JP2000171920A

JP2000171920A - 光源装置

Info

Publication number: JP2000171920A
Application number: JP10350508A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Miyawaki; 浩宮脇; Masayuki Tamai; 雅之玉井
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】光源装置の内部に塵や埃が侵入することな
く、効率的に光源の温度上昇を抑制し、かつ静粛性に優
れた光源装置を提供する。【解決手段】光を発する際に発熱する光源部３を光源
部を密閉した状態で取り囲むように設けられる筺体１の
外部に、筺体１内の空気を循環させるような空気循環管
路２を設ける。そして、空気循環管路２内および筺体１
内の空気を循環させるためのシロッコファン１３を、空
気循環管路２内に設ける。筺体１内の熱せられた空気
は、排気ダクト９および熱交換器１１を通過する際に冷
却される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば写真フィル
ムのスキャニング、あるいは写真印画紙などの感光材料
に対する焼き付けの際に使用される光源装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、写真フィルムのスキャニング、あ
るいは写真印画紙などの感光材料に対して焼き付けを行
う際に用いられる光源として、ハロゲンランプが広く用
いられている。ハロゲンランプは、発光時に多量の熱を
発生するため、ハロゲンランプを収容する光源ハウジン
グ内の種々の部品が加熱されてしまう。よって、この光
源ハウジング内の種々の部品の温度上昇を許容温度内に
収めるために、光源ハウジング内を冷却する構成が必要
となる。

【０００３】図７は、従来の写真焼付用光源装置の概略
構成を示す模式図である。ハロゲンランプ３１およびリ
フレクタ３２が、光源ハウジング３３の内部に配置され
ている。ハロゲンランプ３１のランプ封止部には、吸放
熱用のヒートシンク３４が設けられている。

【０００４】上記ハロゲンランプ３１から出射した光
は、その一部がリフレクタ３２で反射されて防塵ガラス
３５を通過し、図示しないネガマスクに入射する。

【０００５】光源ハウジング３３の一方の側面には排気
口３６が設けられており、この排気口３６には冷却ファ
ン３７が設けられている。また、光源ハウジング３３の
他方の側面には吸気口３８が設けられており、この吸気
口３８にはエアーフィルタ３９が設けられている。冷却
ファン３７が光源ハウジング３３内の空気を吸引するよ
うな方向で回転することにより、外気が吸気口３８から
エアーフィルタ３９を通って光源ハウジング３３内に流
入する。そして、この流入した外気は、ハロゲンランプ
３１に設けられたヒートシンク３４やリフレクタ３２な
どの部品を冷却した後、排気口３６から排気される。

【０００６】以上のように、従来の写真焼付用光源装置
は、光源ハウジング３３内の種々の部品の温度上昇を抑
えるために、外気を光源ハウジング３３内に導入するこ
とによって冷却を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成のように、外気を光源ハウジング３３内に導入する
ことで冷却を行う場合、光源ハウジング３３内に塵やほ
こりなどを巻き込んでしまうことになる。これにより、
光源ハウジング３３内の光学部品に汚れが付着し、性能
の低下や各部品の劣化などを引き起こすという問題が生
じる。このような問題を防ぐために、定期的に光源ハウ
ジング３３内を清掃するなどのメンテナンスが必要とさ
れていた。

【０００８】また、上記の冷却ファン３７は、光源ハウ
ジング３３の外部に露出して配置されているので、比較
的騒音が大きくなっていた。また、冷却ファン３７が吸
引する空気は、目の細かいエアーフィルタ３９を通過し
た空気であり、流路抵抗がかなり大きいものとなってい
る。よって、冷却ファン３７の出力を比較的大きくする
必要があるとともに、これによって、さらに騒音が大き
くなるという問題も発生していた。

【０００９】本発明の目的は、光源装置の内部に塵や埃
が侵入することなく、効率的に光源の温度上昇を抑制
し、かつ静粛性に優れた光源装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の光源装置は、光を発する際に発熱
する光源部と、上記光源部を密閉した状態で取り囲むよ
うに設けられる筺体と、上記筺体の外部に配置され、筺
体内の空気を循環させるように筺体に接続された管路か
らなる空気循環管路と、上記空気循環管路内および上記
筺体内の空気を循環させるように、空気循環管路内に設
けられた送風手段と、上記空気循環管路の内部と外部と
の間で熱交換を行う熱交換手段とを備えていることを特
徴としている。

【００１１】上記の構成によれば、光源部から発せられ
た熱によって温度上昇した筺体内の空気は、送風手段に
よって空気循環管路内を循環し、空気循環管路における
熱交換手段によって冷却されるので、外部の空気が筺体
内に混入することが皆無となる。よって、筺体内に塵や
ほこりが侵入することがなくなるので、筺体内の種々の
光学部品に汚れが付着し、性能の低下や部品の劣化など
が引き起こされるという問題を解消することができる。
また、同時に、筺体内を定期的に清掃するなどのメンテ
ナンスをする必要をなくすことができる。

【００１２】また、筺体内および空気循環管路内の空気
を循環させるための送風手段は、空気循環管路内に設け
られているので、その騒音を比較的小さくすることがで
きる。

【００１３】請求項２記載の光源装置は、請求項１記載
の構成において、上記空気循環管路は、上記筺体から空
気が排気される排気ダクトと、上記筺体内に空気を送る
吸気ダクトと、上記排気ダクトと上記吸気ダクトとの間
に配置された、上記熱交換手段としての熱交換器とを備
えていることを特徴としている。

【００１４】上記の構成によれば、筺体内の空気は、排
気ダクトを通り、熱交換器において冷却され、その後吸
気ダクトを通って再び筺体内に戻ってくるので、空気の
流路において、比較的その流路抵抗となるものが少ない
構成となる。よって、送風手段の出力を比較的小さくす
ることができるとともに、さらに騒音を小さくすること
ができる。

【００１５】請求項３記載の光源装置は、請求項２記載
の構成において、上記排気ダクトは、複数のフィンが外
面に形成された蛇腹状の金属パイプから構成されている
ことを特徴としている。

【００１６】上記の構成によれば、排気ダクトが、管の
内部と外部との間の熱交換を行いやすい構成となってい
るので、この排気ダクトにおいても、循環する空気の冷
却を行うことができる。よって、上記熱交換器において
必要とされる熱交換能力を下げることができるので、例
えば、熱交換器の構成をより簡素にすることによりコス
トを下げることができる。また、熱交換器における流路
抵抗を下げることも可能となるので、上記送風手段の出
力を下げるとともに、その騒音を小さくすることができ
る。

【００１７】請求項４記載の光源装置は、請求項２記載
の構成において、上記熱交換器は、熱交換器冷却用ファ
ンを備えていることを特徴としている。

【００１８】上記の構成によれば、熱交換器冷却用ファ
ンによって熱交換器が冷却されるので、熱交換器におけ
る熱交換をより効率良く行うことができる。

【００１９】請求項５記載の光源装置は、請求項２記載
の構成において、上記熱交換器は、金属からなる中空の
パイプの中に冷媒を封入したヒートパイプを備えている
ことを特徴としている。

【００２０】上記の構成によれば、ヒートパイプは、熱
交換能力が非常に優れているので、熱交換器における熱
交換能力を極めて高くすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図６に基づいて説明すれば、以下のとおりであ
る。

【００２２】本実施形態に係る光源装置は、図１に示す
ように、ランプボックスとしての筺体１および空気循環
管路２を備えている。

【００２３】筺体１内には、光源部３、第１および第２
のフライアイレンズ４Ａ・４Ｂ、およびコンデンサレン
ズ５が設けられている。第１および第２フライアイレン
ズ４Ａ・４Ｂ、およびコンデンサレンズ５は、光源部３
と、光源装置外部の所定位置に搬送されるネガフィルム
（図示せず）とを結ぶ光軸上に、光源部３からの光の出
射方向に沿ってこの順で設けられている。

【００２４】また、図１においては示していないが、第
２のフライアイレンズ４Ｂとコンデンサレンズ５との間
には、第２のフライアイレンズ４Ｂを透過した光の光軸
を、コンデンサレンズ５が配置されている方向に反射さ
せるコールドミラーが設けられている。すなわち、図１
において、光源部３から下方向に出射した光は、第１お
よび第２フライアイレンズ４Ａ・４Ｂを透過し、コール
ドミラーによって反射されることによって、その光軸方
向が９０°曲げられる。そして、コールドミラーによっ
て反射された光は、紙面に対して向う側となる方向に進
み、コンデンサレンズ５を透過して、ネガフィルムに到
達する。

【００２５】なお、本実施形態における光源装置は、ネ
ガフィルムに光を照射し、ネガフィルムに記録された原
画像を、ＣＣＤ(Charge Coupled Device) によって検出
するための光源装置、あるいは、感光材料としての印画
紙に焼き付けるための光源装置として使用されるもので
ある。しかしながら、このような光源装置に限定される
ものではなく、光源からの光を照射する装置ならば、ど
のような装置にも適用することが可能である。

【００２６】光源部３は、ハロゲンランプ６と、ヒート
シンク７と、リフレクタ８とを備えている。

【００２７】ハロゲンランプ６としては、発光部となる
フィラメントを１本備え、その長手方向が、光の出射方
向に対して平行になっている構成のハロゲンランプを用
いることが好ましい。これは、このような構成のハロゲ
ンランプ６が、ネガフィルムの方向から見た場合、理想
的な点光源に最も近い発光を行うものとなっており、ネ
ガフィルム上での光量むらを最小限にすることができる
からである。しかしながら、このような構成のハロゲン
ランプ６に限定されるものではなく、例えば、発光部と
なるフィラメントを１本備え、その長手方向が光の出射
方向に対して垂直になっているものや、フィラメントを
２本備え、各フィラメントの長手方向が光の出射方向に
対して平行になっているものなどを用いることが可能で
ある。

【００２８】ヒートシンク７は、ハロゲンランプ６に電
力を供給し、ハロゲンランプ６を所定位置に固定するソ
ケットとしての機能と、ハロゲンランプ６で生じた熱を
吸収・放出するヒートシンクとしての機能との両方を有
している。

【００２９】リフレクタ８は、ハロゲンランプ６から出
射される光を反射して前方（第１フライアイレンズ４Ａ
方向）へ照射し、かつ集光することができるように、ハ
ロゲンランプ６の周囲に凹面形状で設けられている。こ
のリフレクタ８の反射面の曲率は、反射光が、後述する
第１フライアイレンズ４Ａのほぼ全域にわたって照射さ
れるように設計されている。

【００３０】また、リフレクタ８は、アルミなどの金属
材料から構成されており、光の反射面とは反対の外面
に、放熱のための複数のフィンが形成されている。した
がって、リフレクタ８は、ハロゲンランプ６で生じた熱
を吸収し、放出する機能が優れた構成となっている。

【００３１】なお、リフレクタ８を構成する材料として
は、上記のものに限られるものではなく、例えば、ガラ
ス部材から構成され、反射面に、可視光線を反射させる
機能を有するダイクロイックミラーを形成した構成とす
ることも可能である。しかしながら、このガラス部材か
ら構成されたリフレクタ８と、本実施形態のように、金
属材料から構成されたリフレクタ８とを比較すると、金
属材料から構成されたリフレクタ８の方が反射特性が安
定しており、かつ、安価で長寿命である。

【００３２】また、リフレクタ８とヒートシンク７と
は、ネジ止め、あるいはバネ鋼による挟み込みなどによ
って直接固定されているので、ハロゲンランプ６におけ
るフィラメントの発光位置と、リフレクタ８の凹面の曲
率との関係を精度良く設定することができる。また、組
み立て時や交換時などにおいても、ハロゲンランプ６と
リフレクタ８との微妙な配置関係を容易に決定すること
が可能となる。さらに、ヒートシンク７において吸収し
た熱が、放熱効果の高いリフレクタ８に容易に移動する
ことが可能となるので、ハロゲンランプ６で生じた熱
を、さらに効率良く冷却することができる。

【００３３】なお、リフレクタ８の反射面に、赤外線を
吸収する機能を有する熱線吸収膜を蒸着した構成とする
ことも可能であり、この場合、リフレクタ８によって反
射された光の赤外線成分を低減することができる。

【００３４】第１および第２フライアイレンズ４Ａ・４
Ｂは、それぞれ透明基板と多数のマイクロレンズとが一
体成形された構成となっており、内部に乳白色の顔料等
を含んでいないので、無色透明である。また、各マイク
ロレンズは全て同一形状で構成されており、透明基板の
表面に、各々のマイクロレンズの焦点等を考慮して２次
元的に規則正しく配列されている。この際に、第１フラ
イアイレンズ４Ａにおける各マイクロレンズは、入射光
を第２フライアイレンズ４Ｂの領域内に導くように配置
され、第２フライアイレンズ４Ｂにおける各マイクロレ
ンズは、入射光をコンデンサレンズ５の領域内に導くよ
うに配置されている。

【００３５】このような構成の第１および第２フライア
イレンズ４Ａ・４Ｂに入射する光は、凹凸形状を成す表
面において屈折、拡散されるが、このことは、第１およ
び第２フライアイレンズ４Ａ・４Ｂに入射する光が、多
数のマイクロレンズによって分光されると言うこともで
きる。したがって、第１および第２フライアイレンズ４
Ａ・４Ｂは、マイクロレンズの作用によって面光源と同
等な機能を有することになる。また、第１および第２フ
ライアイレンズ４Ａ・４Ｂは、どちらも透明な透明基板
およびマイクロレンズで構成されているため、透過率９
０％以上が実現されており、光源からの出射光の減光の
程度を低く抑えるようにしている。このように、第１お
よび第２フライアイレンズ４Ａ・４Ｂは、入射した光を
均一に拡散し、かつ、光量の減少を最低限にすることが
できる。

【００３６】以上のような構成の第１フライアイレンズ
４Ａは、光源部３における光の出射側に配置されてお
り、第２フライアイレンズ４Ｂは、第１フライアイレン
ズ４Ａとコールドミラーとの間に配置されている。この
ように、２枚の第１および第２フライアイレンズ４Ａ・
４Ｂを光軸方向に連続して配置することによって、ハロ
ゲンランプ６から出射された光が有する光量むらを確実
に除去することができる。

【００３７】なお、第１および第２フライアイレンズ４
Ａ・４Ｂの表面に、熱線反射コーティングを蒸着させた
構成とすることも可能であり、このような構成とした場
合、ネガフィルムへの熱線の到達をさらに抑えて、ネガ
面の温度上昇をさらに抑えることができる。

【００３８】コールドミラーは、赤外線を透過させる一
方、可視光線のみをネガフィルム方向に反射させるもの
である。本実施形態においては、４００〜７８０ｎｍの
波長を持つ可視光線のみを反射させるコールドミラーを
使用する。このようなコールドミラーは、熱線を反射さ
せ、可視光線を透過させる機能を有する熱線反射フィル
タよりも、赤外線を除去する効率が高いものとなってい
る。このように、ハロゲンランプ６から出射した光は、
コールドミラーによって、その赤外線成分の光が除去さ
れるので、ネガフィルムの温度上昇を十分に抑えること
ができる。

【００３９】コンデンサレンズ５は、光源部３からの光
をネガフィルム上の画像領域に効率良く照射させるため
に、入射した光を集光させる機能を有している。なお、
このコンデンサレンズ５は、１枚のレンズからなる構成
に限定されるものではなく、複数枚のレンズを組み合わ
せた構成となっていても構わない。

【００４０】また、コンデンサレンズ５を、筺体１に対
して着脱可能なレンズユニットとして構成し、ネガフィ
ルムのサイズに応じて、このレンズユニットを交換する
構成とすることも可能である。しかしながら、このよう
にレンズユニットを交換可能な構成とした場合には、着
脱時に筺体１内にほこりなどが入ってしまう可能性や、
筺体１とレンズユニットとの接続部分に隙間が生じる可
能性などが考えられる。よって、筺体１の内部へのほこ
りの侵入を防ぐという点を重要視するならば、固定式の
レンズユニットの方が好ましい。

【００４１】次に、空気循環管路２について説明する。
空気循環管路２は、排気ダクト（熱交換手段）９、吸気
ダクト１０、熱交換器（熱交換手段）１１、熱交換器冷
却用ファン１２、およびシロッコファン（送風手段）１
３を備えている。

【００４２】排気ダクト９は管状の部材であり、一方の
開口部は筺体１の内部に挿入された状態で固定されてお
り、もう一方の開口部は熱交換器１１に接続されてい
る。この排気ダクト９は、フィンチューブと呼ばれる、
複数のフィンが外面に形成された蛇腹状の金属パイプか
ら構成されており、排気ダクト９の内部と外部との間の
熱交換が行われやすい形状となっている。すなわち、筺
体１内から排気ダクト９に流入した高温の空気の熱は、
排気ダクト９および熱交換器１１によって外気に放出さ
れることになる。

【００４３】このように、排気ダクト９が、管の内部と
外部との間の熱交換を行いやすい構成となっているの
で、この排気ダクト９においても、循環する空気の冷却
を行うことができる。よって、上記熱交換器１１におい
て必要とされる熱交換能力を下げることができるので、
例えば、熱交換器１１の構成をより簡素にすることによ
りコストを下げることができる。また、熱交換器１１に
おける流路抵抗を下げることも可能となるので、シロッ
コファン１３の出力を下げるとともに、その騒音を小さ
くすることができる。

【００４４】なお、この排気ダクト９が熱を放出すると
都合が悪い場合、例えば、何らかの配線基板の近くを通
る場合や、人間が触れる可能性がある場合には、排気ダ
クト９のまわりを断熱材などで覆う構成とすることもで
きる。この場合には、筺体１内から排気ダクト９に流入
した高温の空気の熱は、熱交換器１１のみによって外気
に放出されることになる。

【００４５】吸気ダクト１０もまた管状の部材であり、
一方の開口部は筺体１に接続されており、もう一方の開
口部は熱交換器１１に接続されている。なお、空気循環
管路２内を通る空気の熱は、排気ダクト９および熱交換
器１１によってほとんど放出されるので、吸気ダクト１
０においては、熱伝導性などを考慮する必要はほとんど
なく、管状の部材であればどのようなものを使用しても
構わない。

【００４６】熱交換器１１と吸気ダクト１０とを結ぶ管
路の内部には、シロッコファン１３が設けられている。
このシロッコファン１３が回転することによって、空気
循環管路２の内部および筺体１の内部の空気が循環され
る。すなわち、光源部３におけるハロゲンランプ６が発
光する際に生じる熱によって温められた筺体１の内部の
空気は、筺体１の内部に挿入されて配置されている排気
ダクト９の開口部に吸い込まれ、熱交換器１１によって
冷却され、吸気ダクト１０を通って筺体１内に戻ってく
る。

【００４７】このように、筺体１の内部の空気は、吸気
循環管路２の内部を通って循環しているだけなので、外
部の空気は筺体１の内部に一切流入することのない構成
となっている。よって、筺体１の内部に塵やほこりが侵
入することがなくなるので、筺体１内の光学部品に汚れ
が付着し、性能の低下や各部品の劣化などが引き起こさ
れるという問題が解消される。また、定期的に筺体１内
を清掃するなどのメンテナンスを行う必要がなくなる。

【００４８】なお、シロッコファン１３は、上記のよう
に、熱交換器１１と吸気ダクト１０とを結ぶ管路の内部
に配置されているので、シロッコファン１３の回転に伴
う騒音は比較的小さいものとなる。

【００４９】次に、熱交換器１１についてより詳しく説
明する。図２ないし図４は、熱交換器１１の具体的な構
成例を示している。

【００５０】図２に示すような熱交換器１１は、複数の
細いパイプ１１Ａ…が設けられた構成となっている。排
気ダクト９から流入してきた空気は、複数の細いパイプ
１１Ａ…の内部を通って、吸気ダクト１０に流出する。
この際に、排気ダクト９から流入した空気の有する熱
は、複数の細いパイプ１１Ａ…を通過する際に、外部に
放出される。この複数の細いパイプ１１Ａ…に対して、
外部から、上記の熱交換器冷却用ファン１２によって風
を当てて、冷却効率を高める構成とすることもできる。
しかしながら、図２に示すような熱交換器１１は、熱交
換器冷却用ファン１２による冷却を行わなくても、十分
に管内の空気の冷却を行うことが可能な形状であるの
で、ハロゲンランプ６の発熱量に応じて、熱交換器冷却
用ファン１２を設けるか否かが設定される。

【００５１】図３に示すような熱交換器１１は、１本の
管路を螺旋状に配置し、この螺旋の軸方向に熱交換器冷
却用ファン１２によって風を通すことによって冷却を行
う構成となっている。

【００５２】図４に示すような熱交換器１１は、１本の
管路を２回折り曲げた形状となっている。また、複数の
放熱板１１Ｂ…が設けられており、それぞれの放熱板１
１Ｂ…は、排気ダクト９から１回目の折り曲げ点までの
間、１回目の折り曲げ点から２回目の折り曲げ点までの
間、および２回目の折り曲げ点から吸気ダクト１０まで
の間の３箇所によって貫通された構成となっている。す
なわち、熱交換器１１の管路内を通る空気が有する熱
は、放熱板１１Ｂ…を介して外部に放出されることにな
る。

【００５３】また、さらに異なる構成の熱交換器１１の
概略構成を図５（ａ）および図５（ｂ）に示す。図５
（ａ）は、熱交換器１１およびその周辺の様子を示す斜
視図であり、図５（ｂ）は、同図（ａ）の破線で示し
た、熱交換器１１の内部構成を示す斜視図である。

【００５４】図５（ｂ）に示すように、熱交換器１１
は、熱伝導性に優れた複数の放熱板１１Ｃ…が間隙をお
いて横方向に並べられて配置された構成となっている。
そして、これらの放熱板１１Ｃ…は、上部領域１１Ｄと
下部領域１１Ｅとに分割されており、この上部領域１１
Ｄと下部領域１１Ｅとの境界には、隔壁１１Ｆが設けら
れている。すなわち、上部領域１１Ｄと下部領域１１Ｅ
との間で、空気が混ざり合わない構成となっている。

【００５５】下部領域１１Ｅは、排気ダクト９および吸
気ダクト１０に接続されており、排気ダクト９から流入
してきた空気は、熱交換器１１における下部領域１１Ｅ
を通過し、吸気ダクト１０に流出する。一方、熱交換器
１１における上部領域１１Ｄの外側には、熱交換器冷却
用ファン１２が設けられており、外部の空気に直接触れ
る構成となっている。

【００５６】このような構成において、排気ダクト９か
ら流入してきた空気が有する熱は、下部領域１１Ｅにお
ける放熱板１１Ｃ…に伝わり、各放熱板１１Ｃにおける
熱伝導により、上部領域１１Ｄにおける放熱板１１Ｃ…
にも移動する。そして、上部領域１１Ｄにおいて、熱交
換器冷却用ファン１２による外部からの風により、放熱
板１１Ｃ…が冷却される。すなわち、排気ダクト９から
下部領域１１Ｅを通って吸気ダクト１０に移動する空気
は、外部の空気と接触することなく、放熱板１１Ｃ…に
おける熱伝導によって冷却される。

【００５７】また、図５（ａ）の破線で示した、熱交換
器１１の内部構成として、図５（ｂ）に示す構成とは異
なる構成の一例を図６に示す。この構成は、上記の放熱
板１１Ｃ…の代わりに、複数のヒートパイプ１１Ｇ…と
複数の放熱フィン１１Ｈ…とを備えている。各ヒートパ
イプ１１Ｇは、その上部が上部領域１１Ｄに、その下部
が下部領域１１Ｅに配置されるように、隔壁１１Ｆを貫
通した形で配置されている。そして、これらのヒートパ
イプ１１Ｇ…の外壁に接した形で、複数の放熱フィン１
１Ｈ…が設けられている。

【００５８】ヒートパイプ１１Ｇは、銅からなる管の内
部に水（冷媒）を封入した構成となっている。ヒートパ
イプ１１Ｇの下部において、排気ダクト９から下部領域
１１Ｅに流入してきた空気の熱によって熱せられた水
は、蒸発することによってヒートパイプ１１Ｇの上部に
上昇する。ヒートパイプ１１Ｇの上部に上昇した蒸気
は、上部領域１１Ｄにおいて、熱交換器冷却用ファン１
２による外部からの風によって冷却され、凝縮する。そ
して、凝縮して水滴となった水は、重力によってヒート
パイプ１１Ｇの下部に再び下りてくる。以上のような循
環を繰り返すことによって、ヒートパイプ１１Ｇは、排
気ダクト９から下部領域１１Ｅに流入してきた空気の熱
を外部に放出している。以上のような構成のヒートパイ
プ１１Ｇの熱伝導率は、例えば、単体の銀の熱伝導率の
およそ１０００倍となっており、熱交換の性能としては
非常に優れたものとなっている。

【００５９】このように、ヒートパイプ１１Ｇは、水の
相変化によって熱交換を行う構成であり、冷却されて液
化した水が重力によってヒートパイプ１１Ｇの下部に下
りてくることを利用している。よって、通常は、ヒート
パイプ１１Ｇの下部において熱を吸収し、上部において
熱を放出するような配置で設けられることになる。しか
しながら、ヒートパイプ１１Ｇの管の内壁に、例えば綿
状あるいはガーゼ状の繊維質のものを設けた構成とした
場合、冷却されて液化した水は、毛細管現象によって管
内を移動することができるので、ヒートパイプ１１Ｇを
水平に配置した構成とすることも可能となる。

【００６０】なお、本実施形態におけるヒートパイプ１
１Ｇは、上述したように、銅からなる管の内部に水を封
入した構成となっているが、これに限定されるものでは
ない。例えば、管の材質としては、アルミニウムなどの
熱伝導率の良い材料を使用することができる。また、冷
媒としては、ヒートパイプ１１Ｇにおける高温側の温度
および低温側の温度に応じて、アルコール、フロン、水
に不純物を混入したものなどを使用することができる。

【００６１】このように、図６に示すような構成を備え
た熱交換器１１は、熱交換の性能がきわめて優れたもの
となっているが、その反面、部品のコストがやや高めに
なる。

【００６２】以上のように、本実施形態に係る光源装置
は、光源部３から発せられた熱によって温度上昇した筺
体１内の空気が、シロッコファン１３によって空気循環
管路２内を循環し、空気循環管路２における排気ダクト
９および熱交換器１１によって冷却される構成となって
いる。これにより、外部の空気が筺体１内に混入するこ
とが皆無となるので、筺体１内に塵やほこりが侵入する
ことがなくなる。よって、筺体１内の種々の光学部品に
汚れが付着し、性能の低下や部品の劣化などが引き起こ
されるという問題が解消されるとともに、筺体１内を定
期的に清掃するなどのメンテナンスをする必要をなくす
ことができる。

【００６３】また、上記の構成によれば、循環される空
気の流路において、比較的その流路抵抗となるものが少
ない構成となっている。よって、シロッコファン１３の
出力を比較的小さくすることができるともに、さらに騒
音を小さくすることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明に係る光
源装置は、光を発する際に発熱する光源部と、上記光源
部を密閉した状態で取り囲むように設けられる筺体と、
上記筺体の外部に配置され、筺体内の空気を循環させる
ように筺体に接続された管路からなる空気循環管路と、
上記空気循環管路内および上記筺体内の空気を循環させ
るように、空気循環管路内に設けられた送風手段と、上
記空気循環管路の内部と外部との間で熱交換を行う熱交
換手段とを備えている構成である。

【００６５】これにより、外部の空気が筺体内に混入す
ることが皆無となり、筺体内に塵やほこりが侵入するこ
とがなくなる。よって、筺体内の種々の光学部品に汚れ
が付着し、性能の低下や部品の劣化などが引き起こされ
るという問題を解消することができるという効果を奏す
る。また、同時に、筺体内を定期的に清掃するなどのメ
ンテナンスをする必要をなくすことができるという効果
を奏する。

【００６６】また、筺体内および空気循環管路内の空気
を循環させるための送風手段は、空気循環管路内に設け
られているので、その騒音を比較的小さくすることがで
きるという効果を奏する。

【００６７】請求項２の発明に係る光源装置は、上記空
気循環管路は、上記筺体から空気が排気される排気ダク
トと、上記筺体内に空気を送る吸気ダクトと、上記排気
ダクトと上記吸気ダクトとの間に配置された、上記熱交
換手段としての熱交換器とを備えている構成である。

【００６８】これにより、請求項１の構成による効果に
加えて、空気の流路において、比較的その流路抵抗とな
るものが少ない構成となるので、送風手段の出力を比較
的小さくすることができるとともに、さらに騒音を小さ
くすることができるという効果を奏する。

【００６９】請求項３の発明に係る光源装置は、上記排
気ダクトは、複数のフィンが外面に形成された蛇腹状の
金属パイプから構成されている構成である。

【００７０】これにより、請求項２の構成による効果に
加えて、排気ダクトにおいても、循環する空気の冷却を
行うことができる。よって、上記熱交換器において必要
とされる熱交換能力を下げることができるので、例え
ば、熱交換器の構成をより簡素にすることによりコスト
を下げることができるという効果を奏する。また、熱交
換器における流路抵抗を下げることも可能となるので、
上記送風手段の出力を下げるとともに、その騒音を小さ
くすることができるという効果を奏する。

【００７１】請求項４の発明に係る光源装置は、上記熱
交換器は、熱交換器冷却用ファンを備えている構成であ
る。

【００７２】これにより、請求項２の構成による効果に
加えて、熱交換器における熱交換をより効率良く行うこ
とができるという効果を奏する。

【００７３】請求項５の発明に係る光源装置は、上記熱
交換器は、金属からなる中空のパイプの中に冷媒を封入
したヒートパイプを備えている構成である。

【００７４】これにより、請求項２の構成による効果に
加えて、熱交換器における熱交換能力を極めて高くする
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る光源装置の概略構
成を示す模式図である。

【図２】上記光源装置が備える熱交換器の一構成例を示
す平面図である。

【図３】上記光源装置が備える熱交換器の他の構成例を
示す斜視図である。

【図４】上記光源装置が備える熱交換器のさらに他の構
成例を示す斜視図である。

【図５】上記光源装置が備える熱交換器のさらに他の構
成例を示す斜視図であり、同図（ａ）はその外観を、同
図（ｂ）はその内部構成を示している。

【図６】図５（ａ）に示す熱交換器の内部構成の他の構
成例を示す平面図である。

【図７】従来の光源装置の概略構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１筺体２空気循環管路３光源部４Ａ・４Ｂ第１および第２のフライアイレンズ５コンデンサレンズ６ハロゲンランプ７ヒートシンク８リフレクタ９排気ダクト１０吸気ダクト１１熱交換器１２熱交換器冷却用ファン１３シロッコファン（送風手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を発する際に発熱する光源部と、上記光源部を密閉した状態で取り囲むように設けられる
筺体と、上記筺体の外部に配置され、筺体内の空気を循環させる
ように筺体に接続された管路からなる空気循環管路と、上記空気循環管路内および上記筺体内の空気を循環させ
るように、空気循環管路内に設けられた送風手段と、上記空気循環管路の内部と外部との間で熱交換を行う熱
交換手段とを備えていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】上記空気循環管路は、上記筺体から空気が
排気される排気ダクトと、上記筺体内に空気を送る吸気
ダクトと、上記排気ダクトと上記吸気ダクトとの間に配
置された、上記熱交換手段としての熱交換器とを備えて
いることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】上記排気ダクトは、複数のフィンが外面に
形成された蛇腹状の金属パイプから構成されていること
を特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項４】上記熱交換器は、熱交換器冷却用ファンを
備えていることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
【請求項５】上記熱交換器は、金属からなる中空のパイ
プの中に冷媒を封入したヒートパイプを備えていること
を特徴とする請求項２記載の光源装置。