JP4168265B2

JP4168265B2 - 光源ユニット

Info

Publication number: JP4168265B2
Application number: JP2003105549A
Authority: JP
Inventors: 佳生岡崎
Original assignee: Ushio Denki KK
Current assignee: Ushio Denki KK
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP2004311300A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源ユニットに係わり、特に、液晶ディスプレイ装置やＰＤＭ（デジタルミラーデバイス）を使ったＤＬＰ（デジタルライトプロセッサ）等のプロジェクタ装置用の光源ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
投射型のプロジェクタ装置は、矩形状のスクリーンに対して、均一にしかも十分な演色性をもって画像を照明させることが要求される。そのため、このプロジェクタ装置に用いる光源としては、水銀や金属ハロゲン化物を封入させたメタルハライドランプ、キセノンランプ、または水銀ランプ等のショートアーク型の放電ランプが使用される。
【０００３】
プロジェクタ装置は、通常、各会議室に据え付けられる程普及していないので、持ち運びされることが多く、小型軽量化が重要な課題となっている。そのため、液晶プロジェクタ用の液晶パネル等は年々小型化されてきており、これに伴って、この小型化された液晶パネルに効率良く集光させるためにも、光源ユニットの一層の小型化が要求されている。
【０００４】
光源ユニットの小型化を実現するためには、ランプ電極間のアーク長を短くすることが光学的に一番効果的な手段と考えられる。しかし、従来の仕様のままで、単にアーク長を短くするだけでは、ランプ電圧が低下してしまう。そのため、これを補って所定のランプ電力を投入しようとすると、ランプ電流を増大しなければならない。ところが、ランプ電流を増大しようとすると、点灯装置が大型化してしまい、結局、液晶プロジェクタ装置を小型化することができず、アーク長を短くするという手段は採用することができないことになる。
【０００５】
そこで、光源ユニットの小型化を実現するための他の手段として、多量の水銀を封入し、ランプ動作時の圧力を高め、照度維持率の向上を図りながら演色性の向上を図った高圧水銀ランプの利用が好適と考えられている。
【０００６】
しかし、ランプ動作時の圧力を高めた場合は、万一のランプ破損に備え、発光管破片等の飛散、散乱を防止しなければならない。そのために、凹面反射鏡の前方開口部を前面ガラスで塞ぐことが提案されている。
【０００７】
さらに、前面ガラスで塞ぐことにより、凹面反射鏡内が略密閉状態となることから生ずるランプの過剰な温度上昇を抑制するために、凹面反射鏡の前方開口部近傍に通風口を設けることも提案されている。
【０００８】
特開２００２−１８４２３３号公報はこのような光源装置の一例を示すものであり、プロジェクタ装置に対応させて、冷却風の風量と通風方向を適宜に設定可能な光源装置が開示されている。
より具体的には、光源装置に設けられる反射鏡のフランジ部に２箇所または４箇所の開口部を設け、この開口部の少なくとも１箇所に多数の通風孔と突起部を有する金属板を配置し、残りの開口部には通風孔を備えていない突起部を有する金属板を配置して、ランプを冷却するための通風の流れを制御することが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１８４２３３号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平１０−２２３０２３号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２０００−２００５１１号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開２０００−２６０２１４号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００２−１８４２３３号公報に記載の光源装置は、金属板を反射鏡のフランジ部に取り付けるための突起部が設けられている。これは金属板に突起用の小片を溶接等の接合手段により取り付けるものであるが、このような突起部の金属板への取り付けは、作業工数が多くなる上に、製造が困難で生産性が乏しいという問題があった。また、突起用小片と金属板との溶接状態が悪いと、金属板が反射鏡のフランジ部から外れてしまい、冷却風の流路を所望の状態に維持できなかったり、発光管破片等の飛散防止機能を果たせなくなるといった問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑み、前方開口部が前面ガラスで覆われた凹面反射鏡の前記前方開口部近傍に設けられる冷却用の通風口の配設箇所が任意に選択可能であって、前記通風口を形成するための部品点数、工数が少なく、また複雑な作業工程を必要とせず、生産性に優れた、高品質の光源ユニットを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第１の手段は、放電ランプと、この放電ランプを取り囲み前方開口部に続く側部に複数の切欠部を設けた凹面反射鏡と、この凹面反射鏡の前方開口部を塞ぐ前面ガラスとからなる光源ユニットにおいて、前記複数の切欠部の各々には、１枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状に形成された密閉用金属板または１枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状に形成されかつ通風部が形成された通風用金属板を選択的に取り付け、この取り付けを、前記密閉用金属板および前記通風用金属板の開口側縁部を前記切欠部の切欠部縁部に係合させて行うようにしたことを特徴とする。
【００１６】
第２の手段は、第１の手段において、前記切欠部縁部には、前記密閉用金属板および前記通風用金属板の開口側縁部と嵌合する突起部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
第３の手段は、第１の手段または第２の手段において、前記通風用金属板の前記通風部は、多数の通風孔で形成または開口部を網部材で装着することにより形成されていることを特徴とする。
【００１８】
第４の手段は、第１の手段ないし第３の手段のいずれか１つの手段において、前記通風用金属板は、前記複数の切欠部のうち略対向位置に形成された切欠部に各々取り付けられていることを特徴とする。
第５の手段は、第１の手段ないし第４の手段のいずれか１つの手段において、前記放電ランプは、０．１５ｍｇ／ｃｍ^３以上の水銀が封入されたショートアーク型高圧水銀ランプであることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図１乃至図５を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係る光源ユニットの構成を示す断面図である。
【００２０】
同図において、１は放電ランプ、１１はランプ口金、２は凹面反射鏡、２１は凹面反射鏡２の前方開口部、２２，２３，２４（，２５）は放電ランプ１を取り囲み前方開口部２１に続く側部に設けられた複数の切欠部、３は凹面反射鏡２の前方開口部２１に設けられた前面ガラス、４は接着剤、５は接着剤４によって放電ランプ１と凹面反射鏡２と共に一体に固定されるベースである。
【００２１】
ここで、放電ランプ１は、例えば、０．１５ｍｇ／ｃｍ^３以上の水銀が封入されたショートアーク型高圧水銀ランプを用いる。
【００２２】
図２は、図１に示した凹面反射鏡２の部分を取り出して示した斜視図、図３（ａ）は密閉用金属板６に加工される前の金属板の状態を示す平面図、図３（ｂ）は通風用金属板７に加工される前の金属板の状態を示す平面図である。
【００２３】
これらの図において、２２１，２３１，２４１，２５１はそれぞれ複数の切欠部２２，２３，２４，２５の縁部に沿って厚みが縁部の厚みよりも薄く形成された突起部、６は１枚の金属板６０を折り曲げて断面が略コ字状に形成された密閉用金属板、６０は密閉用金属板６に加工される前の金属板、６１は密閉用金属板６の開口側縁部、７は１枚の金属板７０を折り曲げて断面が略コ字状に形成され、かつその側面に通風用開口部７２が形成された通風用金属板、７０は通風用金属板７に加工される前の金属板、７１は通風用金属板７の開口側縁部、７２は通風用金属板７に設けられる通風部としての通風用開口部である。
なお、その他の構成は図１に示した同符号の構成に対応する。
【００２４】
図２に示すように、凹面反射鏡２の前方開口部２１には、正面から見て上下左右の４箇所に切欠部２２，２３，２４，２５が形成されており、各切欠部２２，２３，２４，２５の縁部には、それぞれ突起部２２１，２３１，２４１，２５１が形成されている。
【００２５】
凹面反射鏡２の各切欠部２２，２３，２４，２５には、密閉用金属板６または通風用金属板７が取り付けられるが、いずれの切欠部２２，２３，２４，２５に密閉用金属板６を取り付けるか、または通風用金属板７を取り付けるかは、プロジェクタ装置側の冷却構造に応じて、選択的に決定される。例えば、凹面反射鏡２の対向する切欠部２２，２４が冷却風通路に位置する場合は、この切欠部２２，２４に通風用金属板７を取り付け、他の切欠部２３，２５に密閉用金属板６を取り付ける。
【００２６】
密閉用金属板６および通風用金属板７は、いずれも断面が略コ字状に形成されており、それらの開口側縁部６１，７１が切欠部２２，２３，２４，２５の縁部に設けられた突起部２２１，２３１，２４１，２５１に嵌合されて取り付けられる。
【００２７】
密閉用金属板６および通風用金属板７は、それぞれ図３（ａ）、（ｂ）に示すように、例えばステンレスからなる薄板状の金属板を抜き打ち加工して金属板６０および金属板７０を作製し、この金属板６０，７０を図示点線で示す位置から切り起こして断面略コ字状の密閉用金属板６および通風用金属板７を作製する。
【００２８】
このように、本実施形態の発明によれば、部品点数が少なく、工数も少なく、複雑な溶接加工等を一切必要とすることなく、生産性に優れ、不良の発生が極めて少ない密閉用金属板６および通風用金属板７を得ることができる。
【００２９】
また、密閉用金属板６および通風用金属板７は、凹面反射鏡２の切欠部２２，２３，２４，２５に嵌合して簡便に取り付けることができる。さらに、密閉用金属板６および通風用金属板７は、各切欠部２２，２３，２４，２５の縁部全体で嵌合するので、光軸に対して直交方向からの応力に対して強度が高く、仮に、ランプが破裂するようなことがあっても、その衝撃で凹面反射鏡２から密閉用金属板６および通風用金属板７が外れるようなことがなく、防爆に対して高信頼性を有する光源ユニットを提供することができる。
【００３０】
本実施形態の発明では、通風部として両側面に通風用開口部７２を有する通風用金属板７を用いる場合について説明したが、本実施形態の発明で使用する通風用金属板は、このような形状の通風部を有する通風用金属板７に限定されるものではない。
図４および図５は、それぞれ図２に示した通風用金属板７と異なる形状を有する通風用金属板を作製するための金属板の状態を示す図である。
【００３１】
図４において、７３は図２に示した通風用金属板７とは異なる形状を有する通風用金属板に加工される前の金属板、７３１は金属板７３の板面上に多数形成された通風孔である。
この金属板７３によって作製される通風用金属板は、金属板７３を図示点線で示す位置から切り起こすことにより、両側面に多数の通風孔７３１を有する断面略コ字状の通風用金属板が得られる。
【００３２】
図５において、７４は、金属板７０に形成された通風用開口部７２に、通風用開口部７２の形状より一回り大きく打ち抜かれた形状を有する金網、７５は金属板７０のフレームである。
この金網７４を用いて作製される通風用金属板は、金属板７０の２つの通風用開口部７２のそれぞれに、金網７４をフレーム７５上で溶接等の手段により取り付けられる。その後、金属板７０を図示点線で示す位置から切り起こすことにより、両通風用開口部７２に金網７４が取り付けられた断面略コ字状の通風用金属板が得られる。
【００３３】
なお、ここでは、金属板７０の２つの通風用開口部７２にそれぞれ金網７４を取り付ける場合について説明したが、一方の通風用開口部７２にのみ金網７４を取り付けるようにしてもよい。また、金網７４は金属板７０の表裏どの面に取り付けてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、放電ランプと、この放電ランプを取り囲み前方開口部に続く側部に複数の切欠部を設けた凹面反射鏡と、この凹面反射鏡の前方開口部を塞ぐ前面ガラスとからなる光源ユニットにおいて、前記複数の切欠部の各々には、１枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状に形成された密閉用金属板または１枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状に形成されかつ通風部が形成された通風用金属板を選択的に取り付け、この取り付けを、前記密閉用金属板および前記通風用金属板の開口側縁部を前記切欠部の切欠部縁部に係合させて行うようにしたので、冷却用の通風口の配設箇所を任意に選択することができ、密閉用金属板や通風用金属板の取り付けを簡便かつ強固に行うことができ、また密閉用金属板や通風用金属板を形成するための部品点数、製作工数が少なく、また光源ユニットを作製するために複雑な作業工程を必要とせず、生産性に優れた、高品質の光源ユニットを提供することが可能となる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、前記切欠部縁部には、密閉用金属板および通風用金属板の開口側縁部と嵌合する突起部を設けたので、密閉用金属板および通風用金属板と凹面反射鏡とが嵌合されることにより、より一層両者を強固に結合することができるので、横からの衝撃に対する耐性が高まり、仮に、ランプが破裂するようなことがあっても、その衝撃により、密閉用金属板が凹面反射鏡から外れることが無い。
【００３６】
請求項３に記載の発明によれば、前記通風用金属板の前記通風部は、多数の通風孔で形成または通風用開口部を網部材で装着することにより形成されているので、仮にランプが破裂するようなことがあっても、飛散防止機能を高めることができる。
【００３７】
請求項４に記載の発明によれば、前記通風用金属板は、前記複数の切欠部のうち略対向位置に形成された切欠部に各々取り付けられているので、通風性がよくなり、冷却効果を高めることができる。
【００３８】
請求項５に記載の発明によれば、前記放電ランプは、０．１５ｍｇ／ｃｍ^３以上の水銀が封入されたショートアーク型高圧水銀ランプで構成したので、照度維持率の向上を図りながら演色性の向上を図ることができ、小型でもスクリーン照度の高い光源ユニットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る光源ユニットの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した凹面反射鏡２の部分を取り出して示した斜視図である。
【図３】密閉用金属板６および通風用金属板７に加工される前の金属板の状態を示す平面図である。
【図４】図２に示した通風用金属板７と異なる形状を有する通風用金属板を作製するための金属板の状態を示す図である。
【図５】図２に示した通風用金属板７と異なる形状を有する通風用金属板を作製するための金属板の状態を示す図である。
【符号の説明】
１放電ランプ
１１ランプ口金
２凹面反射鏡
２１前方開口部
２２，２３，２４，２５切欠部
２２１，２３１，２４１，２５１突起部
３前面ガラス
４接着剤
５ベース
６密閉用金属板
６０金属板
６１開口側縁部
７通風用金属板
７０金属板
７１開口側縁部
７２通風用開口部
７３金属板
７３１通風孔
７４金網
７５フレーム

Claims

放電ランプと、この放電ランプを取り囲み前方開口部に続く側部に複数の切欠部を設けた凹面反射鏡と、この凹面反射鏡の前方開口部を塞ぐ前面ガラスとからなる光源ユニットにおいて、
前記複数の切欠部の各々には、１枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状に形成された密閉用金属板または１枚の金属板を折り曲げて断面が略コ字状に形成されかつ通風部が形成された通風用金属板を選択的に取り付け、この取り付けを、前記密閉用金属板および前記通風用金属板の開口側縁部を前記切欠部の切欠部縁部に係合させて行うようにしたことを特徴とする光源ユニット。
前記切欠部縁部には、前記密閉用金属板および前記通風用金属板の開口側縁部と嵌合する突起部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
前記通風用金属板の前記通風部は、多数の通風孔で形成または通風用開口部を網部材で装着することにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源ユニット。
前記通風用金属板は、前記複数の切欠部のうち略対向位置に形成された切欠部に各々取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つの請求項に記載の光源ユニット。
前記放電ランプは、０．１５ｍｇ／ｃｍ^３以上の水銀が封入されたショートアーク型高圧水銀ランプであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１つの請求項に記載の光源ユニット。