JP4979237B2 - Light source device - Google Patents

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Description

本発明は、投影型表示装置(プロジェクター)などに用いられる光源装置の冷却構造に関するものである。特に、送風ファンより導入された空気を凹面反射鏡内部で旋回させて発光ランプ全体を効率良く冷却できる光源装置に関するものである。   The present invention relates to a cooling structure for a light source device used in a projection display device (projector) or the like. In particular, the present invention relates to a light source device that can efficiently cool the entire light-emitting lamp by turning air introduced from a blower fan inside a concave reflecting mirror.

図15は、例えば特許文献1(特開2005−274735号公報)に開示されている従来の光源装置の構成を示す図である。
図15に示した従来の光源装置では、側面に吸気口(給気口)20aと排気口20bが設けられた凹面反射鏡10と、凹面反射鏡10の中央部に取り付けられた発光ランプ60と、凹面反射鏡内10に冷却用の空気を送風するために吸気口20aの外側に設けられた吸気ダクト(給気ダクト)120を備え、吸気ダクト120は、発光ランプ60の光軸に対して所定角度(α)傾斜させている。
この構成において、吸気口120から凹面反射鏡10の内部へ送風された空気は凹面反射鏡10の内面に沿って流れ、発光ランプ60を冷却し、排気口20bから排出される。
この構成によると、発光ランプ60の発光部60aが主に冷却される。
特開2005−274735号公報(図3)
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a conventional light source device disclosed in, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-274735).
In the conventional light source device shown in FIG. 15, the concave reflecting mirror 10 provided with an intake port (air supply port) 20 a and an exhaust port 20 b on the side surface, and a light emitting lamp 60 attached to the center of the concave reflecting mirror 10, The concave reflecting mirror 10 is provided with an intake duct (air supply duct) 120 provided outside the intake port 20 a for blowing cooling air, and the intake duct 120 is arranged with respect to the optical axis of the light-emitting lamp 60. It is inclined by a predetermined angle (α).
In this configuration, air blown into the concave reflecting mirror 10 from the air inlet 120 flows along the inner surface of the concave reflecting mirror 10, cools the light emitting lamp 60, and is discharged from the exhaust port 20b.
According to this configuration, the light emitting part 60a of the light emitting lamp 60 is mainly cooled.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-274735 (FIG. 3)

このような従来の光源装置では、吸気ダクト(給気ダクト)は発光ランプの光軸に対して所定角度傾斜させ、吸気口(給気口)から凹面反射鏡の内面に沿った空気を流すため、発光ランプの発光部が主に冷却され、発光ランプの前側封止部を十分冷却できないという問題点があった。
また、発光ランプは高輝度化の傾向にあり、この高輝度化に伴い、発光ランプの発熱量は現状以上になる。
従って、仮に従来の光源装置の構造で発光ランプを冷却した場合、発光ランプの前側封止部を十分冷却できないために、発光ランプの寿命が低下するという問題が生じる。
また、従来の光源装置の構造では、光軸に対して傾斜した流れの空気を光源装置内に導入するために、傾斜した吸気(給気)ダクトおよびこの吸気(給気)ダクトに空気を送り込むための送風ファンを光源装置前方の光路側のスペースに配置する必要がある。
このため、吸気(給気)ダクトおよび送風ファンは光源装置前方の光路側のスペースを占領し、光源装置近傍での利用可能なスペースに制限がかかり、他の部品配置の自由度が低減するという問題が生じる。
In such a conventional light source device, the air intake duct (air supply duct) is inclined at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light-emitting lamp, and air flows along the inner surface of the concave reflecting mirror from the air intake opening (air supply opening). The light emitting part of the light emitting lamp is mainly cooled, and the front sealing part of the light emitting lamp cannot be sufficiently cooled.
In addition, light emitting lamps tend to increase in brightness, and with this increase in brightness, the amount of heat generated by the light emitting lamp exceeds the current level.
Therefore, if the light emitting lamp is cooled with the structure of the conventional light source device, the front side sealing portion of the light emitting lamp cannot be sufficiently cooled, which causes a problem that the life of the light emitting lamp is reduced.
Further, in the structure of the conventional light source device, in order to introduce the air of the flow inclined with respect to the optical axis into the light source device, the air is fed into the inclined intake (supply) duct and the intake (supply) duct. Therefore, it is necessary to arrange a blower fan in the space on the optical path side in front of the light source device.
For this reason, the intake (air supply) duct and the blower fan occupy the space on the optical path side in front of the light source device, and the available space in the vicinity of the light source device is limited, and the degree of freedom of other component arrangement is reduced. Problems arise.

この発明は、上述のような課題を解消するためになされたものであり、簡易な冷却構造でありながら冷却性能を向上させ、発光ランプ全体を効率よく冷却することが可能な光源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a light source device capable of improving the cooling performance while being a simple cooling structure and efficiently cooling the entire light-emitting lamp. For the purpose.

この発明に係わる光源装置は、断面形状が略U字状形状を成す凹面反射鏡と、上記凹面反射鏡の中央部に配置された発光ランプと、上記凹面反射鏡の内部へ空気を導くための給気ダクトと排気口が設けられ、上記凹面反射鏡の開口部に配置されるランプカバーと、上記給気ダクトから上記凹面反射鏡の内部に空気を導入して上記排気口から排出させる送風手段とを備え、上記ランプカバーは、上記給気ダクトから導入される空気を上記凹面反射鏡内で旋回させるための隔壁が上記排気口側に設けられているものである。   A light source device according to the present invention includes a concave reflecting mirror having a substantially U-shaped cross section, a light emitting lamp disposed at a central portion of the concave reflecting mirror, and air for guiding the air into the concave reflecting mirror. A lamp cover provided with an air supply duct and an exhaust port and disposed at an opening of the concave reflecting mirror, and a blower means for introducing air into the concave reflecting mirror from the air supply duct and discharging the air from the exhaust port The lamp cover is provided with a partition wall on the exhaust port side for turning air introduced from the air supply duct in the concave reflecting mirror.

また、この発明に係わる光源装置は、断面形状が略U字状形状を成す凹面反射鏡と、上記凹面反射鏡の中央部に配置された発光ランプと、上記凹面反射鏡の内部へ空気を導くための給気ダクトと排気口が設けられ、上記凹面反射鏡の開口部に配置されるランプカバーと、上記給気ダクトから上記凹面反射鏡の内部に空気を導入して上記排気口から排出させる送風手段とを備え、上記ランプカバーは、上記給気ダクトから導入される空気を上記凹面反射鏡内で旋回させるための空気通過孔を有しない壁状構造物が上記排気口の一部を塞いで設けられているものである。 The light source device according to the present invention includes a concave reflecting mirror having a substantially U-shaped cross section, a light-emitting lamp disposed at a central portion of the concave reflecting mirror, and guides air into the concave reflecting mirror. An air supply duct and an exhaust port are provided, and a lamp cover disposed at the opening of the concave reflecting mirror, and air is introduced into the concave reflecting mirror from the air supply duct and discharged from the exhaust port. The lamp cover includes a wall-like structure that does not have an air passage hole for turning the air introduced from the air supply duct in the concave reflecting mirror and blocks a part of the exhaust port. Is provided.

本発明の光源装置によれば、ランプカバーは給気ダクトから導入される空気を凹面反射鏡内で旋回させるための構造物を排気口側に設けられているので、発光ランプ全体を従来に比べて効率よく冷却することが可能となり、発光ランプの冷却性能が向上する。
また、発光ランプの冷却性能が向上することにより、給気ダクトに冷却用の空気を送り込むための送風ファンの回転数を低下させることが可能となり、送風ファンの騒音の低減化を図ることができる。
また、発光ランプの冷却性能が向上することにより、送風ファンの小型化を図ることも可能となる。
According to the light source device of the present invention, the lamp cover is provided with a structure for turning the air introduced from the air supply duct in the concave reflecting mirror on the exhaust port side. Therefore, the cooling performance of the light emitting lamp is improved.
Further, since the cooling performance of the light emitting lamp is improved, it is possible to reduce the rotational speed of the blower fan for sending cooling air to the air supply duct, and it is possible to reduce the noise of the blower fan. .
In addition, since the cooling performance of the light emitting lamp is improved, it is possible to reduce the size of the blower fan.

以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態について説明する。
なお、各図間において、同一符合は同一あるいは相当のものであることを表す。
以下の実施の形態においては、プロジェクター等への適用に好適な光源装置を例として説明する。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係わる光源装置を背面側から見た斜視図であり、図2は実施の形態1に係わる光源装置における空気の流れを概念的に示す図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, the same reference sign represents the same or equivalent.
In the following embodiments, a light source device suitable for application to a projector or the like will be described as an example.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a perspective view of the light source device according to the first embodiment of the present invention as viewed from the back side, and FIG. 2 is a diagram conceptually showing the air flow in the light source device according to the first embodiment.

また、図3は実施の形態1に係わる光源装置の側面図であり、図4は図3の面A−Aにおける断面(以下、水平断面と呼ぶ)であり、図4は図2に示した空気の流れを2次元で表している。
図において、1はランプカバー、2は凹面反射鏡、3は給気ダクト、4は排気口、5は発光ランプ(例えば、超高圧水銀ランプ)、5aは発光ランプ5の前部側封止部、5bは発光ランプ5の発光部、5cは発光ランプ5の後部側封止部である。
である。なお、図1、図2および図4中の矢印は、空気の流れを示している。
3 is a side view of the light source device according to Embodiment 1, FIG. 4 is a cross section (hereinafter referred to as a horizontal cross section) along plane AA in FIG. 3, and FIG. 4 is shown in FIG. The air flow is represented in two dimensions.
In the figure, 1 is a lamp cover, 2 is a concave reflecting mirror, 3 is an air supply duct, 4 is an exhaust port, 5 is a light emitting lamp (for example, an ultra-high pressure mercury lamp), 5a is a front side sealing portion of the light emitting lamp 5 Reference numeral 5b denotes a light emitting portion of the light emitting lamp 5, and 5c denotes a rear side sealing portion of the light emitting lamp 5.
It is. In addition, the arrow in FIG.1, FIG2 and FIG.4 has shown the flow of air.

本実施の形態による光源装置は、図1〜図4に示すように、凹面反射鏡2の中央には発光ランプの一具体例であるショートアーク型の発光管からなる超高圧水銀ランプ5が固着されており、凹面反射鏡2の内面には光をよく反射できる誘電体多層膜等の鏡面の蒸着膜が施されている。凹面反射鏡2の材質としては、例えば、耐熱性強化ガラスやセラミック等が好適である。
本実施の形態による光源装置は、超高圧水銀ランプ(以下、単に発光ランプとも称す)5を固着した凹面反射鏡2がランプカバー1に取付け金具やネジ・バネ等によって取り付けられている。
In the light source device according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 to 4, an ultrahigh pressure mercury lamp 5 composed of a short arc type arc tube which is a specific example of a light emitting lamp is fixed to the center of the concave reflecting mirror 2. The inner surface of the concave reflecting mirror 2 is provided with a mirror-deposited film such as a dielectric multilayer film that can reflect light well. As a material of the concave reflecting mirror 2, for example, heat-resistant tempered glass or ceramic is suitable.
In the light source device according to the present embodiment, a concave reflecting mirror 2 to which an ultra-high pressure mercury lamp (hereinafter also simply referred to as a light-emitting lamp) 5 is fixed is attached to the lamp cover 1 by means of mounting brackets, screws, springs, or the like.

また、送風ファン(図示なし)から供給される冷却用の空気は、給気ダクト(給気口)3を通って凹面反射鏡2の内部に導かれ、給気ダクト3と対向した位置に設けられた排気口4を通して排出される。
ランプカバー1の圧損を小さくするために、給気ダクト3に比べて排気口4の開口面積は大きくとっている。
また、排気口4の発光部5b側に設けられた隔壁(ランプカバー1の隔壁)1aは、凹面反射鏡2の内部へ導かれた空気を旋回させる。
Further, cooling air supplied from a blower fan (not shown) is guided to the inside of the concave reflecting mirror 2 through an air supply duct (air supply port) 3 and provided at a position facing the air supply duct 3. It is discharged through the exhaust port 4 provided.
In order to reduce the pressure loss of the lamp cover 1, the opening area of the exhaust port 4 is larger than that of the air supply duct 3.
Further, a partition wall (a partition wall of the lamp cover 1) 1 a provided on the light emitting part 5 b side of the exhaust port 4 swirls the air guided to the inside of the concave reflecting mirror 2.

図5は、本実施の形態による光源装置におけるランプカバー1の隔壁1aの高さと発光ランプ5の発光部温度との関係を示す図であり、図6は、ランプカバー1の隔壁1aの高さと発光ランプ5の前部側封止部5a温度との関係を示す図である。なお、ランプカバー1の隔壁1aの高さは、図において“H”で示されている。
図5より明らかなように、隔壁1aが高くなれば、発光ランプ5の発光部5bへ向かう風量が増加するため、発光部5bの温度は低下し、本実施の形態例によれば、隔壁1aの高さ“H”が1mmより大きければ発光部は許容温度以下になることが確認された。
また、図6に示すように、従来の光源装置では満足することが困難であった前部側封止部5aの温度も、本実施の形態によれば、許容温度を満足することが確認された。
更に、隔壁1aの高さ“H”が8mmを超えると光路の障害となるため、隔壁1aの高さを8mm以下と設定した。
なお、実施の形態1における光源装置は、プロジェクター1台に対し複数搭載されていても良い。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the height of the partition wall 1a of the lamp cover 1 and the light emitting part temperature of the light-emitting lamp 5 in the light source device according to the present embodiment, and FIG. It is a figure which shows the relationship with the front side sealing part 5a temperature of the light emission lamp 5. FIG. The height of the partition wall 1a of the lamp cover 1 is indicated by “H” in the drawing.
As is clear from FIG. 5, when the partition wall 1a is increased, the air flow toward the light emitting part 5b of the light-emitting lamp 5 is increased, so that the temperature of the light emitting part 5b is lowered, and according to the present embodiment, the partition wall 1a. It was confirmed that if the height “H” is greater than 1 mm, the light emitting portion is below the allowable temperature.
Further, as shown in FIG. 6, it was confirmed that the temperature of the front side sealing portion 5a, which was difficult to satisfy with the conventional light source device, also satisfied the allowable temperature according to the present embodiment. It was.
Furthermore, if the height “H” of the partition wall 1a exceeds 8 mm, the optical path is obstructed. Therefore, the height of the partition wall 1a is set to 8 mm or less.
Note that a plurality of light source devices in the first embodiment may be mounted on one projector.

この構造においては、発光ランプ(超高圧水銀ランプ)5の中央の発光部5bが熱源となり、発光ランプ5および凹面反射鏡2の温度は上昇する。
そして、この構成によれば、給気ダクト3を通って発光ランプ5内に流入した空気は、凹面反射鏡2の内部へ導かれる。
凹面反射鏡2の内部に導かれた空気は、始めは発光ランプ5の前部側封止部5aを冷却し、ランプカバー1の排気口側の隔壁1aによって凹面反射鏡2の内部を旋回し、発光ランプ5中央の発光部5bおよび後部側封止部5cを冷却し、発光ランプ5全体を効率良く冷却することができる。
従って、従来の光源装置よりも発光ランプ5の冷却性能を向上させることができる。
In this structure, the light emitting part 5b at the center of the light emitting lamp (super high pressure mercury lamp) 5 serves as a heat source, and the temperatures of the light emitting lamp 5 and the concave reflecting mirror 2 rise.
According to this configuration, the air that has flowed into the light-emitting lamp 5 through the air supply duct 3 is guided to the inside of the concave reflecting mirror 2.
The air guided to the inside of the concave reflecting mirror 2 initially cools the front side sealing portion 5a of the light emitting lamp 5, and swirls inside the concave reflecting mirror 2 by the partition wall 1a on the exhaust port side of the lamp cover 1. The light emitting part 5b and the rear side sealing part 5c at the center of the light emitting lamp 5 can be cooled, and the entire light emitting lamp 5 can be efficiently cooled.
Therefore, the cooling performance of the light emitting lamp 5 can be improved as compared with the conventional light source device.

図7は、送風ファン(図示なし)の風量と騒音との関係を概念的に示す図である。
前述したように、本実施の形態による光源装置によれば発光ランプ5の冷却性能が向上するため、図7に示すように、冷却に必要な風量を減少させることが可能となる。
従って、従来の光源装置に比べて騒音の低減化を図ることが可能となる。
更に、冷却性能が向上した分だけ必要風量を減らすことができるため、送風ファンの小型化を図ることができ、光源装置近傍の利用可能なスペースを確保でき、他の部品配置の自由度を増すことができる。
更に、吸入された空気を凹面反射鏡2の内面に沿わせて旋回させることにより、凹面反射鏡2の内面の蒸着膜も同時に冷却できるので、凹面反射鏡2の材質である耐熱性強化ガラス等と誘電体多層膜等の熱膨張係数の差に起因する蒸着膜の剥離も防止することができる。
FIG. 7 is a diagram conceptually showing the relationship between the air volume of a blower fan (not shown) and noise.
As described above, according to the light source device according to the present embodiment, the cooling performance of the light-emitting lamp 5 is improved. Therefore, as shown in FIG. 7, it is possible to reduce the air volume necessary for cooling.
Therefore, noise can be reduced as compared with the conventional light source device.
Furthermore, since the required air volume can be reduced by the amount of improved cooling performance, the blower fan can be reduced in size, the available space in the vicinity of the light source device can be secured, and the degree of freedom of other component arrangement is increased. be able to.
Furthermore, by rotating the inhaled air along the inner surface of the concave reflecting mirror 2, the vapor deposition film on the inner surface of the concave reflecting mirror 2 can be cooled at the same time. It is also possible to prevent the vapor deposition film from peeling off due to the difference in thermal expansion coefficient between the dielectric multilayer film and the dielectric multilayer film.

また、隔壁1aを設けることによって排気口4側から漏れる光を遮り、プロジェクターの投射レンズ以外から光が漏れることを防止することができる。
また、図8は発光ランプ5が破裂したときの状態を示す図であり、6は飛散する破片、破線の矢印は破片6が飛散する方向を示している。
図8に示すように、発光ランプが破裂した場合、隔壁1aが障害壁となり、破片が光源装置の外部へ飛散する量を減少させることができる。
また、冷却性能が向上したことにより、低速回転の送風ファンによっても従来の超高圧水銀ランプ(発光ランプ)5を冷却できるので、更に高輝度化された発光ランプを用いた場合でも、送風ファンの回転数を上げて風量を増すことにより発光ランプを冷却することができ、高輝度化された発光ランプの寿命を維持することが可能となる。
Further, by providing the partition wall 1a, it is possible to block light leaking from the exhaust port 4 side and prevent light from leaking from other than the projection lens of the projector.
FIG. 8 is a view showing a state when the light-emitting lamp 5 is ruptured. 6 is a scattered piece, and a broken arrow indicates a direction in which the broken piece 6 is scattered.
As shown in FIG. 8, when the light-emitting lamp is ruptured, the partition wall 1a becomes an obstacle wall, and the amount of fragments scattered outside the light source device can be reduced.
In addition, since the cooling performance is improved, the conventional super-high pressure mercury lamp (light emitting lamp) 5 can be cooled even by a low-speed rotating fan, so that even when a light emitting lamp with higher brightness is used, By increasing the rotational speed and increasing the air volume, the light-emitting lamp can be cooled, and the life of the light-emitting lamp with high brightness can be maintained.

また、図9は、本実施の形態による光源装置を適用したプロジェクターを、床面に設置したときの「据置状態」の場合と天井から吊して設置したときの「天吊状態」の場合のプロジェクターの姿勢図と、発光ランプの高温部を示した図である。
図9に示すように、プロジェクター7を「据置状態」で使用すると、発光ランプ5の発光部5bの上部が最も高温となるが、「天吊状態」で使用すると、「据置状態」の場合とは逆になり、発光ランプ5の発光部5bの下部が最も高温となる。
本実施の形態による光源装置では、発光ランプ5の発光部5bの上下を均等に冷却しているため、据置状態」あるいは「天吊状態」のいずれの状態でプロジェクター7を設置しても、新たな冷却機構を設けることなく、発光ランプ5の発光部5bの高温部を冷却することができる。
FIG. 9 shows a case where the projector to which the light source device according to this embodiment is applied is in a “stationary state” when installed on the floor surface and a case where the projector is suspended from the ceiling. It is the attitude | position figure of a projector, and the figure which showed the high temperature part of the light emission lamp.
As shown in FIG. 9, when the projector 7 is used in the “stationary state”, the upper part of the light emitting portion 5 b of the light-emitting lamp 5 becomes the highest temperature, but when used in the “ceiling state”, Is reversed, and the lower part of the light-emitting portion 5b of the light-emitting lamp 5 has the highest temperature.
In the light source device according to the present embodiment, the upper and lower portions of the light-emitting portion 5b of the light-emitting lamp 5 are evenly cooled. Therefore, even if the projector 7 is installed in either the “stationary state” or the “suspended state”, a new The high temperature part of the light emitting part 5b of the light emitting lamp 5 can be cooled without providing a simple cooling mechanism.

以上説明したように、本実施の形態による光源装置は、断面形状が略U字状形状を成す凹面反射鏡2と、凹面反射鏡2の中央部に配置された発光ランプ5と、凹面反射鏡2の内部へ空気を導くための給気ダクト3と排気口4が設けられ、凹面反射鏡2の開口部に配置されるランプカバー1と、給気ダクト3から凹面反射鏡2の内部に空気を導入して排気口4から排出させる送風手段(図示なし)とを備え、ランプカバー1は、給気ダクト3から導入される空気を凹面反射鏡2内で旋回させるための隔壁1aが排気口4側に設けられている。
また、本実施の形態による光源装置の上記隔壁1aの高さHは、出射される光の光路の障害とならない高さ以下であることを特徴とする。
As described above, the light source device according to the present embodiment includes the concave reflecting mirror 2 having a substantially U-shaped cross section, the light-emitting lamp 5 disposed at the center of the concave reflecting mirror 2, and the concave reflecting mirror. An air supply duct 3 and an exhaust port 4 for guiding air into the interior of the lamp 2 are provided, and the lamp cover 1 disposed at the opening of the concave reflecting mirror 2 and the air from the air supplying duct 3 to the inside of the concave reflecting mirror 2. The lamp cover 1 has a partition wall 1a for swirling the air introduced from the air supply duct 3 within the concave reflecting mirror 2, and the exhaust port 4 has an air outlet. It is provided on the 4 side.
The height H of the partition wall 1a of the light source device according to the present embodiment is not more than a height that does not hinder the optical path of the emitted light.

本実施の形態による光源装置によれば、排気口4側に設けられたランプカバー1の隔壁1aによって凹面反射鏡2の内部に導入された空気を旋回させるので、従来方式に比べて発光ランプ5の前側封止部5a、中央の発光部5bおよび後側封止部5cの全体を効率良く冷却することが可能となる。
更に、冷却性能が向上するため、同一の送風ファンを使用した場合には性能の向上分だけ回転数を抑えることができ、回転数に依存する送風ファンの騒音の低減化を図ることが可能となる。
また、冷却性能が向上するため、送風ファンの小型化を図ることができ、コストダウンに寄与することも可能である。
また、送風ファンの小型化を図ることによって、光源装置近傍に利用可能なスペースを確保することができ、他の部品配置の自由度を増すことが可能となる。
According to the light source device according to the present embodiment, the air introduced into the concave reflecting mirror 2 is swirled by the partition wall 1a of the lamp cover 1 provided on the exhaust port 4 side. It becomes possible to efficiently cool the entire front side sealing portion 5a, the central light emitting portion 5b, and the rear side sealing portion 5c.
Furthermore, since the cooling performance is improved, when the same blower fan is used, the number of rotations can be suppressed by the improvement in performance, and the noise of the blower fan depending on the number of rotations can be reduced. Become.
In addition, since the cooling performance is improved, it is possible to reduce the size of the blower fan and contribute to cost reduction.
Further, by reducing the size of the blower fan, it is possible to secure a usable space in the vicinity of the light source device, and to increase the degree of freedom in arranging other components.

また、空気は凹面反射鏡2の内面に沿って流れるため、凹面反射鏡2の内面に施された蒸着膜の剥離を防止することが可能となる。
更に、ランプカバー1の隔壁1aが遮光壁となり、排気口側から漏れる光を遮ることができる。
また、発光ランプ5が破裂した場合において、ランプカバー1の隔壁1aが障害壁となり、発光ランプ5の破片の飛散量を減少することが可能となる。
また、本発明においては、発光ランプ全体を効率よく冷却することが可能な構造を採用しているので、送風ファンを低速回転で駆動させても、従来の発光ランプを冷却することは可能であるが、高輝度化された発光ランプを用いた場合においても、送風ファンをより高速回転で駆動させることによって風量を増加させ、高輝度発光ランプを効率良く冷却することが可能であり、高輝度化された発光ランプの寿命の低下を防止できる。
Moreover, since air flows along the inner surface of the concave reflecting mirror 2, it is possible to prevent the vapor deposition film applied to the inner surface of the concave reflecting mirror 2 from being peeled off.
Further, the partition wall 1a of the lamp cover 1 serves as a light shielding wall, and can block light leaking from the exhaust port side.
Further, when the light-emitting lamp 5 is ruptured, the partition wall 1a of the lamp cover 1 becomes an obstacle wall, and the amount of scattered pieces of the light-emitting lamp 5 can be reduced.
Further, in the present invention, a structure capable of efficiently cooling the entire light-emitting lamp is adopted, so that the conventional light-emitting lamp can be cooled even when the blower fan is driven at a low speed. However, even when a high-intensity light-emitting lamp is used, it is possible to efficiently cool the high-intensity light-emitting lamp by increasing the air volume by driving the blower fan at a higher speed. It is possible to prevent the life of the light emitting lamp from being reduced.

実施の形態2.
図10は、実施の形態2による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図であり、前述の実施の形態1における図4に相当する図である。
なお、図10においても、矢印は給気ダクト3から光源装置内に送り込まれた空気の流れを示している。
図10において、1bは凹面反射鏡2の開口端に向かって直線または二次曲線等の軌跡を描いて傾斜する傾斜部を有した傾斜壁である。
傾斜壁1bは、前述の実施の形態1における隔壁1aに相当するものであるが、隔壁1aとは異なり、凹面反射鏡2の開口端に向かって傾斜している。
従って、凹面反射鏡2の内部に導入された冷却用の空気は、実施の形態1の場合よりも更に旋回しやすくなり、実施の形態1以上の効果を得ることができる。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 10 is a horizontal sectional view for explaining the characteristic structure of the light source device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment.
In FIG. 10 as well, the arrows indicate the flow of air sent from the air supply duct 3 into the light source device.
In FIG. 10, reference numeral 1 b denotes an inclined wall having an inclined portion that draws a locus such as a straight line or a quadratic curve toward the opening end of the concave reflecting mirror 2.
The inclined wall 1b corresponds to the partition wall 1a in the first embodiment described above, but is inclined toward the opening end of the concave reflecting mirror 2 unlike the partition wall 1a.
Therefore, the cooling air introduced into the concave reflecting mirror 2 is more easily swirled than in the first embodiment, and the effects of the first embodiment or more can be obtained.

実施の形態3.
図11は、実施の形態3による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図であり、前述の実施の形態1における図4に相当する図である。
なお、図11においても、矢印は給気ダクト3から光源装置内に送り込まれた空気の流れを示している。
本実施の形態による光源装置は、図11に示すように、給気ダクト3は、光軸に垂直な面に対して所定角度以下の範囲で傾斜(傾斜角度θ)させていることを特徴とする。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a horizontal sectional view for explaining the characteristic structure of the light source device according to the third embodiment, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment.
Also in FIG. 11, the arrows indicate the flow of air sent from the air supply duct 3 into the light source device.
As shown in FIG. 11, the light source device according to the present embodiment is characterized in that the air supply duct 3 is inclined (inclination angle θ) in a range of a predetermined angle or less with respect to a plane perpendicular to the optical axis. To do.

この構成において、角度θを発光ランプ5の前側封止部5aに空気を吹付けることが可能となる0度以上20度以下の範囲とした場合、実施の形態2の場合以上に凹面反射鏡2の内部で空気が旋回しやすくなり、かつ、超高圧水銀ランプ5全体を冷却でき、実施の形態2以上の効果を得ることができる。
なお、上述の説明では、実施の形態2の構成において、給気ダクト3を光軸に垂直な面に対して所定角度以下の範囲で傾斜(傾斜角度θ)させている場合について述べているが、実施の形態1の構成において、給気ダクト3を光軸に垂直な面に対して所定角度以下の範囲で傾斜(傾斜角度θ)させても、同様の効果を得ることができる。
In this configuration, when the angle θ is in the range of 0 ° to 20 ° in which air can be blown to the front sealing portion 5a of the light-emitting lamp 5, the concave reflecting mirror 2 is more than in the case of the second embodiment. The air can easily swirl inside, and the entire ultrahigh pressure mercury lamp 5 can be cooled, so that the effects of the second embodiment or more can be obtained.
In the above description, in the configuration of the second embodiment, the case where the air supply duct 3 is inclined (inclination angle θ) within a range of a predetermined angle or less with respect to a plane perpendicular to the optical axis is described. In the configuration of the first embodiment, the same effect can be obtained even when the air supply duct 3 is inclined (inclination angle θ) within a range of a predetermined angle or less with respect to a plane perpendicular to the optical axis.

実施の形態4.
図12は、実施の形態4による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図であり、前述の実施の形態1における図4に相当する図である。
本実施の形態による光源装置は、図12に示すように、給気ダクト3にも発光ランプが破裂した時の破片が飛散することを防止するための隔壁3aが設けられていることを特徴とする。
なお、図12において、破線の矢印は、発光ランプが破裂した時の破片が飛散する方向を概念的に示している。
図12に示すように、破片が飛散することを防止するための給気ダクトの隔壁3aは、給気ダクト3の発光部5b側において、給気ダクト3に延在させて設けられている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 12 is a horizontal sectional view for explaining the characteristic structure of the light source device according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment.
As shown in FIG. 12, the light source device according to the present embodiment is characterized in that the air supply duct 3 is also provided with a partition wall 3 a for preventing debris from being scattered when the light-emitting lamp bursts. To do.
In FIG. 12, broken arrows conceptually indicate the direction in which the fragments are scattered when the light-emitting lamp is ruptured.
As shown in FIG. 12, the partition wall 3 a of the air supply duct for preventing debris from scattering is provided to extend to the air supply duct 3 on the light emitting part 5 b side of the air supply duct 3.

本実施の形態によれば、給気ダクト3にも発光ランプ5が破裂した時の破片が飛散することを防止するための隔壁3aを発光部5b側において給気ダクト3に延在させて設けているので、発光ランプ5が破裂した場合に、給気口3のみならず排気口4からの破片の飛散も防止することができる。
なお、上述の説明では、実施の形態1の構成において、給気ダクト3にも発光ランプが破裂した時の破片が飛散することを防止するための隔壁3aを設けた場合について述べているが、実施の形態2あるいは実施の形態3の構成において、給気ダクト3の発光部5b側にも、発光ランプ5が破裂した時の破片が飛散することを防止するための給気ダクトの隔壁3aを設けても、同様の効果を得ることができる。
According to the present embodiment, the air supply duct 3 is also provided with the partition wall 3a that extends to the air supply duct 3 on the light emitting portion 5b side in order to prevent the fragments when the light emitting lamp 5 bursts from scattering. Therefore, when the light-emitting lamp 5 is ruptured, it is possible to prevent scattering of fragments not only from the air supply port 3 but also from the exhaust port 4.
In the above description, in the configuration of the first embodiment, the case where the air supply duct 3 is provided with the partition wall 3a for preventing the fragments when the light-emitting lamp is ruptured is described. In the configuration of the second embodiment or the third embodiment, the air supply duct partition wall 3a is also provided on the light emitting portion 5b side of the air supply duct 3 to prevent the fragments when the light emitting lamp 5 is ruptured from scattering. Even if it provides, the same effect can be acquired.

実施の形態5.
図13は、実施の形態5に係わる光源装置おける空気の流れを概念的に示す図である。
また、図14は、実施の形態5による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図であり、前述の実施の形態1における図4に相当する図である。
なお、図13および図14においても、矢印は空気の流れを示している。
前述の実施の形態1において、発光ランプ5が出力の小さなもの、例えば、低圧水銀ランプ等を用いた場合、凹面反射鏡2が小さくなり、隔壁1aが光路の障害となる。
そのため、本実施の形態では、図13あるいは図14に示すように、隔壁1aの代わりとして、排気口4の一部を塞ぐようにして配置される壁状構造物1cを採用しても良い。
なお、図13と図14の矢印は空気の流れを示す。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 13 is a diagram conceptually showing the flow of air in the light source device according to Embodiment 5.
FIG. 14 is a horizontal sectional view for explaining the characteristic structure of the light source device according to the fifth embodiment, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment.
In FIGS. 13 and 14 as well, arrows indicate the air flow.
In the first embodiment described above, when the light emitting lamp 5 has a small output, for example, a low-pressure mercury lamp or the like, the concave reflecting mirror 2 becomes small and the partition 1a becomes an obstacle to the optical path.
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 13 or FIG. 14, a wall-like structure 1 c arranged so as to block a part of the exhaust port 4 may be employed instead of the partition wall 1 a.
In addition, the arrow of FIG. 13 and FIG. 14 shows the flow of air.

このように、本実施の形態による光源装置は、断面形状が略U字状形状を成す凹面反射鏡2と、凹面反射鏡2の中央部に配置された発光ランプ5と、凹面反射鏡2の内部へ空気を導くための給気ダクト3と排気口4が設けられ、凹面反射鏡2の開口部に配置されるランプカバー1と、給気ダクト3から凹面反射鏡2の内部に空気を導入して上記排気口から排出させる送風手段(図示せず)とを備え、ランプカバー1は、給気ダクト3から導入される空気を凹面反射鏡内2で旋回させるための壁状構造物1cが排気口4の一部を塞いで設けられている。   As described above, the light source device according to the present embodiment includes the concave reflecting mirror 2 having a substantially U-shaped cross section, the light emitting lamp 5 disposed at the center of the concave reflecting mirror 2, and the concave reflecting mirror 2. An air supply duct 3 and an exhaust port 4 for introducing air into the interior are provided, and a lamp cover 1 disposed at the opening of the concave reflecting mirror 2 and air is introduced from the air supplying duct 3 into the concave reflecting mirror 2. The lamp cover 1 has a wall-like structure 1c for swirling the air introduced from the air supply duct 3 in the concave reflecting mirror 2. A part of the exhaust port 4 is closed.

この構成によれば、排気口4の一部を塞いで設けられた壁状構造物1cは、給気ダクト3から導入される空気を凹面反射鏡内2で旋回させるので、発光ランプ5が出力の小さなもの(例えば、低圧水銀ランプ等)を用いたことにより凹面反射鏡2が小さくなり、実施の形態1のように隔壁1aを設けることができない場合でも、前述の実施の形態1と同等の効果を得ることができる。   According to this configuration, the wall-like structure 1c provided by closing a part of the exhaust port 4 causes the air introduced from the air supply duct 3 to swirl in the concave reflecting mirror 2, so that the light-emitting lamp 5 outputs Even when the concave reflecting mirror 2 becomes small and the partition wall 1a cannot be provided as in the first embodiment, the same as in the first embodiment is used. An effect can be obtained.

なお、実施の形態3のように、給気ダクト3を光軸に垂直な面に対して所定角度以下の範囲で傾斜させてもよい。
また、実施の形態3のように、給気ダクト3にも発光ランプ破裂時の破片が飛散することを防止するための隔壁を設けてもよい。
Note that, as in the third embodiment, the air supply duct 3 may be inclined within a range of a predetermined angle or less with respect to a plane perpendicular to the optical axis.
Further, as in the third embodiment, the air supply duct 3 may also be provided with a partition wall for preventing debris from being scattered when the light emitting lamp is ruptured.

なお、以上説明した各実施の形態の他、本発明の要旨を超えない範囲内で、種々の変形実施が可能なことは、言うまでもない。
前述の実施の形態においては、光源装置の発光ランプ5として超高圧水銀ランプを適用した例について主に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、メタルハライドランプ等の他の各種ランプにも適用することができる。
In addition to the above-described embodiments, it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
In the above-described embodiment, the example in which the ultra-high pressure mercury lamp is applied as the light-emitting lamp 5 of the light source device has been mainly described. However, the present invention is not limited to this, and other examples such as a metal halide lamp are used. It can also be applied to various lamps.

この発明は、発光ランプ全体を効率よく冷却することが可能であり、冷却性能の優れたプロジェクター用の光源装置の実現に有用である。   The present invention can efficiently cool the entire light-emitting lamp, and is useful for realizing a light source device for a projector having excellent cooling performance.

本発明の実施の形態1による光源装置を背面側から見た斜視図である。It is the perspective view which looked at the light source device by Embodiment 1 of this invention from the back side. 実施の形態1による光源装置おける空気の流れを概念的に示す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing an air flow in the light source device according to the first embodiment. 実施の形態1による光源装置の側面図である。1 is a side view of a light source device according to Embodiment 1. FIG. 図3の面A−A位置での水平断面図である。FIG. 4 is a horizontal sectional view taken along a plane AA in FIG. 3. 実施の形態1の光源装置におけるランプカバーの隔壁の高さと発光ランプの発光部温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the height of the partition of the lamp cover in the light source device of Embodiment 1, and the light emission part temperature of a light emission lamp. 実施の形態1の光源装置におけるランプカバーの隔壁の高さと発光ランプの前部側封止部温度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the height of the partition of the lamp cover in the light source device of Embodiment 1, and the front side sealing part temperature of a light emission lamp. 送風ファンの風量と騒音との関係を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the relationship between the air volume of a ventilation fan, and noise. 実施の形態1による光源装置において、発光ランプ5が破裂したときの状態を示す図である。In the light source device by Embodiment 1, it is a figure which shows a state when the light emission lamp 5 bursts. 光源装置を適用したプロジェクターを据置状態と天吊状態で設置した場合のプロジェクターの姿勢図と発光ランプの高温部を示す図である。It is a figure which shows the attitude | position figure of a projector at the time of installing the projector to which a light source device is applied in a stationary state and a suspended state, and the high temperature part of a light-emitting lamp. 実施の形態2による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図である。It is a horizontal sectional view for demonstrating the characteristic structure of the light source device by Embodiment 2. FIG. 実施の形態3による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図である。It is a horizontal sectional view for demonstrating the characteristic structure of the light source device by Embodiment 3. 実施の形態4による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図である。It is a horizontal sectional view for demonstrating the characteristic structure of the light source device by Embodiment 4. 実施の形態5の光源装置おける空気の流れを概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the flow of the air in the light source device of Embodiment 5. 実施の形態5による光源装置の特徴的な構造を説明するための水平断面図である。FIG. 10 is a horizontal sectional view for explaining a characteristic structure of a light source device according to a fifth embodiment. 従来の光源装置の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional light source device.

符号の説明Explanation of symbols

1 ランプカバー
1a ランプカバーの隔壁
1b ランプカバーの傾斜壁
1c ランプカバーの壁状構造物
2 凹面反射鏡
3 給気ダクト
3a 給気ダクトの隔壁
4 排気口
5 発光ランプ
5a 前側封止部
5b 発光部
5c 後側封止部
6 発光ランプ破裂時の破片
7 プロジェクター本体
8 投射レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lamp cover 1a Lamp cover partition wall 1b Lamp cover inclined wall 1c Lamp cover wall-shaped structure 2 Concave reflector 3 Air supply duct 3a Air supply duct partition wall 4 Exhaust port 5 Light emitting lamp 5a Front side sealing portion 5b Light emitting portion 5c Rear side sealing part 6 Fragment at the time of light-emitting lamp rupture 7 Projector body 8 Projection lens

Claims (9)

断面形状が略U字状形状を成す凹面反射鏡と、
上記凹面反射鏡の中央部に配置された発光ランプと、
上記凹面反射鏡の内部へ空気を導くための給気ダクトと排気口が設けられ、上記凹面反射鏡の開口部に配置されるランプカバーと、
上記給気ダクトから上記凹面反射鏡の内部に空気を導入して上記排気口から排出させる送風手段とを備え、
上記ランプカバーは、上記給気ダクトから導入される空気を上記凹面反射鏡内で旋回させるための隔壁が上記排気口側に設けられていることを特徴とする光源装置。
A concave reflecting mirror having a substantially U-shaped cross section;
A light-emitting lamp disposed in the center of the concave reflecting mirror;
An air supply duct and an exhaust port for guiding air to the inside of the concave reflecting mirror, and a lamp cover disposed at the opening of the concave reflecting mirror;
An air blowing means for introducing air into the concave reflecting mirror from the air supply duct and exhausting the air from the exhaust port;
The light source device according to claim 1, wherein the lamp cover is provided with a partition wall on the exhaust port side for turning air introduced from the air supply duct in the concave reflecting mirror.
上記隔壁の高さは、出射される光の光路の障害とならない高さ以下であることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the height of the partition wall is equal to or less than a height that does not hinder an optical path of emitted light. 上記隔壁は、上記凹面反射鏡の開口端に向かって傾斜する傾斜部を有した傾斜壁であることを特徴とする請求項1または2に記載の光源装置。   3. The light source device according to claim 1, wherein the partition wall is an inclined wall having an inclined portion inclined toward an opening end of the concave reflecting mirror. 上記給気ダクトは、光軸に垂直な面に対して所定角度以下の範囲で傾斜させていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the air supply duct is inclined within a range of a predetermined angle or less with respect to a plane perpendicular to the optical axis. 上記給気ダクトにも発光ランプ破裂時の破片が飛散することを防止するための隔壁が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光源装置。   The light source device according to any one of claims 1 to 4, wherein the air supply duct is also provided with a partition wall for preventing debris from being scattered when the light emitting lamp bursts. 断面形状が略U字状形状を成す凹面反射鏡と、
上記凹面反射鏡の中央部に配置された発光ランプと、
上記凹面反射鏡の内部へ空気を導くための給気ダクトと排気口が設けられ、上記凹面反射鏡の開口部に配置されるランプカバーと、
上記給気ダクトから上記凹面反射鏡の内部に空気を導入して上記排気口から排出させる送風手段とを備え、
上記ランプカバーは、上記給気ダクトから導入される空気を上記凹面反射鏡内で旋回させるための空気通過孔を有しない壁状構造物が上記排気口の一部を塞いで設けられていることを特徴とする光源装置。
A concave reflecting mirror having a substantially U-shaped cross section;
A light-emitting lamp disposed in the center of the concave reflecting mirror;
An air supply duct and an exhaust port for guiding air to the inside of the concave reflecting mirror, and a lamp cover disposed at the opening of the concave reflecting mirror;
An air blowing means for introducing air into the concave reflecting mirror from the air supply duct and exhausting the air from the exhaust port;
The lamp cover is provided with a wall-like structure that does not have an air passage hole for turning the air introduced from the air supply duct in the concave reflecting mirror so as to block a part of the exhaust port. A light source device characterized by the above.
上記給気ダクトは、光軸に垂直な面に対して所定角度以下の範囲で傾斜させていることを特徴とする請求項6に記載の光源装置。   The light source device according to claim 6, wherein the air supply duct is inclined within a range of a predetermined angle or less with respect to a plane perpendicular to the optical axis. 上記給気ダクトにも発光ランプ破裂時の破片が飛散することを防止するための隔壁が設けられていることを特徴とする請求項6または7に記載の光源装置。   8. The light source device according to claim 6 or 7, wherein a partition wall is provided in the air supply duct to prevent the fragments when the light emitting lamp bursts from being scattered. 上記給気ダクトは、前記排気口と対向する位置へ設置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光源装。   The light source device according to claim 1, wherein the air supply duct is installed at a position facing the exhaust port.
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