(57)【要約】【課題】  電気部品などにホコリやゴミが溜まらないようにして駆動領域に設置された各電気部品を充分に冷却するとともに、空気流を調整して放電ランプや楕円集光ミラーなどを過冷却の状態にすることない冷却を行う光源装置を提供する。【解決手段】  光源装置（１００）は、前面に設けられた出射口（５０）、底面に設けられた第１外気取込口（Ａ１）及び後面に設けられた排気口（６５）を有するハウジング（１）と、ハウジング内に取り付けられ光を放射する放電管（１０）と、ハウジング内に取り付けられ放電管から放射された光を出射口に反射させる反射ミラー（１３）と、放電管を駆動制御する主たる電気部品が片面に実装され電気部品がハウジング内に底面向きに取り付けられた回路基板（７０）と、排気口に設けられたファン（６５）と、を備える。【選択図】図１
0003139170.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
前面に設けられた出射口、底面に設けられた第１外気取込口及び後面に設けられた排気口を有するハウジングと、
前記ハウジング内に取り付けられ、光を放射する放電管と、
前記ハウジング内に取り付けられ、前記放電管から放射された光を前記出射口に反射させる反射ミラーと、
前記放電管を駆動制御する主たる電気部品が片面に実装され、前記電気部品が前記ハウジング内に底面向きに取り付けられた回路基板と、
前記排気口に設けられたファンと、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記放電管及び前記反射ミラーが格納される光源領域と、前記回路基板が格納される駆動領域とを区分けする隔壁と、
前記隔壁と前記回路基板との間に、前記間隔から空間を空けて配置された放熱板と、を備え、
前記第１外気取込口から導入された第１の空気流は、前記回路基板と放熱板とを冷却して前記排気口から排気されることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記出射口の近傍に第２外気取込口を設け、
前記第２外気取込口から導入された第２の空気流は、前記光源領域を冷却して前記排気口から排気されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記隔壁は、前記光源領域と前記駆動領域とを貫通する孔部と、この孔部を介して前記放電管からの漏れ光を遮光する遮光カバーとを有し、
前記第２外気取込口から導入された第２の空気流の一部は、前記光源領域及び前記孔部を介して前記排気口から排気されることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項５】
前記隔壁と前記放熱板との間に前記放電管を起動させるスタータ部を有し、
前記放熱板はアルミ（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）又はそれらの合金からなり、前記放熱板は前記スタータ部から発生する電磁波をシールドすることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の光源装置。
【請求項６】
前記放熱板には前記放電管を駆動制御する電気部品のうちのパワートランジスタが接続されていることを特徴とする請求項２又は請求項５に記載の光源装置。
【請求項７】
前記出射口に接続されて、出射される光を導光する導光手段をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の光源装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、放電ランプや電源回路などの冷却通路を有する光源装置の関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光源装置において、放電ランプから放射された光は、楕円集光ミラーによって反射されてから出射口に集光されて、出射口に接続された光ファイバーによって外部に出射される。このような光源装置は、放電ランプを駆動制御する駆動部に設置された各部品及び放電ランプを冷却するために、空気流による冷却、いわゆる空冷が行われている。その一方で、放電ランプや楕円集光ミラーなどが過剰に冷却されると放電ランプの光量が減少する問題があるため、光源装置の適切な冷却が必要である。
【０００３】
このため、特許文献１は、放電ランプや楕円集光ミラーなどの過冷却を解決するため、放電ランプに当たる空気量を制限するような制風板を設置している。
また、特許文献２では、光源装置は駆動部と光源部とに区分するハウジング区分板を配置している。そして、駆動部については、駆動部横の外気取り込み口から排気口への空気流によって内部を空冷し、光源部については、光源部の横の外気取り込み口から排気口へと内部を空冷している。
【特許文献１】特公平０７−１１４９９３号公報
【特許文献２】特開２００１―２１６８３５号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された方法では、空気量を減少させるのみで、駆動部に設置された各電気部品を冷却するために必要とする空気量も制限してしまう。また、特許文献２に記載された方法では、ハウジング区分板の穴が開いているため紫外線を含む光が電気部品の寿命を短くするおそれがあった。また、特許文献２では駆動部が模式的にしか描かれていないが通常は電気部品が上向きに配置されている。そのため、特許文献２の光源装置は、その駆動部の横に形成された外気取り込み口から各電気部品を載置する駆動部へ直接空気を取り込むため、ホコリやゴミなどが電気部品に蓄積されやすかった。電気部品の中にはパワートランジスタ（ＦＥＴ）又はトランスなど高温になる部品があり、ホコリが溜まった状態のまま使用し続けると故障の原因になりやすかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで本考案は、電気部品などにホコリやゴミが溜まらないようにして駆動部に設置された各電気部品を充分に冷却するとともに、空気流を調整して放電ランプや楕円集光ミラーなどを過冷却の状態にすることない冷却を行う光源装置を提供する。
【０００６】
第１の観点の光源装置は、前面に設けられた出射口、底面に設けられた第１外気取込口及び後面に設けられた排気口を有するハウジングと、ハウジング内に取り付けられ光を放射する放電管と、ハウジング内に取り付けられ放電管から放射された光を出射口に反射させる反射ミラーと、放電管を駆動制御する主たる電気部品が片面に実装され電気部品がハウジング内に底面向きに取り付けられた回路基板と、排気口に設けられたファンと、を備える。
この構成により、回路基板には電気部品がハウジング内に底面向きに取り付けられているため、ファンによって底面に設けられた第１外気取込口から取り込まれた空気流によって、直接電気部品を冷却することができるとともに、電気部品にホコリやゴミが蓄積することなく清潔な状態が保たれる。
【０００７】
第２の観点の光源装置は、さらに放電管及び反射ミラーが格納される光源領域と回路基板が格納される駆動領域とを区分けする隔壁と、隔壁と回路基板との間に、間隔から空間を空けて配置された放熱板と、を備える。そして、第２の観点の光源装置において、第１外気取込口から導入された第１の空気流は、回路基板と放熱板とを冷却して排気口から排気される。
この構成により、隔壁によって光源領域で発生した熱が直接的に駆動領域に入ってくることを防いで回路基板に光源領域からの熱の影響をなくすことができる。また、第１の空気流は放熱板まで冷却し、隔壁によって光源領域まで流れることを防いでいる。
【０００８】
第３の観点の光源装置のハウジングは、出射口の近傍に第２外気取込口を設け、第２外気取込口から導入された第２の空気流は、光源領域を冷却して排気口から排気される。
この構成により、第２の空気流が光源領域を冷却する。
【０００９】
第４の観点の光源装置は、第２の観点において、隔壁が、光源領域と駆動領域とを貫通する孔部とこの孔部を介して放電管からの漏れ光を遮光する遮光カバーとを有し、第２外気取込口から導入された第２の空気流は、光源領域及び孔部を介して排気口から排気される。
第２外気取込口から導入された第２の空気流は、光源領域及び孔部を介して排気口から排気されるが、その際に遮光カバーが存在することによって、第２の空気流が回路基板又は放熱板に流れることを防いでいる。また、遮光カバーにより放電管の紫外光を含む光が電気部品に当たって劣化が早くなることを防いでいる。
【００１０】
第５の観点の光源装置は、第２又は第４の観点において、隔壁と放熱板との間に放電管を起動させるスタータ部を有している。そして、放熱板はアルミ（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）又はそれらの合金からなり、放熱板はスタータ部から発生する電磁波をシールドする。
放電管を起動させるスタータ部は電磁波を発生させるが、放熱板はその電磁波をシールドすることで、回路基板に電磁波の影響を与えない役割も担っている。
【００１１】
第６の観点の光源装置は、第２又は第５の観点において、放熱板には前記放電管を駆動制御する電気部品のうちのパワートランジスタが接続されている。
特に発熱量の大きく高熱によって性能が劣化するパワートランジスタが、放熱板に接続されることによって、パワートランジスタの性能を引き出すことができる。
【００１２】
第７の観点の光源装置は、出射口に接続されて、出射される光を導光する導光手段をさらに備える。
導光手段のひとつとして光ファイバー束を用いた場合、光ファイバー束で導かれた光はワークなどに照射することができる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の光源装置は、駆動領域ＰＡを収納するハウジングの下側の前面及び底面に外気取込口を設け駆動領域ＰＡに実装された駆動装置の電気部品を充分に冷却する。そして駆動装置の電気部品は底面に向いているためホコリなどが溜まりにくい。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜実施例１＞
図１は、本考案の光源装置１００の断面図である。出射口５０に光ファイバー束５１を備える光源装置１００の一例を示す。（ａ）は、光源装置１００の側面断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’断面図であり、前面の外気取込口を２点鎖線で描いている。なお、ハウジング１の出射口５０が設けられている面を前面、放熱ファン６０が設けられている面を後面とする。
【００１５】
図１に示す光源装置１００は、その全体がハウジング１によって覆われている。ハウジング１は、放電ランプ１０や楕円集光ミラー１３などを格納した光源領域ＬＡを規定する内部ハウジング３を備える。またハウジング１内は、光源領域ＬＡと回路基板が格納される駆動領域ＰＡとを区分けする隔壁４が設けられている。
【００１６】
光源装置１００は、一端に固定用口金２０及び他端にバナナ端子３０を有する放電ランプ１０と、放電ランプ１０を取り付けるランプホルダー取り付け金具１２とを備える。ランプホルダー取り付け金具１２は、反射する楕円集光ミラー１３、固定用口金２０のランプホルダー２５、クランプ２６及び端部電極リード線２７を備えている。
【００１７】
楕円集光ミラー１３の第１焦点Ｆ１で発光した放電ランプ１０の光の一部は、楕円集光ミラー１３で反射されて出射口５０に向かう。楕円集光ミラー１３の第２焦点Ｆ２は出射口５０の近傍にあるので、放電ランプ１０からの光は出射口５０の近傍に集光する。光ファイバー束５１の一端は出射金具５２に固定されており、光ファイバー束５１は第２焦点Ｆ２で集光した光を外部に出射することができる。
【００１８】
光ファイバー束５１の一端は出射金具５２に固定される。そして出射金具５２は光源装置１００のハウジング１の出射口５０に接続される。光ファイバー束５１で導かれた光は光ファイバー束５１の他端からワークに照射される。また、光源装置１００は、不図示の絞り部及びシャッターなどを出射口５０の近傍に備えている。
【００１９】
また、内部ハウジング３の内側には、放電ランプ１０のアノード側端子のバナナ端子３０が挿入されるカプラー３１を備えている。カプラー３１はＬ型支柱３２及び碍子３３で支えられている。図１（ｂ）に示すように、Ｌ型支柱３２及び碍子３３は、絶縁距離を長くするために内部ハウジング３と隔壁４との接面の隅に取り付けられる。
【００２０】
ハウジング１は開閉自在の開閉扉６１を有しており、放電ランプ１０交換の際には開閉扉６１が開放されて、放電ランプ１０の取り出し又は取り付けが行われる。ハウジング１は開閉扉６１の下方に排気口６５を備えており、その排気口６５には放熱ファン６０が取り付けられている。光源装置１００の稼働中は、放熱ファン６０を作動してハウジング１内の空気を排気することにより、放電ランプ１０、楕円集光ミラー１３及び駆動装置７０などを冷却する。
【００２１】
図２は、放電ランプ１０などの装置各部を駆動制御する駆動装置７０が格納する駆動領域ＰＡを示した図である。
【００２２】
光源装置１００は、隔壁４からスペーサ７５によって支えられた放熱板７２を備えている。隔壁４と放熱板７２との間には所定距離の空間が設けられている。放熱板７２の下には駆動装置７０が取り付けられている。駆動装置７０は、プリント基板ＰＢにコイル、トランス、トランジスタ、コンデンサー及びＩＣなどの主たる電気部品が実装されているが、図面では全体を鎖線で描いている。このプリント基板ＰＢに実装された主たる電気部品は底面向き（下向き）に配置されている。なお、両面実装のプリント基板ＰＢである場合には発熱の少ないＩＣなどの電気部品などが少量の天面（上向き）に配置されていてもよい。また駆動装置７０の電気部品のうち、熱を発するパワートランジスタＦＥＴは放熱板７２に実装されている。
【００２３】
また隔壁４には放電ランプ１０を起動させるスタータＳＴを備える。スタータＳＴは駆動装置７０とは別個に離れて配置されている。隔壁４に設置されたスタータＳＴは、樹脂によってポッティングしてあり、その全体が金属製のシールド部材に覆われている。さらに、スタータＳＴと駆動装置７０の電気回路との間には前述の放熱板７２が設けられている。放熱板７２は、放電ランプ１０の始動時スタータＳＴが高電圧、例えば３０ｋV、を加える際に発生する電磁波をシールドする。放熱板７２は、アルミ（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）またはそれらの合金から成る。
【００２４】
このように、隔壁４にスタータＳＴを配置し、スタータＳＴと駆動装置７０の電気部品との間に放熱板７２を設置することによって、放熱板７２にスタータＳＴの電磁シールドとして機能させる。スタータＳＴにおいて発生される高電圧に起因する電磁的ノイズは、放熱板７２に遮蔽され駆動装置７０の電気回路への影響を低減することができる。
【００２５】
図３は、隔壁４の下方の構成を示す斜視図である。ハウジング１の前面及び側面並びに隔壁４を一部破断して、その内部を示している。隔壁４の下側のハウジング１には、底面の外気取込口Ａ１及び下側外気取込口Ａ４を備える。隔壁４の下側の位置であって、ハウジング１の後面に放熱ファン６０を備えている。
【００２６】
図３から理解されるように、ハウジング１の底面に駆動装置７０の面積と同等の範囲に孔又は網で形成された電気部品外気取込口Ａ１が形成されている、また隔壁４の下側のハウジング１の前面に下側外気取込口Ａ４とを備える。
【００２７】
＜外気取り込み口及び空気流＞
再び図１に戻り、光源装置１００の外気取り込み口とその外気取り込み口から入った空気が排気口６５から出るまでの空気流について説明する。図１において空気流は矢印付き２点鎖線で示している。排気口６５には、温まった空気流を排気するための放熱ファン６０が備えられており、効率的に空気流による冷却をおこなうことができる。
【００２８】
光源装置１００は、ハウジング１の底面に外気取込口Ａ１と、隔壁４の下側のハウジング１の前面に下側外気取込口Ａ４とを備える。隔壁４の上側の出射口５０の近傍でハウジング１の前面には、光源用外気取込口Ａ２及びＡ３が形成されている。図１（ｂ）に示すように、光源用外気取込口Ａ２は出射口５０の上側に形成されている。光源用外気取込口Ａ３は出射口５０の左右上下に４つ形成されている。
【００２９】
底面の外気取込口Ａ１から導入された空気流は、駆動領域ＰＡに流れ後面の排気口６５に向かって流れ、駆動装置７０に実装された電気部品を冷却する。駆動装置７０のプリント基板ＰＢに実装された電気部品は下向きに取り付けられているため、電気部品にホコリやゴミが蓄積することなく清潔な状態が保たれる。
【００３０】
下側外気取込口Ａ４から導入された空気流は、駆動領域ＰＡに流れ後面の排気口６５に向かって流れるとともに駆動領域ＰＡ上面に設けた放熱板７２を冷却する。放熱板に実装された熱を発するパワートランジスタＦＥＴを冷却することができる。隔壁４と放熱板７２との間には所定距離の空間が形成されているため、下側外気取込口Ａ４から導入された空気流は、スタータＳＴも冷却して後面の排気口６５に向かって流れる。
【００３１】
光源用外気取込口Ａ２及びＡ３から導入され空気流は、内部ハウジング３の内側面を冷却、特に光源領域ＬＡの放電ランプ１０などを冷却して後面の排気口６５に向かって流れる。また光源用外気取込口Ａ２から導入され空気流の一部は、内部ハウジング３の天井外側を流れて楕円集光ミラー１３の背面を冷却して後面の排気口６５に向かって流れる。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、隔壁４は光源領域ＬＡと駆動領域ＰＡとを貫通する孔部７４が形成されている。そして隔壁４は、孔部７４を介して放電ランプ１０から漏れる光を遮光する遮光カバー７３を有している。遮光カバー７３で放電ランプ１０からの紫外線を含む光が遮られるため、紫外線による電気部品の劣化を避けることができる。また遮光カバー７３は孔部７４を介して駆動領域ＰＡに入ってくる空気流の方向を制限する役目も担っている。
【００３３】
光源用外気取込口Ａ２及びＡ３から導入され空気流の一部は、放電ランプ１０を冷却して、隔壁４に設けられた孔部７４から駆動領域ＰＡに流入し、遮光カバー７３によって方向を変えられて後面の排気口６５に向かって流れる。放電ランプ１０を冷却した空気流は高温になっており、パワートランジスタＦＥＴの熱で暖められた放熱板７２よりも高い温度になっている可能性もある。しかし、遮光カバー７３により孔部７４から入った空気流は放熱板７２に当たらないようになっている。
【００３４】
つまり、隔壁４に設けられた孔部７４から駆動領域ＰＡに流入した空気流は、遮光カバー７３によって方向を変えられ後面の排気口６５に向かって流れ、光源領域ＬＡの温まった空気流が放熱板７２の下部の駆動装置７０に実装された電気部品を加熱することはない。
【００３５】
以上のような空気流の経路を光源領域ＬＡの及び駆動領域ＰＡ内につくることによって、効率的な光源装置１００の各部の冷却を実現することができる。光源装置１００の駆動されているときの温度は、放電ランプ１０や楕円集光ミラー１３などの光源領域ＬＡで２００°Ｃ程度に達することもあり、駆動装置７０周辺で７０°Ｃ程度に達することもある。放熱ファン６０が隔壁４の高さより低い位置にあり光源領域ＬＡからの空気流が大きくならないようになっているため、放電ランプ１０が冷却され過ぎることがなく、放電ランプ１０の発光効率が減少して光量が減少することがない。また駆動装置７０に設置された各電気部品を充分に冷却することによって、光源装置１００を長時間安定して稼働することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】光源装置１００の構造を示した説明図である。
【図２】駆動装置７０が格納する駆動領域ＰＡを示した図である。
【図３】駆動装置７０の付近を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  …  ハウジング
３  …  内部ハウジング
４  …  隔壁
１０  …  放電ランプ
１２  …  ランプホルダー取り付け金具
１３  …  楕円集光ミラー
２０  …  固定用口金
２５  …  ランプホルダー
２６  …  クランプ
２７，３７  …  端部電極リード線
３０  …  バナナ端子
３１  …  カプラー
３２  …  Ｌ形支柱
３３  …  碍子
５０  …  出射口
５１  …  光ファイバー束
５２  …  出射金具
６０  …  放熱ファン
６１  …  開閉扉
６５  …  排気口
７０  …  駆動装置
７２  …  放熱板
７３  …  遮光カバー
７４  …  孔部
Ａ１  …  底面の外気取込口
Ａ２、Ａ３  …  光源用外気取込口
Ａ４  …  下側外気取込口
Ｆ１  …  第１焦点
Ｆ２  …  第２焦点
ＳＴ  …  スタータ
ＦＥＴ  …  パワートランジスタ
【図１】
0003139170.tif 000003
【図２】
0003139170.tif 000004
【図３】
0003139170.tif 000005