(57)【要約】【課題】放熱性を高めた放電灯点灯装置を提供する。【解決手段】放電灯点灯装置は、直流電源から電源供給を受けて放電灯に点灯出力を供給する点灯回路の回路部品３が親基板２ａに実装された点灯回路ブロック１と、この点灯回路ブロック１を内部に収納するケース４とを備える。ケース４は上面が開口した縦長の箱状のボディ５と、ボディ５の開口に被着されるカバー６とで構成され、ボディ５の内部には、点灯回路の回路部品３を少なくとも覆うように、熱伝導性の良好な絶縁性の充填材７が充填されており、発熱部品の発熱が充填剤７を介して伝導されることで、高温の発熱部品の温度を低減している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から電源供給を受けて、放電灯に点灯出力を供給する点灯回路と、当該点灯回路を内部に収納するケースとを備え、前記ケースの内部に、前記点灯回路の発熱部品を少なくとも覆う放熱用の樹脂が充填されたことを特徴とする放電灯点灯装置。
【請求項２】
前記樹脂は、前記ケースの内部の略全体に充填されたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項３】
前記樹脂は、前記ケースの内部に空気が流れる空間を残して充填されており、前記ケースの内部に送風して前記点灯回路の発熱部品を空冷する送風手段を前記ケースに設けたことを特徴とする請求項１記載の放電灯点灯装置。
【請求項４】
前記送風手段に、前記ケースに対して着脱自在に取着するための取付手段を設けたことを特徴とする請求項３記載の放電灯点灯装置。
【請求項５】
前記ケースが金属材料で形成され、前記発熱部品と前記ケースとを熱的に結合したことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の放電灯点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯、特に、直流電源から電源供給を受けて、プロジェクタやリアプロジェクションテレビの光源に用いられる放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビやプラズマテレビなどの薄型テレビが普及しつつあり、特に大画面の薄型テレビの需要が高まっている。しかしながら、現在の技術では大画面の液晶テレビやプラズマテレビはまだ高価であり、画質の向上したプロジェクタの技術を利用した安価なリアプロジェクションテレビの需要が北米を中心に高まっている。
【０００３】
ところでプロジェクタの優位性を決める評価基準の１つに大きさがあり、そのためプロジェクタの小型化が図られてきた。一般的にプロジェクタは、放電灯を有するランプユニット、光学ユニット、制御ボード、電源ユニット、放電灯点灯装置などの部品で構成されており、各部品のレイアウトを決定する上で放電灯点灯装置の優先順位は低く、先ず放電灯点灯装置以外の部品を配置した後で、余ったスペースに放電灯始動装置を配置するというような設計手法が採られていた（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
なお放電灯点灯装置を電源ユニットと一体化することも考えられるが、以下のような理由で電源ユニットとは別々に構成されている。電源ユニットと放電灯点灯装置のコストを比較すると、電源ユニットは出力電力が一定で同じサイズであれば、共通化が可能で、コストダウンが図れるのに対して、放電灯点灯装置はランプの定格電力が同じであっても、メーカによって仕様が異なるために、共通化が難しく自ずと高価になっていた。電源ユニットと放電灯点灯装置とを同一の基板上に構成すれば、各々を別個のケースに収納する必要がないので全体としては若干の小型化が可能になるが、放電灯点灯装置と同一の基板上に電源ユニットを構成することによって電源ユニットの部分を共通化できなくなるため、トータルコストは若干アップするという問題があった。また別個に構成する場合に比べて１つの部品の大きさとしては大型になるため、部品の配置を検討する際の制約になるという問題があり、電源ユニットと放電灯点灯装置とは別々に構成されていた。
【特許文献１】特許第３５０８７６４号公報（段落番号［００１８］−［００２６］、［００４２］、及び、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したプロジェクタやリアプロジェクションテレビ用の放電灯点灯装置も、プロジェクタの更なる小型化に伴って小型化が求められており、回路技術の進歩が有るとは言え、狭いスペースに配置されるために放熱性能を充分に確保することができず、回路部品の温度上昇が増大して、動作が不安定になる可能性があった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、放熱性を高めた放電灯点灯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、直流電源から電源供給を受けて、放電灯に点灯出力を供給する点灯回路と、当該点灯回路を内部に収納するケースとを備え、ケースの内部に、点灯回路の発熱部品を少なくとも覆う放熱用の樹脂が充填されたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ケースの内部に充填された樹脂が、点灯回路の発熱部品を少なくとも覆っているので、発熱部品の熱が樹脂を介して伝導することによって、高温の発熱部品の温度を少しでも下げることができ、回路部品の温度差を小さくして、高温領域の温度を低減することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、樹脂は、ケースの内部の略全体に充填されたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ケースの内部の略全体に樹脂を充填しているので、発熱部品の熱が樹脂を介して伝導することによって、放電灯点灯装置全体の温度を均一化することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、樹脂は、ケースの内部に空気が流れる空間を残して充填されており、ケースの内部に送風して点灯回路の発熱部品を空冷する送風手段をケースに設けたことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、送風手段によりケースの内部に送風することで発熱部品を空冷しているので、放熱性を向上させて、放電灯点灯装置全体の温度上昇をさらに低減することができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、送風手段に、ケースに対して着脱自在に取着するための取付手段を設けたことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、取付手段により送風手段を必要に応じてケースに取り付けることが可能になる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの発明において、ケースが金属材料で形成され、発熱部品とケースとを熱的に結合したことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、金属製のケースと発熱部品とを熱的に結合することによって、金属ケースを発熱部品の放熱部材として利用することができ、放熱性をさらに向上させて、放電灯点灯装置全体の温度上昇をさらに低減することが可能になる。しかも点灯回路が金属製のケースに収納されているので、シールド効果が向上するという利点もある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ケースの内部に充填された樹脂が、点灯回路の発熱部品を少なくとも覆っているので、発熱部品の熱が樹脂を介して伝導することによって、高温の発熱部品の温度を少しでも下げることができ、回路部品の温度差を小さくして、高温領域の温度を低減できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
本発明の実施形態１を図１〜図５に基づいて説明する。本実施形態の放電灯点灯装置は、例えばプロジェクタやリアプロジェクションテレビの光源に用いられる高輝度放電灯を点灯させるために用いられる。高輝度放電灯を高周波点灯させると音響共鳴現象が発生するので、音響共鳴現象を避けるために、本実施形態の放電灯点灯装置では、例えば直流電源から供給される直流電圧を低周波で交番させた矩形波交流電圧を発生させて、高輝度放電灯を矩形波点灯させている。
【００１９】
図１（ａ）は放電灯点灯装置の点灯回路ブロック１を示し、プリント配線板よりなる親基板２ａおよび子基板２ｂには、直流電源から電源供給を受けて図示しない高輝度放電灯に点灯出力を供給する点灯回路の回路部品３，３ａがそれぞれ実装されている。
【００２０】
この点灯回路ブロック１は、図１（ｂ）に示すように非金属材料であるポリカーボネード樹脂やプロピレンカーボネード樹脂のような合成樹脂で形成されたケース４内に収納される。親基板２ａには直流電源からの入力線８と、放電灯との間を接続する出力線９とがそれぞれ接続されており、入力線８および出力線９はそれぞれケース４に設けた電線挿通孔を通して外部に導出されている。ここで、図３に示すようにケース４に設けた電線挿通孔に、ＥＰＴゴムやシリコン系ゴムのような非金属材料で成型されたブッシング１６を取り付けて、ブッシング１６の孔に入力線８および出力線９を通すようにしても良く、ランプ始動時に高電圧が発生した場合でも入力線８および出力線９とケース４との間をブッシング１６で絶縁することによって、感電などの事故を防止でき、安全性を高めることができる。
【００２１】
ケース４は、上面が開口した縦長の箱状の合成樹脂製のボディ５と、ボディ５の上面に被着される合成樹脂製のカバー６とを結合して構成される。ボディ５の長手方向に沿う両側壁の上部には各一対の係止孔５ａが開口している。一方、カバー６は矩形板状の天板６ａと、天板６ａの周縁部から下方に突出する側壁６ｂとを備え、長手方向に沿う側壁６ｂの内側面には係止爪６ｃが突設されている。而して側壁６ｂを下側にして、ボディ５の上側からカバー６を被せると、ボディ５の側壁とカバー６の側壁６ｂとが弾性的に撓められ、カバー６の係止爪６ｃがボディ５の係止孔５ａに係止することによって、ボディ５とカバー６とが結合される。なお、ボディ５とカバー６とを結合するための構成を上記の構成に限定する趣旨のものではなく、例えば図４に示すようにボディ５の長手方向に沿う両側壁の上部に内側に凹没した係止凹部５ｂを設けるとともに、カバー６の長手方向に沿う側壁６ｂに係止凹部５ｂと係止する係止凸部６ｄを設け、係止凸部６ｄを係止凹部５ｂに凹凸係止させることで、ボディ５とカバー６とを結合しても良い。
【００２２】
ここで、図１（ｃ）に示すようにボディ５内に点灯回路ブロック１を収納した状態で、ボディ５の内部に発熱部品（スイッチング素子３ａなど）を含めた回路部品３の少なくとも一部を覆うレベルまで充填剤７を充填して、固化させている。この充填剤７は熱伝導性が良好な絶縁性の合成樹脂からなり、例えばシリコン系やウレタン系の樹脂を用いることが好ましい。このようにケース４の内部に充填剤７を充填し、この充填剤７で回路部品３を部分的に覆っているので、回路部品３の発する熱が充填剤７を介して伝導することによって、高温の発熱部品（例えばスイッチング素子３ａなど）の温度を少しでも下げることができ、回路部品３の温度差を小さくして、高温領域の温度を低減することができる。なお図２に示すように充填剤７が充填されたボディ５内部に点灯回路ブロック１を上下逆さまに収納した後に充填剤７を固化させた場合や、発熱部品だけを覆うように充填剤７を充填した場合でも、発熱部品の温度を低減する効果を得ることが可能である。またケース４の内部の略全体に充填剤７を充填して固化させた場合でも、発熱部品の温度を低減する効果を得ることが可能であり、回路部品３の温度が充填剤７を介して伝導することによって、放電灯点灯装置全体の温度を均一化することができる。
【００２３】
ところで本実施形態ではケース４を合成樹脂により形成しているが、ケース４（すなわちボディ５およびカバー６）を鉄系、アルミニウム系、銅系、マグネシウム系などの金属材料により形成しても良く、発熱部品（スイッチング素子３ａなど）を含めた回路部品３と金属製のケース４とが導電性の良好な充填剤７を介して熱的に結合されるので、ケース４自体を発熱部品の放熱部材として利用することができ、放熱効果を高めて、回路部品３の温度上昇をさらに低減することができる。また点灯回路ブロック１を金属製のケース４の内部に収納しているので、ケース４を接地することによって、シールド効果を持たせることができ、点灯回路ブロック１からの放射ノイズによる悪影響を低減することができる。
【００２４】
また図５に示すように、金属製のケース４（ボディ５およびカバー６）にケース４の内外をそれぞれ連通する複数の通気孔１０を貫設しても良く、回路部品３の発熱によって暖められたケース４内部の空気を通気孔１０を通して外部に逃がすことで、ケース４内部の空気を対流させることができ、放電灯点灯装置の温度上昇をさらに低減することができる。なおこの場合は通気孔１０を通して入力線８や出力線９をケース４の外側に導出すれば良い。また点灯回路ブロック１が、出力特性を調整するために可変抵抗器などの調整部品を備えている場合は、通気孔１０にマイナスドライバなどの治具の先端を通して調整作業を行うことができ、通気孔１０を電線挿通孔や治具の挿通孔として利用することができる。なお通気孔１０を設けた場合は、ケース４の外面に蓋板（図示せず）を当てて通気孔１０を塞いだ状態で充填剤７を充填して固化させた後、蓋板を外せば良い。
【００２５】
また図６（ａ）に示すように、ボディ５の短幅方向に沿う両側壁の下側部から、それぞれねじ挿通孔１１を有する各一対の脚片１２を延出させても良く、各脚片１２のねじ挿通孔１１に通した固定ねじ１３を、プロジェクタやリアプロジェクションテレビなどの筐体内の被固定部に設けたねじ部に螺合することで、ケース４を被固定部に容易にねじ固定することができ、また固定ねじ１３を用いて筐体にねじ固定することで、金属製のケース４を筐体のアース端子に接地することができ、ケース４によるシールド効果をさらに高めることができる。
【００２６】
またケース４への親基板２ａの取付構造を図６（ｂ）（ｃ）に示すような取付構造としても良い。すなわちボディ５の長手方向両端部の底板には、底板の四隅をそれぞれ上側に突出させることによって取付座１４を設けてあり、親基板２ａの四隅に設けた透孔に取付ねじ１５を通して、取付座１４のねじ孔に螺合することによって親基板２ａがボディ５にねじ固定されている。このとき親基板２ａの四隅がケース４に確実に位置決めされるとともに、親基板２ａの裏面に形成したグランドパターン２ｃが金属製のケース４の筐体アースに電気的に接続されるので、シールド効果をさらに高めることができる。
【００２７】
なお親基板２ａのケース４への取付構造を上記の構造に限定する趣旨のものではなく、他の取付構造を採用しても良い。例えば図７に示すように、ケース４を、一方の側面が開口した縦長の略箱状のボディ５’と、このボディ５’の開口を塞ぐようにしてボディ５’に被着されるカバー６’とで構成し、カバー６’をボディ５’の開口に被着し、カバー６’の係止爪１７をボディ５’の係止孔１８に係止させることでカバー６’とボディ５’とを結合する。ここで、ボディ５’の長手方向に沿う両側壁の内側面にはレール溝１９，１９がそれぞれ形成されており、親基板２ａの両側縁をそれぞれレール溝１９，１９内に係入させ、レール溝１９，１９に沿って親基板２ａをスライド移動させることで、親基板２ａをボディ５’内に位置決めした後、ボディ５’の開口部にカバー６’を固定することで、親基板２ａをケース４内に保持させることができる。なお親基板２ａに接続された出力線９はカバー６’に設けた電線挿通孔２０から外部に導出され、入力線８についてもボディ５’に設けた電線挿通孔（図示せず）から外部に導出されている。
【００２８】
（実施形態２）
本発明の実施形態２を図８（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。上述した実施形態１では合成樹脂製または金属製のケース４内に点灯回路ブロック１を収納するとともに、ケース４内に充填剤７を充填しているのに対して、本実施形態ではケース４の内部に空気の流れる空間を残して充填剤７を充填するとともに、ケース４内部に送風して点灯回路の発熱部品を空冷する送風ファン２１（送風手段）をケース４に取り付けてある。なお送風ファン２１以外の構成は実施形態１と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００２９】
ケース４はボディ５とカバー６とを結合して構成され、ケース４の長手方向において対向する両側面は開口している。このケース４の内部に点灯回路ブロック１を収納し、両側の開口部に蓋板（図示せず）を当てて開口部を塞いだ状態で、ケース４の内部に充填剤７を充填して固化した後、蓋板を外すことで、ケース４内部に空気の流路を設けた状態で充填剤７が充填される。そして、このケース４の長手方向一端部には送風ファン２１が着脱自在に取着される。送風ファン２１は枠体２２の中央に回転羽根２３を回転自在に保持させてあり、枠体２２の四隅に設けた挿通孔２４に固定ねじ２６を挿通し、各固定ねじ２６をケース４の長手方向一端側に設けた取付片２５のねじ孔に螺合することで、送風ファン２１がケース４にねじ固定される。ここに固定ねじ２６および取付片２５などから、送風ファン２１をケース４に対して着脱自在に取り付ける取付手段が構成される。なお枠体２２からは回転羽根２３を回転させるモータ（図示せず）に電源を供給するための電源線３０が導出されており、この電源線３０の端末に結線されたコネクタ２９を点灯回路ブロック１に接続することで、モータに電源が供給されて、回転羽根２３が回転する。
【００３０】
このように本実施形態ではケース４に対して送風ファン２１を取り付けてあり、送風ファン２１によりケース４内部に風を送り込むことで、温度上昇をさらに低減することができる。また送風ファン２１はケース４に対して着脱自在に取り付けられているので、状況に応じて送風ファン２１を取り外すことが可能であり、送風ファン２１を使用しない場合には送風ファン２１の代わりに側面カバー２７を取り付けて、ケース４の側面の開口を閉塞する。側面カバー２７は矩形板状であって、四隅に設けた挿通孔２８に固定ねじ２６を挿通し、固定ねじ２６をケース４の取付片２５に設けたねじ孔に螺合することで、送風ファン２１と同様に取り付けることが可能である。
【００３１】
なお、本発明の精神と範囲に反することなしに、広範に異なる実施形態を構成することができることは明白なので、この発明は、特定の実施形態に制約されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施形態１の放電灯点灯装置を示し、（ａ）は一部省略せる外観斜視図、（ｂ）は充填剤を充填する前の分解斜視図、（ｃ）は充填剤を充填した後の分解斜視図である。
【図２】同上の他の構成を示す分解斜視図である。
【図３】同上の別の構成を示す外観斜視図である。
【図４】同上を示し、図１（ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】同上のまた別の構成を示す外観斜視図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は同上の他の構成を示す外観斜視図、（ｃ）は要部拡大断面図である。
【図７】同上のさらに別の構成を示す分解斜視図である。
【図８】実施形態２の放電灯点灯装置を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  点灯回路ブロック
２ａ  親基板
３  回路部品
４  ケース
５  ボディ
６  カバー
７  充填剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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