減し、これによってランプアセンブリの耐用年数を延長させることができる。
一体化ユニット（１００）はまた、一体化ユニット（１００）の近位端（１７０）からキャビティ（１５０）まで延在する充填管開口部（１９０）も有する。充填管開口部（１９０）は、一体化ユニット（１００）がランプアセンブリ（２００、図２）の他の部品と組み立てられた時に、キャビティ（１５０）に気体を充填させるための経路を提供する。これら他の部品、及びそれらの一体化ユニットとの相互作用については後により詳細に論考する。
[一体化ユニットを備えたランプアセンブリ]
図２は、一体化ユニット（１００）、陰極アセンブリ（２０５）及び陽極（２１０）を含むランプアセンブリ（２００）の組立分解図を示す。ランプアセンブリ（２００）が組み立てられる時、陽極（２１０）は一体化ユニット（１００）に封止結合される。陰極アセンブリ（２０５）もまた、一体化ユニット（１００）に封止結合される。
図２に示す例示的な実施形態では、陽極（２１０）を、反射鏡開口部（１４０）を貫通するように配置することによって、陽極（２１０）を一体化ユニット（１００）に結合する。ランプアセンブリ（２００）全体が組み立てられると、陽極（２１０）の端部と陰極（２２５）の端部とは、互いから正確な距離で離間される。
陽極（２１０）及び陰極（２２５）の間に空けられる距離をギャップ距離と呼ぶ。適当なギャップ距離を確立することにより、キャビティ（１５０）にキセノン等の加圧気体が充填されている間に陽極（２１０）に電圧が印加されると、光が生成される。
気体は、充填管（１８０）を通してキャビティ（１５０）に導入される。より詳細には、陰極アセンブリ（２０５）は、キャビティ（１５０）が一体化ユニット（１００）の遠位端（２１５）に関して外部の環境から実質的に封止されるように、一体化ユニット（１００）に封止結合される。
充填管（１８０）は、一体化ユニット（１００）の近位端（２２０）を通してキャビティ（１５０）にアクセスできるようにする。充填管（１８０）を通してキャビティ（１５０）に気体が充填された後、キャビティ（１５０）内の気体が漏出しないように充填管（１８０）は封止される。一体化ユニット（１００）の形成については、図６を参照してより詳細に論考する。
陰極アセンブリ（２０５）は、陽極（２１０）と陰極（２２５）との間の電気経路を提供し、陰極（２２５）を支持する。陰極アセンブリ（２０５）は、陰極（２２５）、レンズ（２３０）、陰極支持構造（２３５）及びフェースキャップ（２４０）を有する。陰極（２２５）は、陰極（２２５）を支持する陰極支持構造（２３５）に結合される。したがって、フェースキャップ（２４０）及び陰極支持構造（２３５）は、陰極（２２５）のための物理的な支持を提供する。
陰極支持構造（２３５）及びフェースキャップ（２４０）はまた、陰極（２２５）のための熱経路及び電気経路を提供する。熱経路に関して、フェースキャップ（２４０）及び陰極支持構造（２３５）はともに、金属等の低熱抵抗の材料から作製される。その結果、陰極（２２５）に蓄積する熱は、支持構造（２３５）を通してフェースキャップ（２４０）に伝達される。したがって、フェースキャップ（２４０）は、陰極（２２５）から熱を除去するためのヒートシンクとして作用する。
一体化ユニット（１００）は、キャビティ（１５０）内に蓄積する熱の量を低減する。さらに、放射は、反射面（１１０）に適用される赤外線及び／又は紫外線吸収層によって吸収され得るため、一体化ユニット（１００）から出てレンズ（２３０）を通して反射される放射が低減する。したがって、フェースキャップ（２４０）によって放散される熱の量及びレンズ（２３０）に伝達される放射エネルギーの量もまた低減する。
上述したように、放射に関連する熱負荷及びキャビティ（１５０）内における熱負荷によるレンズ（２３０）の不透明化すなわち結露を防止するために、通常、サファイヤレンズ等の比較的高価なレンズが使用されている。一体化ユニット（１００）によって熱放散の増大が可能となることにより、レンズ（１５０）に対して石英ガラスを使用することが可能になり得る。石英ガラスはサファイヤより安価である。したがって、石英ガラスレンズを使用することにより、ランプアセンブリ（２００）によって生成される光に対して適当な光透過率を提供しながら、ランプアセンブリ（２００）のコストを低減することができる。
陰極支持構造（２３５）及びフェースキャップ（２４０）は、熱経路を提供すること、及びより安価な材料の使用を可能にすることに加えて、陰極（２２５）に対する電気経路を提供する。陰極（２２５）が、フェースキャップ（２４０）と実質的に同じ電圧レベルであるように、陰極支持構造（２３５）及びフェースキャップ（２４０）は、金属等の導電性材料から作製される。フェースキャップ（２４０）は帯電する。したがって、加圧気体が存在する時に陰極（２２５）に電圧が印加されると、陽極（２１０）はより低い電圧レベルであるか又は接地であるため、電圧によってギャップ距離を横切って陽極（２１０）までアークが形成される。
陽極（２１０）は、一体化ユニット（１００）と物理的に接触している。このため、陽極（２１０）は、一体化ユニット（１００）と同じ電圧レベルにある。したがって、一体化ユニット（１００）及び陽極（２１０）は、陰極（２２５）及び陰極アセンブリ（２０５）から物理的に分離されている必要がある。図示する一体化ユニット（１００）は、遠位端（１６０）に溝（２４５）を有する。溝（２４５）により、陰極アセンブリ（２０５）を一体化ユニット（１００）に、それと直接物理的に接触することなく、封止結合することができる。ここで、図３及び図４を参照して、一体化ユニット（１００）と陰極アセンブリとの間の２つの例示的な封止構成及び電気絶縁について論考する。
図３は、一体化ユニット（１００）に関する陰極アセンブリ（２０５）の封止関係を示すランプアセンブリ（２００）の断面図である。上述したように、図示する実施形態では、陰極アセンブリ（２０５）及び一体化ユニット（１００）は互いから物理的に分離されており、それにより、ランプアセンブリ（２００）に電圧が印加されると、気体が存在する場合に電圧によって陰極（２２５）から陽極（２１０）までアークが形成される。この気体は、ランプアセンブリが適当に動作するためにキャビティ（１５０）内に保持されなければならない。したがって、陰極アセンブリ（２０５）は、金属フェースキャップ（２４０）と一体化ユニット（１００）との間の物理的な分離を維持しながら、一体化ユニット（１００）に封止結合される。
図示する例示的な陰極アセンブリ（２０５）は、この封止関係を維持するために底側封止構造を利用する。特に、陰極アセンブリ（２０５）は、一体化ユニット（１００）の遠位端（１６０）と接触して配置されるセラミックガスケットシール（３００）等の非導電シールを有する。一体化ユニット（１００）の遠位端（１６０）のこの部分は、少なくとも部分的に溝（２４５）内に配置されるリングシール（３１０）を含む。セラミックガスケットシール（３００）は、リングシール（３１０）と相互作用して、金属フェースキャップ（２４０）を一体化ユニット（１００）に接触させることなく、陰極アセンブリ（２０５）を一体化ユニット（１００）に封止する。
セラミックガスケットシール（３００）とリングシール（３１０）との間に加えられる力は、封止が最も有効となることを確実にするのに役立つ。この力は、フェースキャップ（２４０）及び一体化ユニット（１００）の相互作用によって加えられる。フェースキャップ（２４０）は、封止力を提供する封止フランジ（３２０）を含む。フェースキャップ（２４０）が一体化ユニット（１００）と直接物理的に接触しないように、封止フランジ（３２０）と一体化ユニット（１００）との間に絶縁体（３３０）が配置される。
陰極アセンブリ（２０５）を一体化ユニットに結合するために、一体化ユニット（１００）及び陰極アセンブリ（２０５）に、反対方向で力が加えられる。力が加えられると、封止フランジ（３２０）は、一体化ユニット（１００）のリップ（３４０）及び絶縁体（３３０）を超える際にわずかに変形する。同時に、セラミックガスケットシール（３００）はリングシール（３１０）に接触し始めると、それにより、少し変形することができる高温材料から作製されるリングシール（３１０）を圧縮する。
封止フランジ（３２０）が絶縁体（３３０）の端部を越えるとき、封止フランジ（３２０）はそれらの非変形形状に戻り、それにより、封止フランジ（３２０）の一部は絶縁体（３３０）の下になる。封止フランジ（３２０）と絶縁体（３３０）との間のこの関係により、セラミックガスケットシール（３００）及びリングシール（３１０）に対する圧縮力が維持され、それにより、セラミックガスケットシール（３００）及びリングシール（３１０）が封止接触した状態を維持することが確実になる。
したがって、フェースキャップ（２４０）の封止フランジ（３２０）を、絶縁体（３３０）を越えるように押すことによって、セラミックガスケットシール（３００）及びリングシール（３１０）は封止接触した状態で維持される。この構造により、陰極アセンブリ（２０４）を一体化ユニット（１００）に、それらの金属部品を互いに物理的に接触させることなく封止結合することができる。
図４は、上側封止構造を利用するランプアセンブリ（２００−１）の断面図である。陰極アセンブリ（２０５−１）の底部は、上述したように、セラミックガスケットシール（３００）及びリングシール（３１０）によって、一体化ユニット（１００）から分離される。
絶縁体（３３０−１）が、フェースキャップ（２４０−１）の上部に配置され、これは、これに嵌合される絶縁体（３３０−１）を有するように形付けられる。ランプアセンブリ（２００−１）はまた、金属クリンプシール（４００）も有する。金属クリンプシール（４００）は、リップ（３４０）の底部及び絶縁体（３３０−１）の上部と接触している。金属クリンプシール（４００）をクリンプすることにより、セラミックガスケットシール（３００）及びリングシール（３１０）に圧縮力が加えられる。
したがって、金属クリンプシール（４００）をクリンプすることによって、セラミックガスケットシール（３００）及びリングシール（３１０）は封止接触した状態で維持される。この構成により、陰極アセンブリ（２０４）を一体化ユニット（１００）に、それらの金属部品を互いに物理的に接触させることなく、封止結合することができる。
[一体化ユニットを有するプロジェクタシステム]
図５は、概して、各々が制御アセンブリ（５３０）に結合されたランプアセンブリ（２００）、投影アセンブリ（５１０）及びファンアセンブリ（５２０）を有する、プロジェクタシステム（５００）の概略図である。制御アセンブリ（５３０）は、ランプアセンブリ（２００）の起動を制御する。制御アセンブリ（５３０）がランプアセンブリ（２００）を起動する時、制御アセンブリ（５３０）はファンアセンブリ（５２０）もまた起動する。したがって、ランプアセンブリ（２００）がオンとなる時、ファンアセンブリ（５２０）は、そこへ空気を向けている。
制御アセンブリはまた、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、液晶型反射パネル（ＬＣＯＳ）又はデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）タイプの投影アセンブリ等の、空間光変調器（ＳＬＭ）であってもよい、投影アセンブリ（５１０）も制御する。発光アセンブリ（２００）からの光は投影アセンブリ（５１０）に向けられ、そこでは、後に表示面に投影される画像を形成するように操作される。
ランプアセンブリ（２００）によって生成される熱は一体化ユニット（１００）に引き込まれ、その後、ファンアセンブリ（５２０）からの空気によって冷却される。上述したように、反射面（１１０、図１）の放射吸収コーティングにより、一体化ユニット（１００、図１）によって吸収される熱の量が増大する。冷却フィン（１３０、図１）は、一体化ユニット（１００、図１）から熱を引き出す。ファンアセンブリ（５２０）は、冷却フィン（１３０、図１）にわたって空気流を向けることにより、強制対流によってそれらを冷却する。上述したように、冷却フィン（１３０、図１）は、空気流が乱流となるように構成される。その結果、熱はより迅速に放散し、それによりランプアセンブリ（２００、図２）から伝達される熱の量が最大化する。ここで、一体化ユニット（１００）の形成について、図６を参照して以下より詳細に論考する。
[一体化ユニットの形成]
図６は、一体化ユニットを形成する方法を示すフローチャートである。本方法は、鋳型を形成することで開始する（ステップ６００）。１つの適当な鋳型は、冷却フィンを含み、一体化ユニットを形成するような形をしているダイカスト鋳型である。鋳型はまた、反射鏡開口部と充填管に適応する開口部とを形成するための形状を有してもよい。この鋳型が、これらの開口部を形成する形状を有していない場合、この鋳型は、これらの部品を一体化ユニットに共成形することができるようにする形状を含んでもよい。
たとえば、鋳型が形成された後に、充填管（１８０、図１）及び／又は陽極（２１０、図２）を鋳型内に配置してもよい（ステップ６１０）。これらの部品を一体化ユニットと共成形することは、共成形される部品と一体化ユニットとの間に封止関係が確立され、維持されることを確実にするのに役立ち得る。
そして、ダイカスト作業の場合のように、溶融材料を加圧下で鋳型内に強制的に入れることにより、鋳型に溶融材料を充填する（ステップ６２０）。この圧力は、冷却フィンを形成するために使用されるものを含む、鋳型のキャビティのすべてを、溶融材料が充填するのを確実にするのに役立つ。この溶融材料は、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、銅及び／又はこれら材料の合金等の金属であってもよい。一体化ユニットを形成するために金属を使用することにより、上述したように、一体化ユニットがより迅速に熱を放散させることができる。
鋳型に溶融材料が充填された後（ステップ６２０）、材料を冷却し且つ凝固させることができ（ステップ６３０）、その後、一体化ユニットを鋳型から取り除く（ステップ６４０）。そして、上述した部品が一体化ユニットと共成形されているか否かが判断される（判断６５０）。充填管及び／又は陽極等、上述した部品が一体化ユニットと共成形されていない場合（いいえ、判断６５０）、これらの部品を一体化ユニットに封止結合する（ステップ６６０）。
これらの部品を一体化ユニットに形成された対応する開口部内に押し込むことにより、それら部品を一体化ユニットに封止結合することができる。たとえば、充填管を、充填管を収容するために一体化ユニットに画定される開口部を通して押し込んでもよい。充填管が適所に置かれると、一体化ユニットと充填管との間の封止関係をより確実にするのに役立つように、充填管の周縁を一体化ユニットにロウ付けしてもよい。陽極を反射鏡開口部に同様に封止結合してもよい。
このように充填管及び陽極を封止結合することにより、又はステップ６１０及び６２０に関連して論考したように充填管及び陽極を一体化ユニットと共成形することにより、充填管及び陽極が適所に配置されると、一体化ユニットにおいて反射面が確立される（ステップ６７０）。上述したように、一体化ユニットは、金属材料から形成される。金属材料を使用することにより、反射鏡表面を、反射面を形成するように機械加工することができる。機械加工を、フライス盤等の従来の工具を用いて行ってもよく、それにより反射面の形成を迅速且つ安価に行うことができる。
そして、反射面を任意に、赤外線及び／又は紫外線吸収層でコーティングしてもよい（ステップ６８０）。放射吸収層は、赤外線及び紫外線を熱エネルギーに変換し、その後、それは、上述したように一体化ユニットによって吸収され冷却フィンによって放散される。
したがって、上述した方法により、反射鏡及びヒートシンクとして機能する一体化ユニットの迅速且つ安価な形成が可能になる。そして、一体化ユニットを、図２〜図４に示すもののようなランプアセンブリで使用することができる。
結論として、本装置、アセンブリ及び方法により、ランプアセンブリの冷却が促進され、それによりランプアセンブリの耐用年数が延長される。さらに、一体型反射鏡は比較的安価な材料で形成され、安価な技法で迅速に形成されることが可能となり、それらの各々により安価なランプアセンブリの形成を可能にすることができる。こうしたランプアセンブリは、投影システムで使用されるもののようなキセノンガスショートアークシステムを含んでもよい。その結果、こうした安価なランプアセンブリを使用し、且つランプアセンブリの耐用年数を延長することにより、投影システムを所有し動作させるコストを低減することができる。
上述した説明は、本方法及び装置を例示し説明するためにのみ提示されている。それは、網羅的であるようにも、本開示を開示されたいかなる厳密な形態に限定するようにも意図されていない。上記教示に鑑みて多くの変更及び修正が可能である。本開示の範囲は以下の特許請求の範囲によって規定されることが意図されている。
例示的な一実施形態による一体型の反射鏡及びヒートシンクの斜視図である。 例示的な一実施形態による一体型の反射鏡及びヒートシンクの背面図である。 例示的な一実施形態によるランプアセンブリの組立分解斜視図である。 例示的な一実施形態による底側封止構造のランプアセンブリの断面図である。 例示的な一実施形態による上側封止構造のランプアセンブリの断面図である。 例示的な一実施形態によるプロジェクタシステムの図である。 例示的な一実施形態による一体型の反射鏡及びヒートシンクを形成する方法の図である。

Claims (10)

  1. 一体化ヒートシンクを備える反射鏡部分と、
    前記一体化ヒートシンクに接続される複数の一体型冷却フィン（１３０）と
    を備えることを特徴とする、プロジェクタアセンブリで使用される一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  2. 前記冷却フィン（１３０）は、前記一体化ヒートシンクの近位端（１７０、２２０）において同心リングの周りで離間され、且つそこに向けられる空気流が乱流となるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  3. 前記反射鏡部分は、その遠位端（１６０、２１５）にキャビティ（１５０）を有し、前記キャビティ（１５０）に反射面（１１０）が確立され、前記反射面（１１０）上に放射吸収コーティングをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  4. 前記反射鏡部分に画定される反射鏡開口部（１４０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  5. 前記反射鏡部分に封止結合される陽極（２１０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  6. 前記反射鏡部分に画定される充填管開口部（１９０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  7. 前記充填管開口部（１９０）に封止結合される充填管（１８０）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）。
  8. 一体化ヒートシンクを有する反射鏡部分と、前記一体化ヒートシンクに接続される複数の一体型冷却フィン（１３０）とを含むプロジェクタアセンブリで使用される一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）と、
    フェースキャップ（２４０、２４０−１）、陰極支持構造（２３５）及び陰極（２２５）を有し、且つ前記一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）に封止結合される、陰極アセンブリ（２０５、２０５−１）と、
    前記一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）に結合される陽極（２１０）とを備えることを特徴とする、プロジェクタアセンブリで使用されるランプアセンブリ（２００、２００−１）。
  9. 一体化ヒートシンクを有する反射鏡部分と、乱流誘発機構がその上に画定され且つ前記一体化ヒートシンクに接続される複数の一体型冷却フィン（１３０）とを含む、プロジェクタアセンブリで使用される一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）と、
    フェースキャップ（２４０、２４０−１）、陰極支持構造（２３５）及び陰極（２２５）を有し、且つ前記一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）に封止結合される陰極アセンブリ（２０５、２０５−１）と、
    前記一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）に結合される陽極（２１０）とを含む、
    プロジェクタアセンブリで使用されるランプアセンブリ（２００、２００−１）と、
    前記発光アセンブリ（２００）に光学的に結合される投影アセンブリとを備えることを特徴とするプロジェクタアセンブリ。
  10. 溶融材料を鋳型に注ぐことであって、前記鋳型は反射鏡部分及び複数の冷却フィン（１３０）を形成する形状を有する、鋳型に注ぐことと、
    前記溶融材料を冷却して凝固材料にすることと、
    前記鋳型から前記凝固材料を取り除くこととを含むことを特徴とする、一体型の反射鏡及びヒートシンク（１００）を形成する方法。
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