(57)【要約】【課題】発光放電管の温度を一定に保つことが可能な放電灯装置及びプロジェクタ、発光放電管、並びに、放電灯ユニットを提供する。【解決手段】放電灯装置は、内部に発光領域１００を有するガラス管１０と、ガラス管１０に接触している温度センサ４０と、ガラス管１０を冷却するための冷却装置６０と、温度センサ４０からの信号に基づいて、冷却装置６０の駆動を制御する制御部７０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発光領域を有するガラス管と、
前記ガラス管に接触している温度センサと、
前記ガラス管を冷却するための冷却装置と、
前記温度センサの出力信号に基づいて、前記冷却装置の駆動を制御する制御部と、
を有する放電灯装置。
【請求項２】
請求項１記載の放電灯装置において、
予め用意された、前記温度センサの出力信号と前記冷却装置の駆動電圧との対応関係を示す対照データに基づいて、前記冷却装置の駆動電圧を設定する駆動電圧設定部をさらに有し、
前記制御部は、
前記駆動電圧設定部で設定された前記駆動電圧で、前記冷却装置を駆動させる放電灯装置。
【請求項３】
請求項１記載の放電灯装置において、
前記温度センサの出力信号に基づいて、前記ガラス管の温度が所与の設定温度よりも高いか否かを判定する判定部をさらに含み、
前記制御部は、
前記ガラス管の温度が前記所与の設定温度よりも高い場合に前記冷却装置を駆動させ、
前記ガラス管の温度が前記所与の設定温度よりも低い場合に前記冷却装置を停止させる放電灯装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の放電灯装置を有するプロジェクタ。
【請求項５】
内部に発光領域を有するガラス管と、
前記ガラス管に接触している温度センサと、
を有する発光放電管。
【請求項６】
請求項５記載の発光放電管において、
前記温度センサは、前記ガラス管の内部に配置されて前記ガラス管に接触している発光放電管。
【請求項７】
請求項５記載の発光放電管において、
前記温度センサは、前記ガラス管の外壁に接触している発光放電管。
【請求項８】
請求項５から請求項７のいずれかに記載の発光放電管において、
前記ガラス管は、ガスが封入されたガス封入部を有する構造をしており、
先端が前記ガス封入部内に突出する電極をさらに有する発光放電管。
【請求項９】
請求項８記載の発光放電管において、
前記温度センサは、前記ガス封入部よりも、前記ガラス管の基端部側に配置されている発光放電管。
【請求項１０】
請求項９記載の発光放電管において、
前記温度センサは、前記発光領域と前記電極の先端部外縁とを結ぶ仮想の線が成す略円錐面よりも、前記ガラス管の基端部側に配置されている発光放電管。
【請求項１１】
請求項５から請求項１０のいずれかに記載の発光放電管において、
前記ガラス管の内部を通る、前記温度センサに電気的に接続された導電線をさらに含む発光放電管。
【請求項１２】
請求項１１記載の発光放電管において、
前記導電線は、熱膨張率が、前記ガラス管の熱膨張率と同じ材料で構成されている発光放電管。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２記載の発光放電管において、
前記導電線は、前記電極と同じ材料で構成されている発光放電管。
【請求項１４】
請求項５から請求項１３のいずれかに記載の発光放電管において、
前記温度センサは熱電対である発光放電管。
【請求項１５】
請求項５から請求項１４のいずれかに記載の発光放電管と、
リフレクタと、
を有する放電灯ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電灯装置及びプロジェクタ、発光放電管、並びに放電ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタや照明器具には、光源としての発光放電管を有する放電灯装置が利用されることがある。発光放電管は動作中に発熱ことが知られており、そのため、発光放電管の過熱を防止するために、発光放電管を冷却するための冷却装置を有する放電灯装置が知られている。
【特許文献１】特開２００３−１５２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、発光放電管は、動作中に温度が変動すると劣化が進み、輝度や寿命が低下するおそれがある。そのため、発光放電管は、その温度を、動作中に一定に保つことが重要である。
【０００４】
しかし、発光放電管は、使用状況や使用環境によって、その温度が変化することがある。そのため、発光放電管の温度を一定に保つためには、該発光放電管を適当に冷却することが重要である。
【０００５】
従来、物品を冷却するための種々の装置が知られているが、放電灯装置の動作時に、発光放電管の正確な温度をリアルタイムに知ることができれば、冷却装置を適切に駆動させることが可能になり、発光放電管を適切に冷却することが可能になる。
【０００６】
本発明の目的は、発光放電管の温度を一定に保つことが可能な放電灯装置及びプロジェクタ、発光放電管、並びに、放電灯ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明に係る放電灯装置は、
内部に発光領域を有するガラス管と、
前記ガラス管に接触している温度センサと、
前記ガラス管を冷却するための冷却装置と、
前記温度センサの出力信号に基づいて、前記冷却装置の駆動を制御する制御部と、
を有する。
【０００８】
本発明によると、温度センサがガラス管に接触しているため、ガラス管の温度を正確に検出することができる。そして、本発明では、温度センサの出力信号に基づいて冷却装置の駆動を制御する。
【０００９】
このことから、本発明によると、ガラス管の温度状況に最も適した態様で冷却装置を駆動させることができるため、ガラス管の温度が一定になるようにガラス管を発光させることが可能な放電灯装置を提供することができる。
【００１０】
（２）この放電灯装置において、
予め用意された、前記温度センサの出力信号と前記冷却装置の駆動電圧との対応関係を示す対照データに基づいて、前記冷却装置の駆動電圧を設定する駆動電圧設定部をさらに有し、
前記制御部は、
前記駆動電圧設定部で設定された前記駆動電圧で、前記冷却装置を駆動させてもよい。
【００１１】
（３）この放電灯装置において、
前記温度センサの出力信号に基づいて、前記ガラス管の温度が所与の設定温度よりも高いか否かを判定する判定部をさらに含み、
前記制御部は、
前記ガラス管の温度が前記所与の設定温度よりも高い場合に前記冷却装置を駆動させ、
前記ガラス管の温度が前記所与の設定温度よりも低い場合に前記冷却装置を停止させてもよい。
【００１２】
（４）本発明に係るプロジェクタは、上記いずれかの放電灯装置を有する。
【００１３】
（５）本発明に係る発光放電管は、
内部に発光領域を有するガラス管と、
前記ガラス管に接触している温度センサと、
を有する。
【００１４】
本発明によると、温度センサはガラス管に接触している。そのため、温度センサによってガラス管の温度を直接測定することができることから、ガラス管の温度を正確に測定することが可能になる。また、温度センサがガラス管に接触していることから、ガラス管の温度の変化を精度よく検出することが可能になる。
【００１５】
（６）この発光放電管において、
前記温度センサは、前記ガラス管の内部に配置されて前記ガラス管に接触していてもよい。
【００１６】
これによると、温度センサが外気の影響を受けにくくなるため、ガラス管の温度を精度よく検出することが可能になる。
【００１７】
（７）この発光放電管において、
前記温度センサは、前記ガラス管の外壁に接触していてもよい。
【００１８】
これによると、ガラス管と温度センサとが熱膨張率の異なる材料で構成されている場合でも、ガラス管に大きなストレスがかかることを防止することができる。
【００１９】
（８）この発光放電管において、
前記ガラス管は、ガスが封入されたガス封入部を有する構造をしており、
先端が前記ガス封入部内に突出する電極をさらに有してもよい。
【００２０】
（９）この発光放電管において、
前記温度センサは、前記ガス封入部よりも、前記ガラス管の基端部側に配置されていてもよい。
【００２１】
これによると、発光放電管で発生した光を、温度センサの影響を受けないように出射することができる。なお、本発明では、発光放電管は、ガラス管の先端部側に向けて光が出射される構造となっていてもよい。
【００２２】
（１０）この発光放電管において、
前記温度センサは、前記発光領域と前記電極の先端部外縁とを結ぶ仮想の線が成す略円錐面よりも、前記ガラス管の基端部側に配置されていてもよい。
【００２３】
言い換えると、温度センサは、発光領域と電極の先端部の外縁とを結ぶ仮想の線よりも、ガラス管の基端部側に配置されていてもよい。
【００２４】
（１１）この発光放電管において、
前記ガラス管の内部を通る、前記温度センサに電気的に接続された導電線をさらに含んでもよい。
【００２５】
（１２）この発光放電管において、
前記導電線は、熱膨張率が、前記ガラス管の熱膨張率と同じ材料で構成されていてもよい。
【００２６】
（１３）この発光放電管において、
前記導電線は、前記電極と同じ材料で構成されていてもよい。
【００２７】
（１４）この発光放電管において、
前記温度センサは熱電対であってもよい。
【００２８】
（１５）本発明に係る放電灯ユニットは、
上記いずれかの発光放電管と、
リフレクタと、
を有する。
【００２９】
なお、この放電灯ユニットは、発光放電管の先端部側に向かって光を出射するように構成されていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含む。
【００３１】
以下、本発明を適用した実施の形態に係る放電灯装置１について説明する。図１（Ａ）〜図３は、放電灯装置１について説明するための図である。
【００３２】
本実施の形態に係る放電灯装置１は、発光放電管２を有する。以下、発光放電管２の構成について説明する。
【００３３】
発光放電管２は、図１（Ａ）に示すように、ガラス管１０を有する。ガラス管１０は、放電灯装置１の光源となる部材であり、内部に発光領域１００を有する。ガラス管１０の材料は特に限定されないが、例えば石英ガラスによって構成されていてもよい。
【００３４】
本実施の形態では、ガラス管１０は、内部にガスが封入されたガス封入部２０を有する構造となっている。ガス封入部２０に封入されるガスは特に限定されるものではない。ガス封入部２０に封入されるガスは、例えば、水銀、アルゴンガス、臭素を含む混合ガスであってもよい。ただし、本実施の形態では、ガス封入部２０に封入されるガスとして、既に公知となっているいずれかのガスを利用することができる。
【００３５】
発光放電管２は、先端がガス封入部２０内に突出している電極３０を有する。発光放電管２は、２つの電極３０を有していてもよい。そして、ガラス管１０の発光領域１００は、ガス封入部２０における２つの電極３０の間に配置されてもよい。
【００３６】
電極３０の構造は特に限定されるものではないが、ガス封入部２０内に配置される先端部３２と、先端部３２から延びてガラス管１０の内部に至る基端部３４とを有していてもよい。そして、先端部３２は、基端部３４よりも径が広い構造をなしていてもよい。また、電極３０の材料についても特に限定されるものではない。電極３０は、熱膨張率が、ガラス管１０と（ほぼ）同じ材料で構成されていてもよい。電極３０は、例えば、タングステンによって構成されていてもよい。
【００３７】
発光放電管２は、図１（Ａ）に示すように、電極３０に電圧を印加するための（電流を供給するための）端子３６及び導通板３８を有する。導通板３８は、ガラス管１０の内部に配置され、電極３０と端子３６とを電気的に接続する導電部材である。端子３６は、ガラス管１０の内側で導通板３８と電気的に接続された、一部がガラス管１０の外側に突出する導電部材である。そして、端子３６は図示しない電源に接続され、電極３０に、発光放電管２を発光させるための電力を供給する。なお、当該電源は、端子３６に、ガラス管１０（ガス封入部２０）の内部で絶縁破壊を起こして放電灯を起動させるための起動電力と、放電灯の点灯状態を維持するための駆動電力とを供給するように構成されていてもよい。端子３６及び導電板３８の材料は特に限定されるものではないが、モリブデンやタングステンによって構成されていてもよい。
【００３８】
発光放電管２は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、温度センサ４０を有する。温度センサ４０は、ガラス管１０に接触している。本実施の形態では、温度センサ４０は、ガラス管１０に封入されている。すなわち、温度センサ４０はガラス管１０の内部に配置されて、ガラス管１０に接触している。これにより、温度センサ４０が外気の影響を受けにくくなるため、ガラス管１０の温度を正確に測定することが可能になる。温度センサ４０は、電極３０（電極３０、端子３６、及び、導通板３８）と接触しないように設置されていてもよい。温度センサ４０として利用可能なセンサは特に限定されるものではないが、例えば、熱電対を利用してもよい。
【００３９】
そして、発光放電管２は、温度センサ４０からの信号を外部に取り出すための導電線４２（補償導線）をさらに含んでいてもよい。導電線４２は、ガラス管１０の内部を通るように形成されている。導電線４２は、熱膨張率が、ガラス管１０と（ほぼ）同じ材料で構成されていてもよい。導電線４２は、電極３０（あるいは、端子３６又は導通板３８）と同じ材料で構成されていてもよい。これらの材料で導電線４２を構成することで、ガラス管１０が熱の影響を受けて膨張・収縮した場合でも、ガラス管１０と導電線４２との間でストレスが発生しにくい発光放電管を提供することができる。
【００４０】
なお、本実施の形態では、温度センサ４０は、ガス封入部２０（発光領域１００）よりも基端部側に配置されていてもよい。このとき、温度センサ４０は、発光領域１００（発光領域１００の中心）と電極３０（先端部３２）とを結ぶ仮想の線２００よりも、ガラス管１０の基端部側に配置されていてもよい。なお、仮想の線２００とは、発光領域１００と電極３０の先端部３２の外縁とを結ぶ仮想の線であってもよい。このとき、温度センサ４０は、発光領域１００と先端部３２の外縁の各点とを結ぶ仮想の線２００によって形作られる円錐面よりも、ガラス管の基端部側に配置されていてもよい。本実施の形態では、発光放電管２は、ガラス管１０の先端方向に向かって光が出射されるように構成されるため、温度センサ４０をガス封入部２０（仮想の線２００）よりも基端部側に配置することで、温度センサ４０が、発光放電管２から出射される光に影響を与えることを防止することができる。
【００４１】
なお、放電灯装置１では、ガラス管１０の先端部側に向かって光が投射されることから、温度センサ４０は、光の投射方向を基準にして、ガス封入部２０よりも後方に配置されているといえる。なお、温度センサ４０は、後述するリフレクタ５０よりも、前方に配置されていてもよい。あるいは、温度センサ４０は、リフレクタ５０よりも後方に配置されていてもよい。
【００４２】
本実施の形態に係る放電灯装置１は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、リフレクタ５０を有する。リフレクタ５０は、発光放電管２から出射した光を、所定の方向（発光放電管２の先端方向）に向けて投射するための光学部品である。リフレクタ５０は、反射板（反射鏡）であってもよい。なお、本実施の形態では、発光放電管２とリフレクタ５０とをあわせて、あるいは、これらを収納する図示しない筐体を含めて、放電灯ユニット３と称してもよい。
【００４３】
本実施の形態に係る放電灯装置１は、図１（Ｂ）に示すように、冷却装置６０を有する。冷却装置６０は、主に、ガラス管１０（発光放電管２）を冷却するために利用される。冷却装置６０は、例えば図２に示すように、冷却ファン６２と、冷却ファン６２に駆動電圧を供給する電源装置６４とを含んで構成されていてもよい。このとき、冷却装置６０は、冷却ファン６２の駆動電圧を制御することによって冷却ファン６２の回転数を調整し、冷却能力を調整することが可能に構成されていてもよい。
【００４４】
本実施の形態に係る放電灯装置１は、図１（Ｂ）に示すように、冷却装置６０の駆動を制御する制御部７０を有する。制御部７０は、温度センサ４０からの出力信号に基づいて、冷却装置６０の駆動を制御する。制御部７０は、電源装置６４の出力を調整し、冷却ファン６２に印加される駆動電圧（冷却ファン６２に供給される電力）を調整することによって、冷却装置６０の駆動を制御してもよい。制御部７０は、例えば、ガラス管１０の温度が所定の設定温度よりも高い場合に、電源装置６４の出力を上げて冷却装置６０の冷却能力を高める制御を行ってもよい。逆に、ガラス管の温度が所定の設定温度よりも低い場合には、制御部７０は、電源装置６４の出力を下げて冷却装置６０の冷却能力を低下させる制御を行ってもよい。
【００４５】
放電灯装置１は、冷却装置６０（冷却ファン６２）の駆動電圧を設定する駆動電圧設定部７２を有していてもよい。駆動電圧設定部７２は、温度センサ４０からの出力信号に基づいて、冷却装置６０（冷却ファン６２）の駆動電圧を設定する。そして、制御部７０は、駆動電圧設定部７２が設定した駆動電圧で、冷却装置６０（冷却ファン６２）を駆動させる。これにより、冷却装置６０の駆動（冷却能力）を、ガラス管１０（発光放電管２）の温度に応じて制御することが可能になり、ガラス管１０の温度を一定に保つことが可能になる。
【００４６】
駆動電圧設定部７２は、予め用意されている、温度センサ４０の出力信号と冷却装置６０（冷却ファン６２）の駆動電圧との対応関係を示す対照データに基づいて、駆動電圧を設定してもよい。すなわち、駆動電圧設定部７２は、温度センサ４０の出力信号を対照データに照らすことで、冷却装置６０の駆動電圧を設定してもよい。これにより、ガラス管１０（発光放電管２）が所定の設定温度となるように、冷却装置６０（冷却ファン６２）を駆動させることができる。
【００４７】
なお、対照データとは、温度センサ４０の出力信号と、当該出力信号に対応した、ガラス管１０（発光放電管２）を所与の設定温度とするために必要な冷却装置６０の駆動電圧との関係を示すデータであってもよい。対照データは、例えば、ガラス管１０の温度と冷却装置６０の駆動電圧との対応関係を予め測定し、その測定結果に基づいて作成することができる。
【００４８】
本実施の形態に係る放電灯装置１は、以上のように構成されていてもよい。以下、放電灯装置１が奏する効果について説明する。
【００４９】
通常、発光放電管は、動作時（発光時）に発熱する。発光放電管の発熱量や発光放電管の温度は、使用環境や使用状況によって異なるが、発光放電管の動作を安定させるためには、発光放電管の温度を一定に保ちながら発光放電管を動作させることが重要である。また、発光放電管を一定の温度で動作させることができれば、発光放電管の劣化を防止することができる。さらに、発光放電管には、通常、効率のよい発光条件（温度条件）が存在するため、発光中の発光放電管を所定の設定値に保つことができれば、発光放電管を、効率よく安定して動作させることが可能になる。
【００５０】
ところで、本実施の形態に係る放電灯装置１は、ガラス管１０（発光放電管２）に接触した温度センサ４０を有する。放電灯装置１によると、温度センサ４０がガラス管１０に接触していることから、温度センサ４０によってガラス管１０の温度を直接計測することができる。そのため、ガラス管１０の温度を正確に測定することができ、ガラス管１０の温度（温度変化）をリアルタイムに検出することが可能になる。特に、温度センサ４０がガラス管１０の内部に配置されている場合には、外気温等の影響を受けることなく、ガラス管１０の温度を正確に検出することができる。
【００５１】
そして、温度センサ４０からの出力信号（ガラス管１０の温度）に応じて冷却装置６０の駆動（冷却装置６０の冷却能力）を制御することで、動作中のガラス管１０の温度を、容易に所定の設定温度とすることができる。
【００５２】
すなわち、放電灯装置１によると、発光放電管２を最適な温度条件で動作させることが可能になるため、発光放電管２が劣化しにくく、発光放電管２を安定して長期間利用することが可能な放電灯装置を提供することができる。
【００５３】
なお、放電灯装置１の用途は特に限定されるものではないが、図３には、放電灯装置１を有する電子機器の一例として、プロジェクタ１０００を示す。
【００５４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【００５５】
以下、具体的な変形例について、図面を参照して説明する。
【００５６】
例えば、温度センサ４０は、図４に示すように、ガラス管１０の外壁に接触していてもよい。これによると、温度センサ４０が、ガラス管１０の熱膨張率と異なる熱膨張率の材料で構成されている場合でも、ガラス管１０と温度センサ４０との熱膨張率の違いに起因するストレスの発生を防止することができる。すなわち、最適な温度センサ４０の選択が可能で、かつ、ガラス管１０の内部で発生するストレスが小さい発光放電管を提供することができる。
【００５７】
あるいは、放電灯装置は、図５に示すように、温度センサ４０の出力信号に基づいて、ガラス管１０の温度が所与の設定温度よりも高いか否かを判定する判定部７４を有していてもよい。そして、制御部７０は、ガラス管１０の温度が所与の設定温度よりも高い場合に冷却装置６０を駆動させ、ガラス管１０の温度が所与の設定温度よりも低い場合に冷却装置６０を停止させる制御を行ってもよい。これによっても、ガラス管１０の温度を所与の設定温度に保つことができる。
【００５８】
また、ガラス管は、発光部に電極を有しない構成をなしていてもよい。すなわち、本実施の形態に係る放電管は、いわゆる無電極発光放電管であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】放電灯装置の構成について説明するための図。
【図２】放電灯装置の構成について説明するための図。
【図３】放電灯装置を有するプロジェクタを示す図。
【図４】変形例に係る発光放電管の構成について説明するための図。
【図５】変形例に係る放電等装置の構成について説明するための図。
【符号の説明】
【００６０】
１…放電灯装置、  ２…発光放電管、  ３…放電灯ユニット、  １０…ガラス管、  ２０…ガス封入部、  ３０…電極、  ３２…先端部、  ３４…基端部、  ３６…端子、  ３８…導通板、  ４０…温度センサ、  ４２…導電線、  ５０…リフレクタ、  ６０…冷却装置、  ６２…冷却ファン、  ６４…電源装置、  ６４…電源装置、  ７０…制御部、  ７２…駆動電圧設定部、  ７４…判定部、  １００…発光領域、  ２００…仮想の線
【図１】
2008176978.tif 000003
【図２】
2008176978.tif 000004
【図３】
2008176978.tif 000005
【図４】
2008176978.tif 000006
【図５】
2008176978.tif 000007