JP2008282786A - 光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光源装置、特にプロジェクタに用いる光源装置に関するものであり、放電ランプを効率的に冷却することを目的とするものである。
【解決手段】本発明は、請求項１に記載するように、放電ランプと、この放電ランプの周囲を囲み、一定方向に光を反射する反射鏡とを有し、前記反射鏡には、前記放電ランプに外部からの冷却風を導くスリット状開口を有することを特徴としている。
本発明では、冷却風の流れを大きく変化させることなく、冷却ファンからの冷却風が直接スリットを通り、放電ランプに当る構成としている。
このため、冷却風の制御に対して、応答性よく放電ランプの温度が変化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源装置、特にプロジェクタに用いるのに適した光源装置に関するものである。

通常、高圧水銀灯からなる放電ランプは高熱を発するため、放電ランプの冷却が必要となる。
例えば、高圧水銀灯は、寿命劣化や破損、発光のちらつきなどを抑えるために、適正な温度に冷却し、正常なハロゲンサイクルを発生させる必要があり、バーナートップは約９００度から９６０度程度、電極であるモリブデン箔とリード線は３５０度以下に冷却して使用することが重要となる。
以上のように、放電ランプは、適切な温度となるように調節する必要があるが、従来は、放電ランプを中央に配置し、光軸方向に光を導く反射鏡があるため、直接に冷却風を放電ランプに当てることができず、適切な温度の調節は困難であった。

特開２００５−１７３０８５号

上記特許文献１では、反射鏡の上方に設けられた冷却風流入口に、冷却風の流れを分割、制御する冷却風制御部材を設けて、冷却風の流れを制御することで、適切な冷却制御を行うことが示されている。

しかしながら、この従来例も、直接に放電ランプに冷却風を当てるものではないため、冷却ファンの風量の制御に対して、時間的な遅延が発生し、また、冷却風の制御量に対して、冷却効果は小さく、従って冷却効率が悪いものとなる。

上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載するように、放電ランプと、この放電ランプの周囲を囲み、一定方向に光を反射する反射鏡とを有し、前記反射鏡には、前記放電ランプに外部からの冷却風を導くスリット状開口を有することを特徴とする光源装置である。

本発明では、冷却風の流れを大きく変化させることなく、冷却ファンからの冷却風が直接スリットを通り、放電ランプに当る構成としている。このため、冷却風の制御に対して、応答性よく放電ランプの温度が変化する。

以上述べたように本発明では、冷却風の制御に対して、応答性よく、かつ適切に、また効率的に光源装置を冷却することが可能となる。

本発明に係る光源装置は、例えばＤＬＰ方式を利用したプロジェクタ装置に用いられる。以下、図面を参照して詳細に説明する。

以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例を示す断面図であり、光源１の構成部品の位置関係を示している。
これらの図において、２は高圧水銀などが充填され、放電により光を放出する放電ランプ（以下バーナーと言う。）、３はバーナー２から放出された光線を集光して２次光源を作る集光ミラーとしての反射鏡（以下リフレクタと言う。）である。
４はこのリフレクタに設けられたスリット状の開口である。
更に５はこのスリット状開口４に冷却風を導くガイド板である。
尚、この図中に記載されたガイド板５は、簡略化した構造を示している。

リフレクタ３は、バーナー２から放出される光の中に含まれる赤外線成分を透過し、白色光成分を反射するものであり、安価なボロンシリコン系ガラスを母材とし、内側に図示しない光反射膜がコーティングされている。尚、本発明は母材の材質には限定されず、他のガラス材を用いてもよい。

この実施例では、スリット状開口４は、光源装置１の光軸に対して水平に１対（２つ）設けられている。
第１のスリット状開口は、冷却風の導入口であり、ガイド板５に沿って送られてくる冷却風を光源装置１内に導入し、バーナー２を冷却する。
第２のスリット状開口は、バーナー２を中心として、第１のスリット状開口と対向して設けられ、熱せられた冷却風を排気するための排出口を構成する。

図２は、光源１を背後から見た構造を示している。
冷却風の一部はリフレクタ３全体を冷却し、他の冷却風の一部がガイド板５に沿ってスリット状開口４に導入される。

図３に、第２の実施例の光源装置を示す。
この実施例では、スリット状開口４は、光源装置１の光軸に対して垂直に設けられている。
この実施例においても、スリット状開口４は、冷却風導入用と排気風導出用の１対の開口からなり、バーナー２を中心に対向して配置されている。
また、冷却風の導入用の開口にはガイド板５が設けられている。

図４は、光源１を背後から見た状態を示している。
本実施例においても、冷却風の一部はリフレクタ３全体を冷却し、他の冷却風の一部がガイド板５に沿ってスリット状開口４に導入される。

図５は、本発明の光源装置１が用いられるプロジェクタ装置の構造図であり、２、３、４はそれぞれ、先に説明した光源装置の構成物であるバーナー、リフレクタ、及びガイド板を示している。
１１は冷却ファン、１２は輪帯部分が光の三原色（赤、緑、青）に分割された回転可能なカラーフィルタ、１３は光学部品であるライトトンネル、１４はコンデンサレンズ、１５は折り返しミラーとしての平面ミラー、１６は第２の折り返しミラーとしての球面ミラー、１７は後述する反射表示手段としてのＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）、１８は第２のコンデンサレンズ、１９は投影レンズである。

ここで、ＤＭＤ１７は、「光学」（ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．６，ｐ．３１３〜３１４，１９９６年）に記載されているように、２次元的に配列した各ピクセルが微小なミラーから構成され、各ピクセルごとにその直下に配置されたメモリー素子による静電界作用によって上記微小ミラーの傾きを制御し、反射光の反射角度を変化させることによってオン／オフ状態を作る反射形表示素子である。そして、ピクセルがオフの状態では、当該ピクセルの微小ミラーによる反射光が投影レンズに入射せず、ピクセルがオンの状態では、当該ピクセルの微小ミラーによる反射光が投影レンズ１９に入射してスクリーンに画像を形成するように光学系部品を配置する必要がある。なお、各ピクセルの微小ミラーのオン時の傾き角は、ＤＭＤ１７の光線の入射面に対して１０から１２度程度と決められている。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、スリット形状やガイド板の形状は種々変更可能である。
また、スリット状開口は冷却風導入用と排気風導出用の１対とするのではなく、冷却風導入用だけでもよい。
この場合は、光源の前面、或いは後の放電ランプ取り付け部付近から排気される。

本発明に係る光源装置は、高画質が望まれるプロジェクタに用いることができる。プロジェクタは、前面投射型プロジェクタあるいは背面投射型プロジェクタなどであってもよい。
以上述べたように本発明では、放電ランプを効率的に冷却することが可能となるため、本発明の光源装置は、小型の機器に利用することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施例の形態に係る主要な構成を示す側面断面図である。 図２は、第１の実施例の後面図である。 図３は、第２の実施例を示す側面図である。 図４は、第２の実施例の後面図である。 図５は、第１の実施例の光源を用いたプロジェクタ装置の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１：光源
２：放電ランプ
３：リフレクタ
４：スリット状開口
５：ガイド板

Claims (5)

1. 放電ランプと、この放電ランプの周囲を囲み、一定方向に光を反射する反射鏡とを有し、前記反射鏡には、前記放電ランプに外部からの冷却風を導くスリット状開口を有することを特徴とする光源装置。
2. 前記スリット状開口は、冷却風導入用と排気風導出用の１対の開口で構成され、前記放電ランプを中心に配置したことを特徴とする請求項１項記載の光源装置。
3. 前記スリット状開口は、光源の光軸に対し、に水平に配置したことを特徴とする請求項１項記載の光源装置。
4. 前記スリット状開口は、光源の光軸に対し、垂直に配置したことを特徴とする請求項１項記載の光源装置。
5. 前記開口に冷却風を導くためのガイド板を有することを特徴とする請求項１項記載の光源装置。

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