JP4478891B2 - ランプハウス - Google Patents

Description

本発明は、光源が収容されるランプハウスに関し、特に投写型表示装置への適用に適したものである。

ＤＭＤプロジェクタや液晶プロジェクタなどの投写型表示装置は、光源としてのランプと、該ランプから発せられた光を反射するリフレクタとを備えている。さらに、それらランプ及びリフレクタは共通の保持部材（一般に「ランプハウス」や「ランプハウジング」などと呼ばれており、以下の説明では「ランプハウス」と呼ぶ。）によって一体化されてユニット（一般に「ランプユニット」と呼ばれる。）を形成している。特に、ランプはランプハウス内に収容され、実質的に外部から隔離されている。ランプを外部から隔離する目的の一つは、安全性を向上させるためである。即ち、投写型表示装置の光源であるランプには超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの高圧放電ランプが用いられるが、これらランプは経年劣化や初期不良などによって稀に破裂することがある。そして、高圧放電ランプが破裂した際に発生する圧力（エネルギー）は相当大きい。そこで、ランプをランプハウス内に収容して外部から隔離することによって、破裂したランプの破片が周囲に飛散し、本体ケースや他の部品を破損させるなどの不具合を防止している。

また、ランプの寿命はその他の構成部品の寿命に比べて短いので、ランプを交換可能とする必要がある。ここで、ランプは上記のようにユニットを形成しているので、そのユニットごと交換可能とされているのが一般的である。具体的には、ランプハウスが本体ケースに対して取り外し可能となっている。さらに具体的には、ランプハウスを所定方向にスライドさせることによって、本体ケースから引き出すことができるようになっている。図９に従来のランプハウスの一例を示す。図示されているランプハウス１００は、不図示の本体ケースに固定されているランプベース１０１にネジ止めされており、そのネジを外して図中の矢印方向にスライドさせることによって、本体ケースから取り外し可能となっている。
特開２００４−２５２４７３号公報 特開２００１−３３０８８９号公報

しかし、従来のランプハウスには次のような課題があった。
（１）従来のランプハウスは必ずしも十分な剛性を備えていなかった。よって、ランプ破裂時の圧力によってランプハウスが変形し、隙間が発生することがあった。特に、一般的なランプハウスは複数枚の金属板を組み合わせて形成されているので、それら金属板の接合部において隙間が発生し易かった。ランプハウスに隙間が発生すると、その隙間から破裂したランプの破片が飛び出して周囲に散乱してしまう。
（２）本体ケース内には、ランプを冷却するための冷却ファンやランプハウスに接続されるケーブルコネクタなどが設けられている。しかし、これら冷却ファンやケーブルコネクタなどがランプハウスのスライド経路上に配置されていると、ランプハウスのスライドが阻害される。よって、これら冷却ファンやケーブルコネクタなどは、ランプハウスのスライドを阻害しない位置に設置しなくてはならない。要するに、ランプハウスをスライド可能とするために、ランプハウス以外の構成部品のレイアウトの自由度が損なわれていた。
（３）冷却風は、本体ケース内に設けられたダクトを介して所定エリアや冷却対象まで運ばれる。ランプハウスに着目すれば、本体ケース内には、冷却風をランプハウスまで運ぶための吸気ダクトやランプハウスから排出された冷却風を本体ケース外に排気するための排気ダクトなどが配備される場合が多い。この場合、ランプハウスには、ダクトを介して運ばれた冷却風を取り入れるための開口部（吸気口）や取り入れられた冷却風を排出するための開口部（排気口）が設けられる。そこで、ランプハウスを本体ケース内にセットしたときに、吸気ダクトの開口部（吹出し口）とランプハウスの吸気口、排気ダクトの開口部（吹込み口）とランプハウスの排気口とが対向するように、レイアウトされている。しかし、ランプハウスの交換がスムーズに行われるようにするためには、吸気ダクトの吹出し口とランプハウスの吸気口、排気ダクトの吹込み口とランプハウスの排気口との間にある程度の隙間を確保しなければならず、これらを密着させることはできない。この結果、上記隙間から冷却風が漏れ、冷却効率が低下していた。

本発明の目的は、十分な剛性を備えつつ、光源やリフレクタの交換作業が簡単であり、かつ、他の部材のレイアウトの自由度を損なうこともないランプハウスを提供することである。

本発明のランプハウスは、ベース部材と、前記ベース部材の上に立設された正面パネルと、前記ベース部材の上に立設され、前記正面パネルと対向する背面パネルと、前記ベース部材の上に立設され、前記正面パネル及び前記背面パネルと交差する一対の側面パネルと、前記ベース部材と対向する天井パネルとによって、光源及びリフレクタが収容される収容空間を形成するランプハウスである。前記天井パネルの周縁であって、前記正面パネル及び前記側面パネルとの接合部には、折り返し部が設けられている。前記ベース部材上であって、前記正面パネル及び前記側面パネルとの接合部には、リブが設けられている。前記正面パネル及び前記側面パネルの第１の辺は、前記折り返し部の内側に配置され、前記第１の辺と対向する第２の辺は、前記リブの内側に配置されている。前記背面パネルの第１の辺は、前記折り返し部の外側に配置されている。前記背面パネルは、前記天井パネル及び前記側面パネルに着脱可能に固定され、少なくとも前記背面パネルを取り外すことによって、前記収容空間内に収容されている光源又は／及びリフレクタを交換可能である。

本発明のランプハウスは、前記収容空間内に収容された光源から発せられた光を取り出すために前記一対の側面パネルの一方に形成された切り欠きと、透光性部材によって覆われた開口部を備えた引き出しパネルと、さらに有することが好ましい。前記引き出しパネルは、前記開口部が前記切り欠きと重複するように前記側面パネルの内側に配置され、該側面パネルに着脱可能に固定されていることが好ましい。

前記正面パネルと前記一対の側面パネルとは一体成形されていることが好ましい。

前記正面パネルに、前記収容空間内に冷却風を取り込むための吸気口が形成されていることが好ましい。

前記天井パネルに、前記収容空間内に導入された冷却風を排気するための排気口が形成されていることが好ましい。

本発明によれば、十分な剛性を備えつつ、光源やリフレクタの交換作業が簡単であり、かつ、他の部材のレイアウトの自由度を損なうこともないランプハウスが実現される。

以下、本発明のランプハウスの実施形態の一例について説明する。図１、図２は、本例のランプハウスの斜視図である。

本例のランプハウスは、平面形状が略長方形のベース部材（ランプベース１）と、ランプベース１の主に長辺に沿って立設された不図示の正面パネル及び背面パネル２と、ランプベース１の主に短辺に沿って立設された一組の側面パネル４、５と、これら４枚のパネルによって囲まれた空間の上部を閉塞する天井パネル６とから構成されている。換言すれば、ランプハウスの正面は正面パネルによって形成され、背面は正面パネルと対向する背面パネル２によって形成されている。また、正面及び背面と直交し、かつ、互いに対向する２つの側面は、一組の側面パネル４、５によってそれぞれ形成されている。さらに、ランプハウスの底面はランプベース１によって、天面はランプベース１と対向する天井パネル６によって形成されている。もっとも、各パネルには、他のパネルと部分的に重なる箇所もあるが、ここでは、各パネルが形成する主な面について説明したに過ぎない。

ここで、正面パネル及び側面パネル４、５は、一枚の金属板を折り曲げて形成されている。換言すれば、正面パネル及び側面パネル４、５は一体成形されており、側面パネル４、５と正面パネルとの間に継ぎ目は存在しない。よって、光源破裂時の圧力によって正面パネルと側面パネル４、５との間の接合部がめくれ上がることはない。一方、背面パネル２及び天井パネル６は、それぞれ独立した金属板によって形成されている。

正面パネル及び側面パネル４、５は、それぞれランプベース１にネジ止めされている。また、背面パネル２は、側面パネル４、５にネジ止めされている。さらに、天井パネル６は、正面パネル及び側面パネル４、５にネジ止めされている。具体的には、天井パネル６の各辺には、ランプベース１側に向けて略９０度屈曲した折り返り部６ａが形成されており、正面パネル及び側面パネル４、５の第１の辺（上辺）は、折り返し部６ａの内側に配置され、該折り返し部６ａと重なっている。そして、重なった側面パネル４、５の上部と天井パネル６の折り返し部６ａとがネジ止めされている（図４）。一方、背面パネル２の第１の辺（上辺）は、天井パネル６の折り返し部６ａの外側に配置され、該折り返し部６ａと重なっている。そして、重なった背面パネル２の上部と折り返し部６ａとがネジ止めされている。

また、正面パネルには、ランプハウス内に配置されている不図示の光源（本例ではキセノンランプ４０）を冷却するいための冷却風が導入される吸気口１０が形成されている（図４）。一方、天井パネル６には、キセノンランプ４０を冷却した冷却風が排気される矩形の排気口１１が形成されている（図１）。また、一方の側面パネル４には、キセノンランプ４０に電力を供給するために、装置本体側に設けられた不図示の電源ケーブルが接続される電極１２が突設されている（図１）。

以上のような基本構造を有するランプハウス内に収容されている光源（キセノンランプ４０）を交換するときには、背面パネル２を側面パネル４、５に固定している４本のネジを緩め、背面パネル２を取り外す。よって、背面パネル２には、該パネル２の着脱を容易にすべく、２つの取っ手１３が設けられている。

電極１２が設けられている側面パネル４と対向するもう一方の側面パネル５には、キセノンランプ４０から発せられた光をランプハウス外に取り出すための開口部が設けられ、該開口部にはＵＶカットガラス１４が配置されている。具体的には、側面パネル５には、該パネル５の一辺において開口する切り欠き２０が形成されている（図４）。さらに、側面パネル５の内側には、切り欠き２０と重複する位置に開口部が形成された引き出しパネル２１がネジ止めされ、その開口部はＵＶカットガラス１４に覆われている（図２）。よって、キセノンランプ４０から発せられた光は、ＵＶカットガラス１４を通してランプハウスの外に出射する。

図２に示すように、引き出しパネル２１には、正面パネル及び背面パネル２と平行な方向に延在する遮蔽板２２が設けられている。この遮蔽板２２は、ＵＶカットガラス１４を透過した光が外部に漏れて迷光となることを防止する目的で設けられている。キセノンランプ４０を交換する際には、背面パネル２に加えて、引き出しパネル２１を外すこともできる。交換作業をさらに行いやすくするためである。

さらに、ランプベース１には、正面パネル及び側面パネル４、５との接合部に、天井パネル６側に向かって立ち上げられたリブ３０が一体成形されおり、正面パネル及び側面パネル４、５の第２の辺（底辺）は、リブ３０の内側に配置されている。

要するに、正面パネル及び側面パネル４、５の上部を天井パネル６の折り返し部６ａの内側に重ね、下部をリブ３０の内側に重ねることによって、ランプハウス内のキセノンランプ４０が破裂したときの圧力で正面パネルや側面パネル４、５がめくれ上がることを防止している。但し、背面パネル２との接合部にはリブが設けられていない。背面パネル着脱の利便性を高めるためである。もっとも、背面パネル２との接合部にリブが設けられていないことによって、キセノンランプ４０が破裂したときに背面パネル２がめくれ上がる可能性は、正面パネルや側面パネル４、５がめくれ上がる可能性よりも高い。しかし、背面パネル２は交換が容易なので、着脱の利便性を優先させた。もっとも、全体としての剛性は、従来のランプハウスに比べて十分に高くなっている。

図３は、ランプハウスの内部を天面側から見た平面図である。図３を参照することによって、リブ３０が、キセノンランプ４０、リフレクタユニット４１、光軸調整部４２などをほぼ取り囲むように形成されていることがわかる。また、ランプベース１のうち、背面パネル２（図１、図２）との接合部にはリブが設けられていないこともわかる。

図４は、背面パネル２と引き出しパネル２１とが取り外されたランプハウスの斜視図である。図４に示す状態でキセノンランプ４０及びリフレクタユニット４１の交換が行われる。具体的には、次のようにしてキセノンランプ４０及びリフレクタユニット４１が交換される。

まず、キセノンランプ４０の陽極側電極４２を支持部４４から、陰極側電極４３（図３）を支持部４５（図３）からそれぞれ取り外し、キセノンランプ４０をリフレクタユニット４１から引き抜く。次いで、リフレクタユニット４１をランプベース１に固定しているネジ４６を外し、リフレクタユニット４１をランプハウスから引き出す。

図５は、キセノンランプ４０及びリフレクタユニット４１が取り外されたランプハウスの斜視図である。図６は、取り外されたリフレクタユニット４１の斜視図である。図６に示すように、リフレクタユニット４１は、リフレクタ５０が設けられた保持板５１と、該保持板５１と直交するベース板５２とを有する。保持板５１には、水平方向及び垂直方向の双方に取っ手５３が設けられている。リフレクタユニット４１の運搬や着脱には、この２つの取っ手５３を利用する。

図５に示すように、ランプハウス内のリフレクタユニット収容空間には、受けブロック６０と押さえブロック６１とが設けられている。具体的には、ランプベース１の上に、２本の細長の受けブロック６０が平行に配置されている。また、各受けブロック６０と斜めに対向する位置に、同じく細長の押さえブロック６１が配置されている。図６等に示すリフレクタユニット４１をランプハウス内にセットする際には、リフレクタユニット４１のベース板５２を受けブロック６０と押さえブロック６１との間の隙間に挿入する。一方、リフレクタユニット４１をランプハウスから取り出す際には、ベース板５２を受けブロック６０と押さえブロック６１との間の隙間から引き出す。要するに、受けブロック６０及び押さえブロック６１は、リフレクタユニット４１をランプハウスに着脱する際の案内手段及びランプハウス内にリフレクタユニット４１を位置決めする位置決め手段として機能する。

図７は、リフレクタユニット４１がセットされたランプハウスの一部省略の断面図である。図８は、リフレクタユニット４１の側面図である。図７に示す断面は、ベース板５２に垂直で、かつ、光軸を含む平面で切断した断面である。

ここで、リフレクタユニット４１は、光源光軸を規定する部材である。従って、リフレクタユニット４１のランプベース１に対する位置決めは、正確に行う必要がある。そこで、リフレクタユニット４１及びランプベース１に３軸方向の位置決め基準を設け、正確な位置決めを実現している。以下、この３軸方向の位置決め基準について説明する。

上下方向の基準面（Z基準面）は、受けブロック６０の上面に、リフレクタユニット４１のベース板５２の底面が当接することにより得られる。ベース板５２の上面と押さえブロック６１の底面とは対向しているが、リフレクタユニット４１の引き出し時に余分な摩擦が働くのを避けるため、両者は接していない。即ち、リフレクタユニット４１の重量は、受けブロック６０で全て受けている。

左右方向（光軸方向）の基準面（X基準面）は、陽極側電極４２の支持部４４が固定されている陽極保持ブロック６３の基準側面６４及び陰極側電極４３の支持部４５が固定されている陰極保持ブロック６５の基準側面６６に、リフレクタユニット４１に設けられた左右基準側面６７（図８）をそれぞれ当接させることによって得られる。ここで、陽極側電極４２の支持部４４が固定されている陽極保持ブロック６３は、ランプベース１にネジ止めされている。また、陰極側電極４３の支持部４５が固定されている陰極保持ブロック６５もランプベース１にネジ止めされている。即ち、リフレクタユニット４１と陽極保持ブロック６３及び陰極保持ブロック６５とは、それぞれ別体であり、陽極保持ブロック６３及び陰極保持ブロック６５を本体ケース側に残したまま、リフレクタユニット４１又は／及びキセノンランプ４０を取り外すことができる。

再び、位置決め基準について説明する。奥行き方向（ランプハウスへの挿入方向）の基準面（Y基準面）は、押さえブロック６１に設けられた基準面６８（図５）に、リフレクタユニット４１の奥行き方向基準面６９を当接させることによって得られる。押さえブロック６１に設けられた基準面６８には、Ｍ５のタップが設けられており、ここにリフレクタユニット４１がネジ止めされる。

上記のとおり、本例のランプハウス内に収容されている光源（キセノンランプ４０）を交換する場合には、背面パネル２又は／及び引き出しパネル２１のみを取り外す。換言すれば、側面パネル４、５及び天井パネル６を含むランプハウス全体を取り外す必要はない。従って、ランプハウス全体を取り外し、新たなランプハウスを取り付ける場合に比べて、光源やリフレクタの交換作業が容易であり、所要時間も短くて済む。また、電極１１（図１）に接続される電源ケーブルや冷却ファンなど、ランプハウスの周囲に設置する必要のある構成部材のレイアウトの自由度が向上する。さらに、光源交換の度に電極１１と電源ケーブルとを抜き差しする必要がないので、電極１１や電源ケーブルに無理な力が作用し、これらを破損させてしまうような事故が発生する虞もない。

さらに、冷却風が排出される排気口１１は、光源交換に際して取り外されることのない天井パネル６に設けられている（図１）。よって、排気口１１に排気ダクト（不図示）を密着固定することができる。また、冷却風が導入される吸気口１０は、光源交換に際して取り外されることのない正面パネルに設けられている。よって、吸気ダクトを吸気口に密着固定することもできる。従って、排気ダクトと排気口との間の隙間や吸気ダクトと吸気口との間の隙間などから冷却風が漏れて冷却効率の低下を招くこともない。また、光源破裂時に上記隙間から破片が飛び出すこともない。また、ダクトが天井パネル６や正面パネルに密着固定されていることによって、光源破裂時の圧力で天井パネルや正面パネルが持ち上げられたり、変形したりすることが防止される。即ち、天井パネル６や正面パネルにダクトを密着固定されることが可能な構造を採用したことによって、ダクトをこれらパネルの補強部材として機能させることができる。

本発明のランプハウスの実施形態の一例を示す斜視図である。 本発明のランプハウスの実施形態の一例を示す斜視図であって、図１とは方向から観察した斜視図である。 天井パネルを外した状態の平面図である。 背面パネル及び引き出しパネルを外した状態の斜視図である。 光源及びリフレクタユニットを取り外した状態の斜視図である。 リフレクタユニットの斜視図である。 光源及びリフレクタユニットの配置状態を示す一部省略の断面図である。 リフレクタユニットの側面図である。 従来のランプハウスを示す斜視図である。

符号の説明

１ ランプベース
２ 背面パネル
４、５ 側面パネル
６ 天井パネル
６ａ 折り返し部
１０ 吸気口
１１ 排気口
１２ 電極
２１ 引き出しパネル
３０ リブ

Claims (5)

1. ベース部材と、前記ベース部材の上に立設された正面パネルと、前記ベース部材の上に立設され、前記正面パネルと対向する背面パネルと、前記ベース部材の上に立設され、前記正面パネル及び前記背面パネルと交差する一対の側面パネルと、前記ベース部材と対向する天井パネルとによって、光源及びリフレクタが収容される収容空間を形成するランプハウスであって、
   前記天井パネルの周縁であって、前記正面パネル及び前記側面パネルとの接合部に設けられた折り返し部と、
   前記ベース部材上であって、前記正面パネル及び前記側面パネルとの接合部に設けられたリブと、を有し、
   前記正面パネル及び前記側面パネルの第１の辺は、前記折り返し部の内側に配置され、前記第１の辺と対向する第２の辺は、前記リブの内側に配置され、
   前記背面パネルの第１の辺は、前記折り返し部の外側に配置され、
   前記背面パネルは、前記天井パネル及び前記側面パネルに着脱可能に固定され、少なくとも前記背面パネルを取り外すことによって、前記収容空間内に収容されている光源又は／及びリフレクタを交換可能であることを特徴とするランプハウス。
2. 前記収容空間内に収容された光源から発せられた光を取り出すために前記一対の側面パネルの一方に形成された切り欠きと、透光性部材によって覆われた開口部を備えた引き出しパネルと、を有し、
   前記引き出しパネルは、前記開口部が前記切り欠きと重複するように前記側面パネルの内側に配置され、該側面パネルに着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１記載のランプハウス。
3. 前記正面パネルと前記一対の側面パネルとが一体成形されていることを特徴とする請求項１記載のランプハウス。
4. 前記正面パネルに、前記収容空間内に冷却風を取り込むための吸気口が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のランプハウス。
5. 前記天井パネルに、前記収容空間内に導入された冷却風を排気するための排気口が形成されていることを特徴とする請求項４記載のランプハウス。

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