JPH1139934A - 光源ユニット - Google Patents
光源ユニットInfo
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- JPH1139934A JPH1139934A JP20843597A JP20843597A JPH1139934A JP H1139934 A JPH1139934 A JP H1139934A JP 20843597 A JP20843597 A JP 20843597A JP 20843597 A JP20843597 A JP 20843597A JP H1139934 A JPH1139934 A JP H1139934A
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Abstract
ットにおいて、発光管上部の冷却と同時に凹面反射鏡の
反射面側に位置するランプ封止部の冷却をも行なう構造
を有する光源ユニットを提供すること。 【解決手段】 凹面反射鏡の頸部に冷却風排風穴を有
し、該凹面反射鏡の前面開口部の下側周縁部に冷却風送
風穴を有し、該凹面反射鏡の前面開口側に位置する該放
電ランプの封止部端部の方向に該送風穴の送風吹出し口
が向いている光源ユニットとする。
Description
ー等の投影機器などに使用される光源ユニットに関す
る。
源ユニットには、光源として、メタルハライドランプや
超高圧水銀ランプといった放電ランプが使用される。こ
の放電ランプの光は凹面反射鏡により集光され、さらに
インテグレータレンズ等の各種光学レンズでスクリーン
での照度が均一になるように工夫され、液晶面に照射さ
れる。
ートアーク型のメタルハライドランプは、点灯時には、
発光管内の圧力が20〜150atm程度の動作圧のも
のがあるが、通常使用のランプ寿命の期間内において、
発光管が劣化して放電ランプが破裂する危険性が考えら
れる。
うに凹面反射鏡の光照射側に前面ガラス等の透光性部材
を配して光源ユニットを密閉化したものとして特開平5
−251054号公報が知られている。図1はこのよう
な密閉型の光源ユニットの例である。
は、発光管の最高温度領域である発光管上部の温度が特
に高温になり易く、その発光管上部で石英ガラスの失透
現象が起こることがある。発光管を冷却することで発光
管の失透を防ぐものとして、特開平5−135746号
公報が知られている。これは、送風パイプや送風ノズル
を凹面反射鏡の頸部から凹面反射鏡の反射面側ヘ導入
し、発光管を冷やすというものではあるが、前面ガラス
等の透光性部材を配した光源ユニットにおける冷却方法
については示されていない。
光源ユニットの場合には、凹面反射鏡の反射面側に位置
するランプ封止部は前面ガラス等の内側の囲まれた空間
内に配されて高温になり、ランプ封止部の金属箔部分の
温度が350℃を超えると金属箔部分で酸化が起こり、
金属箔が膨脹して封止部でクラック等が発生する恐れが
ある。
配した光源ユニットでは、囲まれた空間内の発光管の高
温部を効率よく冷却し、かつランプ封止部の箔酸化を防
止するということが要求されている。
は、前面ガラス等の透光性部材を配した光源ユニットに
おいて、発光管上部の冷却と同時に凹面反射鏡の反射面
側に位置するランプ封止部の冷却をも行なう構造を有す
る光源ユニットを提供することにある。
に、凹面反射鏡の頸部に該凹面反射鏡と光軸を一致させ
て両端封止型の放電ランプが固定され、該凹面反射鏡の
前面開口部が透光性材料の前面板あるいはインテグレー
タレンズで覆われて、前記放電ランプが水平あるいは略
水平点灯されて、該放電ランプからの放射光が該凹面反
射鏡の前面開口から放射する光源ユニットにおいて、該
凹面反射鏡の頸部に冷却風排風穴を有し、該凹面反射鏡
の前面開口部の下側周縁部に冷却風送風穴を有し、該凹
面反射鏡の前面開口側に位置する該放電ランプの封止部
端部の方向に該送風穴の送風吹出し口が向いている光源
ユニットとする。
て図面を用いて説明する。図2は本発明の光源ユニット
の一実施例である。凹面反射鏡7の反射鏡頸部9に放電
ランプ1が挿入され、スリーブ13および接着剤漏れ止
めキャップ17等により該凹面反射鏡7と光軸を一致さ
せて接着剤8により固定される。反射鏡開口側に位置す
る外部リード棒6は反射鏡7に貫通穴を設けて反射鏡外
部に出すか、発光管部のそばを通し、反射鏡頸部から反
射鏡外部に出すかされる。
例えば接着剤8により固定される。該凹面反射鏡7の前
面開口側の周縁部の下半分に配置する前記前面ガラス固
定枠には冷却風送風穴12が設けられる。また、反射鏡
の反射鏡頸部9に接合させるスリーブ13には冷却風排
風穴15が設けられる。本実施例では冷却風送風穴12
にパイプ36が連設されており、送風穴12の送風吹出
し口12Aは反射鏡開口側に位置するランプ封止部4の
端部に向いている。
プロジェクター等の投影装置(不図示)では投影装置の
吸気ファンから冷却風を取り入れ、排気ファンから冷却
風を排気することによって、液晶板等の光学系、電源
部、ランプ等を冷却する構成が取られている。そして、
本発明の光源ユニットは前記吸気ファンと前記排気ファ
ンの間の冷却風の流れの経路内に配置されることにより
冷却風が光源ユニット内を通過して該光源ユニットを冷
却するようにして使用される。
て、冷却風は冷却風送風穴12から、反射鏡開口側に位
置するランプ封止部4の端部に向かって矢印の方向に流
れ込み、該ランプ封止部の端部を冷却して、反射鏡7の
表面に当たり該表面に沿っておりて発光管上部を冷却し
て、反射鏡頸部9の冷却風排風穴15からユニット外部
へ排気される。
鏡頸部9のスリーブ13や接着剤漏れ止めキャップ17
については一例であり、スリーブ13と接着剤漏れ止め
キャップ17を一体化した部材を使用してもよく、図1
の従来例のように接着剤8で直接反射鏡頸部9に放電ラ
ンプ1を固定した光源ユニットの場合には、冷却風排風
穴15を凹面反射鏡7の反射鏡頸部9近傍の反射鏡側面
に設けることも可能である。
電ランプでは、一般的には凹面反射鏡7に硼珪酸ガラス
が使われる。この硼珪酸ガラスの熱膨張率は32〜38
×10-7/℃付近のものが使われている。このガラスは
最高使用温度460〜490℃、通常使用温度230
℃、耐熱衝撃は肉厚3.3mmのガラスでは温度差16
0℃迄耐える。250Wの放電ランプでも、焦点距離が
小さく、小型の反射鏡を用いた場合や、350W、40
0W程度の高消費電力の放電ランプでは、さらに耐熱性
の優れた低熱膨張率の結晶化ガラスが使われる。熱膨張
率は、4.1×10-7/℃と小さく、最高使用温度60
0℃、通常使用温度500℃、耐熱衝撃は肉厚3.3m
mのガラスでは温度差400℃迄耐える。
50℃程度のSiO2とTiO2の多層膜蒸着などが施さ
れることもある。前面ガラス10は硼珪酸ガラスが一般
的に使用される。取り付け方については発光管が破裂す
る場合を想定して、発光管破裂時の瞬時的な力で、外れ
ないように止め具を用いるとか、反射鏡7と前面ガラス
固定枠16で接合構造にし、光源ユニット30を収納す
るユニット枠(図3の記号19)内面で同ユニット枠1
9に前面ガラス固定枠16を突き当てる構造とすること
で、外れないようにするとか、耐熱性の接着剤で固定す
るなど各種方法が考えられる。なお、前面ガラス10に
代えて、インテグレータレンズを配置することも可能で
ある。
す。光源ユニット30はユニット枠19に反射鏡保持台
18を介して保持されている。該反射鏡保持台18内部
には光源ユニット30の内部を冷却する冷却風を送風す
るための冷却風送風穴が造り込まれている。
12は該反射鏡保持台18内部に造り込まれている冷却
風送風穴を示している。冷却風送風穴の吹出し口12A
は凹面反射鏡の前面開口側に位置する該放電ランプの封
止部端部の方向に向いている。
開口側に位置するランプの封止部端部に向いて流れ込
み、該封止部端部を冷却して、反射鏡7の表面に沿って
下りおりて発光管上部を冷却し、また、反射鏡頸部9の
冷却風排風穴15からユニット外部へ排気される。
ランプ破裂が仮に起こった場合の破裂音の消音の工夫と
して、スリーブ13をベース取付け部となる筒部の周囲
に隙間を形成するように前記筒部の外径より大きい内径
を有する筒部を設け、複数個の穴が互い違いに開けられ
た仕切壁により、隙間が多段構造になる構造にすること
で、長い通風経路を構成して、凹面反射鏡内からの排風
がスリーブ内の前記通風経路を巡り冷却風排風穴15か
らユニット外部へ排気されるようになっている。また、
冷却風送風穴12も同様に消音の工夫として反射鏡保持
台18の内部で長い経路を有するようにしている。
設けると同時に凹面反射鏡の前面開口部の下側周縁部に
も設けてもよい。
却風の送風条件を変えて光源ユニット内の放電ランプの
発光管上部、発光管下部および封止部端部の温度を測定
した。実験条件は以下のとおりである。
冷却風送風穴12にパイプ36が連設された光源ユニッ
トにおいては、図5に示すようにDCフラットファン3
2からの冷却風をエアータンク34に導入し、送風チュ
ーブ35とパイプ36を介して冷却風送風穴12から光
源ユニット30へ送風し、反射鏡頸部9の排風穴15か
ら排出した。このとき、冷却風送風側(A)の圧力と冷
却風排風側(B)の圧力差は2mmH2Oであった。そ
して、冷却風送風穴12は反射鏡下側に2個所設けて冷
却風を導入した場合と、冷却風送風穴を図2とは上下逆
に反射鏡上部に2個所設けて冷却風を導入した場合で放
電ランプの反射鏡開口側の封止部端部温度と発光管上部
温度と発光管下部温度がどのようになるか測定した。
対を使用した。発光管上部および下部の温度はいずれも
前記熱電対を発光管上部および下部に接触させた状態で
少量の無機接着剤で固定してランプを点灯させ、熱電対
の出力を温度換算した。ランプ封止部端部の温度測定で
は、封止管外部から切り込みをいれ、外部リード棒と金
属箔のスポット溶接部の中央部のところに前記熱電対を
挿入して熱電対が外部リード棒と接触するようにして少
量の無機接着剤で固定してランプを点灯させた。表1に
測定結果を示す。
び図4に示すように反射鏡下側に2個所設けて、該冷却
風送風穴から冷却風を導入した場合と、冷却風送風穴を
図4とは上下逆に反射鏡上部に2個所設けて冷却風を導
入した場合で放電ランプの反射鏡開口側の封止部端部温
度と発光管上部温度と発光管下部温度がどのようになる
か測定した。その結果を表2に示す。なお、図3および
図4の例では、凹面反射鏡頸部9あるいはスリーブ13
に冷却風排風穴15は冷却風の経路を作る上で必要であ
る。
に冷却風送風穴を設けて、該冷却風送風穴から冷却風を
導入し反射鏡頸部の冷却風送風穴より排気した場合に
は、ランプ封止部端部温度を箔酸化の心配のない温度域
まで下げることができると同時に発光管上部の温度を失
透現象が起きない温度域までも下げることができた。し
かし、反射鏡上側に冷却風送風穴を設けた場合は発光管
下部は冷却されるが、ランプ封止部端部や発光管上部は
十分な冷却ができなかった。
風穴、排風穴を有する光源ユニットとすることによっ
て、発光管上部の冷却と同時に凹面反射鏡の前面開口側
に位置するランプ封止部の冷却をも可能となった。
示す。
を示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 凹面反射鏡の頸部に該凹面反射鏡と光軸
を一致させて両端封止型の放電ランプが固定され、該凹
面反射鏡の前面開口部が透光性材料の前面板あるいはイ
ンテグレータレンズで覆われて、前記放電ランプが水平
あるいは略水平点灯されて、該放電ランプからの放射光
が該凹面反射鏡の前面開口から放射される光源ユニット
において、 該凹面反射鏡の頸部に冷却風排風穴を有し、該凹面反射
鏡の前面開口部の下側周縁部に冷却風送風穴を有し、該
凹面反射鏡の前面開口側に位置する該放電ランプの封止
部端部の方向に該送風穴の送風吹出し口が向いているこ
とを特徴とする光源ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20843597A JP3381566B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 光源ユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20843597A JP3381566B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 光源ユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1139934A true JPH1139934A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3381566B2 JP3381566B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=16556170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20843597A Expired - Lifetime JP3381566B2 (ja) | 1997-07-18 | 1997-07-18 | 光源ユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381566B2 (ja) |
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