WO1999006763A1 - Cartouche a lampe - Google Patents

Description

坍 細 書 ランプカートリ ッジ 技術分野

本発明は、 画像表示装置に組み込まれる照明手段としてのランプ力一 トリッジに関する。 背景技術

画像表示装置の高輝度光源として使用されるメタルハライ ドランプ

(アークランプ） 等の安全性を保ち、 かつ製造メーカーの仕様性能を発揮 させるためには、 メタルハライ ドランプ、 反射鏡等の所定箇所の温度を 所定値に維持する必要がある。

第 1 2図は、 ランプ 7、 反射鏡 2、 反射鏡 2およびランプ 7の支持台 において、 温度を所定値 （各箇所により異なる値を取る） に維持すべき 箇所を示したものである。

なお、 2 aは反射鏡 2の首部、 7 aはランプ 7の先端電極、 7 bはバ ルブ、 7 cは末端部であり、 これらと反射鏡 2、 ランプ 7の温度を所定 値に維持することが求められている。

画像表示装置全体を小型化しょうとすると、 比較的大きな体積を占め る反射鏡 2、 ランプ 7、 ランプ支持部、 ファン等を小型化しなければな らず、 以下の不都合を生じていた。

すなわち、 従来と同等以上の照度を得るために、 ランプを小型化する と同時に高輝度化しなければならない。 このため、 高温度の熱が発生し、 強力なファンと耐熱性のあるランプ支持部を必要としていた。

しかも、 従来の排気機構やノズルによる冷却空気の吹き付け機構では, 前述した所定箇所を所定温度に維持するのが困難であり、 ランプの仕様 性能を発揮することができず、 ランプの短寿命化、 輝度ムラ、 演色性の 悪化を招いていた。

また、 従来の排気機構ではファンの熱排気効率が悪く、 このためファ ンを高出力化しなけらばならず、 ファンの騒音が大きな問題となってい た。

そこで本発明の目的は、 ランプ、 反射鏡、 ランプ支持部、 ファン等の ランプ力一トリ ッジの構成要素を小型化することができるランプカート リッジを提供することにある。

また、 本発明の他の目的は、 ランプの仕様や性能を充分に発揮するこ とができるランプカートリッジを提供することにある。 発明の開示

本発明のランプカートリッジは、 光源であるランプと、 ランプからの 放射光を集光する反射鏡と、 ランプ及び反射鏡を覆い、 反射鏡を保持す るケースと、 反射鏡の側面を覆うケース側面の窓に設けられ、 ケース内 の熱を排気するファンとを備えている。 そして、 前記ケースを構成する 面のうち、 反射鏡からの光線を出射する面に、 反射鏡の光軸を含み、 か つ反射鏡の径より小さな穴を設ける。 このような構成により、 前記穴か ら外部の空気をケース内に導き、 ランプ及び反射鏡により発生した熱を ファンにより外部へ排気するものである。

また、 本発明は、 ファンが反射鏡の背後のケ一ス面の窓に設けられた 構造のランプカートリ ッジも含むものである。

更に、 本発明は、 ファンに対向するケース面、 または反射鏡の背後の ケース面上でファンに対向する面とのコーナーの近傍に、 スリ ッ トを設 け、 このスリットを介して外部の空気をケース内に導き、 ランプ及び反 射鏡により発生した熱をファンにより排気する構造のランプカートリツ ジも含む。

また、 本発明は、 ファンが反射鏡の背後のケース面の窓に設けられた 構造において、 反射鏡の側面を覆うケース側面上でファンに対向したケ ース面とのコーナ一の近傍、 またはファンに対向するケース面に、 少な くとも 1個以上のスリ ッ トを設け、 このスリ ッ トを介して外部の空気を ケース内に導き、 ランプ及び反射鏡により発生した熱をファンにより排 気する構造のランプカートリッジも含む。

そして本発明は、 上述した各種の構造のランプカートリッジにおいて、 光線が出射する穴を反射鏡の光軸に対して偏芯させる構造のランプカー トリッジも含むものである。

更に本発明は、 上述した各種の構造のランプカートリッジにおいて、 ランプからの漏れ光を遮断するためのルーバーをケースとファンとの間 に配置する構造のランプカートリッジも含むものである。 図面の簡単な説明

第 1 A図、 第 1 B図は、 本発明の第 1実施形態の外観斜視図である _t 第 2図は、 第 1実施形態の横断面図である。

第 3図は、 第 1実施形態の側面図である。

第 4図は、 第 2実施形態の横断面図である。

第 5図は、 第 2実施形態の側面図である。

第 6図は、 第 3実施形態の横断面図である。

第 7図は、 第 3実施形態の側面図である。

第 8図は、 第 4実施形態の横断面図である。

第 9図は、 第 4実施形態の側面図である。

第 1 0図は、 従来のルーバーの配置図である。 第 1 1図は、 第 4実施形態の外観斜視図である。

第 1 2図はランプ等の規定温度設定箇所を示した断面図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明をより明確にするために、 添付した図面に従って本発明の実施 形態を説明する。

第 1 A図、 第 1 B図は、 本発明の第 1実施形態の外観斜視図である。 ランプカートリッジ 1は、 ランプ、 ランプ支持部、 反射鏡、 反射鏡支 持部、 ルーバー、 ケース、 ファンを備えるが、 第 1 A図、 第] B図にお いては、 ルーバーやケース内部のランプ、 ランプ支持部、 反射鏡支持部 の図示を省略してある。

第 1実施形態では、 反射鏡 2の側面を覆うケース 3の側面の窓にファ ン 4を配置し、 反射鏡 2からの照明光を出射するケース面に穴 5を設け、 ファン 4に対向するケース 3の側面にスリ ッ ト 6を設ける。 そして、 こ れらの穴 5及びスリ ッ ト 6から外部の空気を導入する。

なお、 ケース 3は耐熱性を有する樹脂または金属で構成され、 内部は ランプからの漏れ光の乱反射を防止するための処理 （例えば、 艷消し黒 色塗装） が施される。

第 2図は第 1実施形態の横断面図、 第 3図は第 1実施形態の側面図で ある。

これらの図において、 ルーバー、 ランプ支持部、 ランプの電極、 反射 鏡の支持部は図示を省略してある。

ランプ 7のパルプ 7 bから放射した光線は反射鏡 2により反射し、 2 次光源として集光する。

以下、 第 2図に基づいて、 第 1実施形態の作用を説明する。 図中、 矢 印は、 ファン 4を回転したときの空気の流れを示している。 なお、 第 2図において、 1 0はファン 4が配置される窓である。

穴 5は外部から空気を導入し、 この空気の流れはランプ 7の先端電極 7 a、 バルブ 7 b、 反射鏡 2の反射面を冷却する。

第 1実施形態では、 特に、 反射鏡 2の首部 2 aとランプ 7 との間に隙 間 9を設けることが望ましい。 この隙間 9を通る空気の流れにより、 反 射鏡 2の首部 2 a及びランプ 7の末端部 7 cを効果的に冷却することが できるためである。

また、 穴 5の大きさを反射鏡 2の外径より小さくするのが、 上記各部 分を冷却する上で効果的である。

なお、 第 1実施形態では、 第 3図に示すように穴 5を光軸を中心とし た円形としたが、 穴 5の形状はこれに限られないことは勿論である。 例 えば、 穴 5を楕円形や長方形にしても良い。

次に、 ファン 4に対向するケース 3の側面に設けられたスリ ッ ト 6の 作用について説明する。

スリ ッ ト 6を設けることにより、 穴 5から吸引する空気の流量を制御 することができ、 先端電極 7 a、 バルブ 7 b、 反射鏡 2の温度を制御す ることができる。

また、 スリッ ト 6からの空気の流れにより、 反射鏡 2及びランプ 7の 末端部 7 cの温度を制御することができる。

さらに、 スリ ッ ト 6から外気を導入することにより、 ケース 3の内部 温度を下げ、 ファン 4が排気する空気の温度を下げることができる。 これにより、 ファン 4の温度定格を維持することができ、 ファン 4の 長寿命化を図ることができる。

上述した第 1実施形態では、 スリ ッ ト 6をファン 4に対向するケース 3の側面に設けたが、 本発明はこれに限られるものではなく、 たとえば、 反射鏡 2の背後のケース 3の一面で、 ファン 4に対向する面とのコーナ —の近傍に設けることも可能である。

さらに、 スリ ッ ト 6の形状、 大きさも、 第 1 B図や第 2図に示したも のに限られず、 ファン 4の仕様、 ランプ 7の出力、 反射鏡 2の大きさ、 穴 5の大きさ等に応じて実験的に設定されるものである。

なお、 スリ ッ ト 6を設けることが望ましいが、 スリ ッ ト 6がなくても 穴 5の作用により、 ケース 3の内部温度を下げ、 ファン 4が排気する空 気の温度を下げることができる。

第 4図は第 2実施形態の横断面図、 第 5図は第 2実施形態の側面図で ある。

以下、 第 1実施形態との相違点について述べる。

第 2実施形態では、 反射鏡 2の背後のケース 3の一面の窓 1 0にファ ン 4を設ける。 そして、 スリ ッ ト 6を反射鏡 2の側面を覆うケース 3の 両側面で、 ファン 4に対向する面とのコーナーの近傍に設ける。 このス リッ ト 6は、 一方のケース側面のみに設けても良い。

スリ ッ ト 6の作用については、 第 1実施形態とほぼ同様である。

また、 スリ ッ ト 6は、 ファン 4に対向するケース面 （すなわち、 穴 5を 設けた面） に設けることも可能である。

スリ ッ ト 6の大きさや個数は、 実験的に設定される。

なお、 スリッ ト 6を設けることが望ましいが、 スリッ ト 6がなくても穴 5の作用により、 ケース 3の内部温度を下げ、 ファン 4が排気する空気 の温度を下げることができる。

第 6図は第 3実施形態の横断面図、 第 7図は第 3実施形態の側面図で ある。

この第 3実施形態では、 第 7図から明らかなように、 穴 5を反射鏡 2 の光軸に対して偏芯させて設ける。 偏芯した穴 5から導入された空気は、 反射鏡 2の反射面に沿って流れ （第 6図に矢印で表示） 、 高温であるバ ルブ 7 bや反射鏡 2を充分冷却した後、 滞流することなく速やかに反射 鏡 2の内面からファン 4の方向へ流出する。

従って、 冷却の効果が大幅に向上する。

第 3実施形態は、 特に、 反射鏡 2の首部 2 a とランプ 7との間に隙間が ない場合に効果が大きい。 なお、 第 6図では隙間 9を有する構造を示し ている。

ここで、 ファン 4及びスリ ッ ト 6は、 第 1実施形態または第 2実施形 態と同様に配置する。

第 8図は第 4実施形態の横断面図、 第 9図は第 4実施形態の側面図で ある。

第 4実施形態では、 ランプ 7からの漏れ光を遮光するルーバー 8を、 ファン 4とケース 3との間に配置する。

第 1 0図、 第 1 1図に基づいて、 第 4実施形態の作用を説明する。 第 1 0図は、 ファン 4の外側にルーバー 8を設けた従来の配置の説明 図である。

従来の配置では、 ファン 4を図中右回りに回転させると、 ファン 4か ら排気される空気の流れは破線で示したものとなる。

しかしながら、 ル一バ一 8を装置の外部に対してルーバーの羽根が前 下がりになるように配置した場合に、 ルーバー 8の正面右下部では、 排 気が順調に行われる （第 1 0図に実線の矢印で示す） 、 ルーバー 8の 正面左上部では、 ファン 4からの空気の流れがル一バ一 8の羽根に遮ら れ （第 1 0図に破線の矢印で示す） 、 排気が十分に行われない。 このた め、 ケース 3の內部に温度ムラが生じたり、 ファン 4の寿命が短くなる という問題があった。

これに対し、 第 8図、 第 9図、 第 1 1図に示す第 4実施形態では、 フ アン 4から排気される空気の流れは等方的になるため （第 1 1図に実線 の矢印で示す） 、 ファンの排気効率が良く、 ケース 3の内部を充分に冷 却することが可能になる。

なお、 第 8図、 第 9図、 第 1 1図には示されていないが、 ファン 4の 風切り音による騒音を防止するために、 ファン 4とルーバ一 8との間に スぺーサを設け、 両者を 5 mm以上離すことが望ましい。

以上のように本発明によれば、 ランプ、 反射鏡、 ランプ支持部、 ファ ン等のランプカートリ ッジの構成要素を小型化でき、 しかも、 ランプの 仕様性能を充分に発揮することができる。 これにより、 ランプの長寿命 ィ匕、 輝度の均一性、 良好な演色性を確保することができる。

さらに、 ランプカートリッジ全体を小型化することにより、 画像表示 装置全体を小型化することが可能になる。

また、 ファンの排気効率が向上し、 ファンの出力を増加させずにケ一 ス内部を効率よく冷却することができる。 同時に、 ファン自体の長寿命 化を図ることも可能である。 産業上の利用可能性

本発明に係るランプカートリッジは、 投影型の高精細度テレビジョン ( H D T V ) システム用の画像表示装置や、 ビデオプロジェクタ用の画像 表示装置、 更には、 各種のプレゼンテーション用の画像表示装置の照明 手段として利用可能である。

Claims

請求の範囲 . 光源としてのランプと、 ランプからの放射光を集光する反射鏡と、 ラ ンプ及び反射鏡を覆い、 かつ、 反射鏡を保持するケースと、 反射鏡の側 面を覆うケース側面の窓に設けられ、 かつ、 ケース内の熱を排気するフ アンと、 を備えたランプカートリッジにおいて、

前記ケースを構成する面のうち、 反射鏡からの光線を出射する面に、 反射鏡の光軸を含み、 かつ、 反射鏡の径より小さな穴を形成し、

この穴を介して外部の空気をケース内に導き、 ランプ及び反射鏡によ り発生した熱をファンにより排気することを特徴とするランプカートリ ッジ。

. 光源としてのランプと、 ランプからの放射光を集光する反射鏡と、 ラ ンプ及び反射鏡を覆い、 かつ、 反射鏡を保持するケースと、 反射鏡の背 後のケース面の窓に設けられ、 かつ、 ケース内の熱を排気するファンと、 を備えたランプカートリッジにおいて、

前記ケースを構成する面のうち、 反射鏡からの光線を出射する面に、 反射鏡の光軸を含み、 かつ、 反射鏡の径より小さな穴を形成し、

この穴を介して外部の空気をケース内に導き、 ランプ及び反射鏡によ り発生した熱をファンにより排気することを特徴とするランプカートリ ッジ。

. 請求項 1記載のランプカートリッジにおいて、

ファンに対向するケース面、 または反射鏡の背後のケース面上でファ ンに対向する面とのコーナーの近傍に、 スリ ッ トを設け、

このスリットを介して外部の空気をケース内に導き、 ランプ及び反射 鏡により発生した熱をファンにより排気することを特徴とするランプ力 —トリ ツジ。

. 請求項 2記載のランプカートリ ッジにおいて、

反射鏡の側面を覆うケース側面上でファンに対向したケース面とのコ —ナ一の近傍、 またはファンに対向するケース面に、 少なく とも 1個以 上のスリッ トを設け、

このスリ ッ トを介して外部の空気をケース内に導き、 ランプ及ぴ反射 鏡により発生した熱をファンにより排気することを特徴とするランプ力 —トリ ツジ。

· 請求項 1または 2記載のランプカートリッジにおいて、

前記穴を反射鏡の光軸に対して偏芯させることを特徴とするランプ力 —トリ ツジ。

. 請求項 3記載のランプカートリ ッジにおいて、

前記穴を反射鏡の光軸に対して偏芯させることを特徴とするランプ力 ートリ ツジ。

. 請求項 4記載のランプカートリッジにおいて、

前記穴を反射鏡の光軸に対して偏芯させることを特徴とするランプ力 ートリ ツジ。

. 請求項 1 , 2， 3 , 4 , 6または 7記載のランプカートリッジにおい て、

ランプからの漏れ光を遮断するためのルーバーを、 ケースとファンと の間に配置することを特徴とするランプカートリッジ。

. 請求項 5記載のランプカートリッジにおいて、

ランプからの漏れ光を遮断するためのルーバーを、 ケースとファンと の間に配置することを特徴とするランプ力一トリ ッジ。