(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、
光放出用の大径の開口部と、発光管保持用の小径の開口部と、上記発光管を囲うように配置された光反射面とを備えた反射鏡と、
上記小径の開口部の一部を塞ぐように備えられ、上記発光管を上記反射鏡に保持する保持手段と
を有する光源装置において、
上記大径の開口部を塞ぐ透光性の保護板と、
上記反射鏡の内側の空気を上記小径の開口部を通して吸引して排出口から排出させる導風手段と、
上記小径の開口部を通して吸引された空気を上記導風手段に導く流路を形成するように、上記反射鏡と上記導風手段とを繋ぐ筐体と、
上記反射鏡の上記発光管の中心位置よりも上記大径の開口部側に備えられた空気流入口と、
上記反射鏡の上記空気流入口と装置外部とを繋ぐ通路と、
上記通路を開閉するドアと、
上記ドアに外力が加えられていないときに上記ドアを閉位置に復帰させる復帰手段と
を有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
上記ドアを開いた状態に保持する係止部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、液晶プロジェクター等の画像投写装置に組み込まれる高輝度の光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の光源装置としては、例えば、特開平８−１１４８５７号公報に開示されたものがある。この光源装置においては、発光管として、大出力であり、発光効率が高く、長寿命であり、演色性にすぐれたショートアーク型小型メタルハライドランプ等の高圧放電灯が使用されている。発光管を点灯させると、発光管は４００℃〜７００℃と高温になる。このため、発光管を構成する石英ガラスの透明度が低下する失透現象が生じたり、発光管の電極部の金属が酸化して断線したり、石英ガラスに変形や破損が生じたり、反射鏡にクラックが生じるなどの不具合が発生することがあった。このような不具合を防止するため、従来より、導風装置を設け、反射鏡の内側の空気を強制的に排出する対策がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光源装置においては、発光管の冷却が不十分又は不均一であることに起因すると考えられる発光管の破裂が頻繁にあった。このとき、発光管を構成していたガラスの破片が飛び散ってしまう可能性もあり、特に、発光管の交換作業には細心の注意を払う必要があった。
【０００４】
また、発光管を冷却し過ぎると、十分に高い輝度が得られなくなり、発光色が劣化し、冷却管内部で封入金属のスパッタリングによる黒化現象により管壁の透明度が減少する等の問題が生じた。
【０００５】
そこで、本発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、発光管の破裂や発光特性の劣化を少なくでき、発光管が破裂したとしても安全に交換作業を進めることができる光源装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光源装置は、発光管と、光放出用の大径の開口部と、発光管保持用の小径の開口部と、上記発光管を囲うように配置された光反射面とを備えた反射鏡と、上記小径の開口部の一部を塞ぐように備えられ、上記発光管を上記反射鏡に固定する保持手段とを有し、上記大径の開口部を塞ぐ透光性の保護板と、上記反射鏡の内側の空気を上記小径の開口部を通して吸引して排出口から排出させる導風手段と、上記小径の開口部を通して吸引された空気を上記導風手段に導く流路を形成するように、上記反射鏡と上記導風手段とを繋ぐ筐体と、上記反射鏡の上記発光管の中心位置よりも上記大径の開口部側に備えられた空気流入口と、上記反射鏡の上記空気流入口と装置外部とを繋ぐ通路と、上記通路を開閉するドアと、上記ドアに外力が加えられていないときに上記ドアを閉位置に復帰させる復帰手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係る光源装置は、上記ドアを開いた状態に保持する係止部材を備えてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る光源装置の構成を概略的に示す断面図である。
【００１５】
図１に示されるように、本実施の形態の光源装置は、金属ハロゲン化物を封入したメタルハライドランプ等の発光管１と、例えば、球面、放物面、或いは楕円面のような回転二次曲面からなる光反射面２ａを備えた反射鏡２とを有する。反射鏡２は、光放出用の大径の開口部２ｂと、発光管１の保持用に形成された小径の開口部２ｃとを備えている。反射鏡２は、光反射面２ａが発光管１を囲うように設けられ、反射鏡２の光軸ＡＸが発光管１の光軸と一致するように配置されている。反射鏡３は、例えば、ガラスを基盤とし、その表面に誘電体多層膜を蒸着することによって形成される。
【００１６】
また、本実施の形態の光源装置は、反射鏡２の小径の開口部２ｃの一部を塞ぐように備えられ、発光管１を反射鏡２に固定するための固定部材３と、この固定部材３を反射鏡２に固定する固着材４とを有する。固定部材３は、例えば、結晶化ガラスからなる。また、固着材４は、例えば、耐熱性無機接着剤である。小径の開口部２ｃの発光管１、固定部材３、及び固着材４により塞がれていない間隙の形状は、反射鏡１の光軸ＡＸを中心とする対称形にすることが空気の流れを軸対称にできるという点から望ましい。例えば、光軸ＡＸに沿って見た場合に、互いに向かい合う１対のＣ字状の間隙を形成することが望ましい。
【００１７】
さらに、本実施の形態の光源装置は、反射鏡２の大径の開口部２ｂを塞ぐ透明の保護ガラス５と、反射鏡２の内側の空気を小径の開口部２ｃを通して吸引して排出口６ａから排出させる軸流ファン６と、小径の開口部２ｃを通して吸引された空気を軸流ファン６に導く通路を形成するように、反射鏡２と軸流ファン６とを連結する筐体７とを有する。保護ガラス５は、発光管１が破裂したときに、破片を外に飛び散らせない機能を持つ。
【００１８】
また、本実施の形態の光源装置は、反射鏡２に空気流入口１０が形成されている。空気流入口１０は、発光管１の中心位置１ａよりも大径の開口部２ｂ側に形成されている。空気流入口１０は、大径の開口部２ｂに近い位置に形成された方が好ましく、発光管１の最も大径の開口部側の端部１ｂとほぼ同じ位置か、そこよりも大径の開口部２ｂに近い位置に形成することが望ましい。また、筐体７は、空気流入口１０からのみ反射鏡２内に空気が流れ込み、軸流ファン６の排出口６ａからのみ空気が排出されるように、反射鏡２及び軸流ファン６のそれぞれと密着した一体化構造を持つ。また、空気流入口１０の開口面積は、小径の開口部２ｃの発光管１、固定部材３、及び固着材４により塞がれていない間隙の面積よりも小さくすることが望ましい。これは、空気流入口１０の開口面積をある程度小さくした方が、空気流入口１０からの流速の早い空気流入を実現でき、図１に矢印で示すように、流入後直ぐに発光管１に流入した空気を当てることができ、発光管１の効率的で均一な冷却を実現できるからである。また、発光管１を点灯した後は、発光管１から発せられる熱によって、反射鏡２内側の空気の温度が上昇する。この温度上昇は、空気を膨張を促し、この膨張が反射鏡２の内側の圧力上昇を生じさせ、小径の開口部２ｃからの空気の排出を助ける働きをする。
【００１９】
また、本実施の形態の光源装置は、反射鏡２の空気流入口１０と装置外部とを繋ぐ通路１１と、この通路１１を開閉するドア１２と、ドア１２に外力が加えられていないときに、図２に示されるように、ドアを閉位置に復帰させる復帰ばね１３とを有する。また、図１に示されるように、本実施の形態の光源装置は、係止部材１４を通路１１にネジ１５により固定することにより、係止部材１４の突起１４ａがドア１２に当接して、ドア１２を開いた状態に保持する。係止部材１４を取り外すと、図２に示されるように、復帰ばね１３の作用により、ドア１２は閉まる。発光管１が破裂した場合には、係止部材１５を取り外し、ドア１２を閉めた状態にして、光源装置を交換する。図２に示されるように、発光管１の破片１６が空気流入口１０から外に飛び出たとしても、ドア１４を閉めてから光源装置の交換作業を行なうことができるので、作業者の危険が少ない。
【００２０】
また、本実施の形態の光源装置は、軸流ファン６を駆動させるモータ１７と、このモータ１７を駆動させる駆動回路１８と、軸流ファン６による空気の流れの方向において発光管１よりも下流に設けられた温度感知センサー１９と、温度感知センサー１９の出力に基づいて軸流ファン６による空気の排出能力を制御する制御回路２０とを有する。尚、温度感知センサー１９は、必ずしも空気の流れ方向において発光管１よりも下流に設ける必要はなく、軸流ファン６により流れる空気の温度を感知できる位置であれば他の位置に備えてもよい。具体的には、温度感知センサー１９の感知温度が上昇すると軸流ファン６の排出能力を上昇させ、感知温度が下がると軸流ファン６の排出能力を減少させる。このように軸流ファン６の排出能力を制御することによって、発光管１の温度を適温に一定保持することができる。
【００２１】
尚、発光管１、反射鏡２、筐体７、ドア１２、係止部材１４等の形状は、図示のものには限定されない。
【００２２】
また、空気流入口１０は、例えば、軸ＡＸを中心として対称な位置に複数個備えてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、反射鏡の大径の開口部を塞ぐ透光性の保護板、及び、反射鏡の発光管の中心位置よりも大径の開口部側に空気流入口を備えたので、空気流入口から吹き込み、発光管の周を流れ、反射鏡の後方に強制的に導かれる空気の流れを生み出すことでき、発光管及び反射鏡を一様に冷却することができるという効果がある。
【００２４】
また、空気流入口からのみ反射鏡内に空気が流入し、導風手段の排出口からのみ空気が排出されるように、筐体を構成した場合には、発光管の効率的な冷却を実現できるという効果がある。
【００２５】
また、空気流入口を、発光管の最も大径の開口部側の端部よりも大径の開口部に近い位置に備えた場合には、発光管の全体を一様に冷却することができるという効果がある。
【００２６】
また、空気流入口の開口面積を、小径の開口部の発光管と保持手段とにより塞がれていない間隙の面積よりも小さくした場合には、空気流入口からの流速の早い空気流入を実現でき、流入後直ぐに発光管に流入した空気を当てることができ、発光管の効率的で均一な冷却を実現できるという効果がある。
【００２７】
また、小径の開口部の発光管と保持手段とにより塞がれていない間隙の形状が、反射鏡の光軸を中心とする対称形である場合には、発光管を均一に冷却することができるという効果がある。
【００２８】
また、本発明によれば、反射鏡の空気流入口と装置外部とを繋ぐ通路と、通路を開閉するドアと、ドアに外力が加えられていないときにドアを閉位置に復帰させる復帰手段と備えたので、発光管が破裂した場合に、ドアを閉めた状態にして、光源装置を交換でき、安全に光源装置の交換作業を行なうことができるという効果がある。
【００２９】
また、温度感知センサーの出力に基づいて導風手段による空気の排出能力を制御している場合には、発光管の温度を適温に一定保持することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る光源装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】  図１の光源装置において、発光管が破裂した後にドアを閉めた状態を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  発光管、  ２  反射鏡、  ２ａ  光反射面、  ３  固定部材、  ４  固着材、  ５  保護ガラス、  ６  軸流ファン、  ６ａ  排出口、  ７  筐体、  １０  空気流入口、  １１  通路、  １２  ドア、  １３  復帰ばね、  １４  係止部材、  １５  ねじ、  １７  モータ、  １８  駆動回路、  １９  温度感知センサー、  ２０  制御回路。
【図１】
0004225626.tif 000002
【図２】
0004225626.tif 000003