JP4939063B2

JP4939063B2 - 光源用ランプおよびプロジェクター

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Publication number: JP4939063B2
Application number: JP2006009058A
Authority: JP
Inventors: 陸河内
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2026-01-17
Also published as: JP2007193990A

Description

この発明は、光源用ランプおよびプロジェクターに関し、さらに詳しくは、光源が発光ダイオードから成ると共にランプ光度を増加し得る光源用ランプおよび前記光源用ランプを用いたプロジェクターに関する。

近年では、プロジェクターなどの光源としてＬＥＤ（light-emitting diode）を用いた光源用ランプが採用されている。かかる従来の光源用ランプには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の光源用ランプ（プロジェクタ用光源）は、所定の大きさの光源の面を形成するように配置された複数の発光ダイオードと、このそれぞれの発光ダイオードからの出射光が平行光となるようにこのそれぞれの発光ダイオードの先端にそれぞれ設けられたレンズとを具備したことを特徴とする。

しかしながら、ＬＥＤを光源とする光源用ランプでは、ランプ光度が小さいという課題がある。

特開２００５−１７５７６号公報

この発明は、光源が発光ダイオードから成ると共にランプ光度を増加し得る光源用ランプおよび前記光源用ランプを用いたプロジェクターを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる光源用ランプは、光源からの光をレンズにて集光して出射する光源用ランプであって、前記光源がメイン光源およびサブ光源を有し、前記メイン光源および前記サブ光源が配列された複数の発光ダイオードから成ると共に、前記サブ光源が前記メイン光源の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置されており、且つ、前記メイン光源および前記サブ光源を収容すると共に複数の通気孔を有するランプハウジングと、送風ファンを有すると共に前記送風ファンからの空気を複数の前記通気孔を介して前記メイン光源および前記サブ光源に供給して前記メイン光源および前記サブ光源を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段は、前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面に対して空気の出口を対向させて配置される前記通気孔と、前記サブ光源の前記発光ダイオードの配列面に対して空気の出口を対向させて配置される前記通気孔とをそれぞれ有することを特徴とする。

この光源用ランプは、冷却手段によりメイン光源およびサブ光源が冷却されるので、ランプ点灯時の発熱による弊害が低減される利点がある。

この光源用ランプは、簡素かつ効果的にメイン光源およびサブ光源が冷却される点で好ましい。

この光源用ランプでは、通気孔を通過した空気がメイン光源あるいはサブ光源の前面（発光ダイオードの配列面）に対して略垂直に吹き付けられる。これにより、メイン光源およびサブ光源が効果的に冷却される利点がある。

また、この発明にかかる光源用ランプは、光源からの光をレンズにて集光して出射する光源用ランプであって、前記光源がメイン光源およびサブ光源を有し、前記メイン光源および前記サブ光源が配列された複数の発光ダイオードから成ると共に、前記サブ光源が前記メイン光源の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置されており、且つ、前記メイン光源および前記サブ光源を収容すると共に複数の通気孔を有するランプハウジングと、送風ファンを有すると共に前記送風ファンからの空気を複数の前記通気孔を介して前記メイン光源および前記サブ光源に供給して前記メイン光源および前記サブ光源を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段は、前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面に対して側方から空気を吹き出す前記通気孔と、前記サブ光源の前記発光ダイオードの配列面に対して側方から空気を吹き出す前記通気孔とをそれぞれ有することを特徴とする。

この光源用ランプでは、通気孔を通過した空気がメイン光源あるいはサブ光源に対して側方から吹き付けられる。すると、空気が発光ダイオードの配列面の前面を側方から撫でるように通過して、メイン光源およびサブ光源が冷却される。かかる構成とすれば、通気孔がメイン光源あるいはサブ光源に対向する位置に形成される構成と比較して、通気孔の形成スペースの分だけランプハウジングの外径を小型化できる利点がある。

また、この発明にかかる光源用ランプは、光源からの光をレンズにて集光して出射する光源用ランプであって、前記光源がメイン光源およびサブ光源を有し、前記メイン光源および前記サブ光源が配列された複数の発光ダイオードから成ると共に、前記サブ光源が前記メイン光源の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置されており、且つ、前記メイン光源および前記サブ光源を収容すると共に複数の通気孔を有するランプハウジングと、送風ファンを有すると共に前記送風ファンからの空気を複数の前記通気孔を介して前記メイン光源および前記サブ光源に供給して前記メイン光源および前記サブ光源を冷却する冷却手段とを備え、前記冷却手段は、前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面を横断した後に前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面を横断する空気通路を有することを特徴とする。

この光源用ランプでは、冷却空気がメイン光源あるいはサブ光源の表面を横断するので、メイン光源およびサブ光源が効果的に冷却される利点がある。

また、この発明にかかる光源用ランプは、前記通気孔からの空気を前記メイン光源あるいは前記サブ光源の表面にガイドする送風ガイドが設けられる。

この光源用ランプでは、送風ガイドによりガイドされた空気がメイン光源あるいはサブ光源に効率的に吹き付けられるので、メイン光源およびサブ光源が効果的に冷却される利点がある。

また、この発明にかかる光源用ランプは、前記メイン光源および前記サブ光源の発光ダイオードが、アルミニウム製あるいはマグネシウム製の基板上に配列される。

この光源用ランプでは、アルミニウム製あるいはマグネシウム製から成る回路基板の放熱性により発光ダイオードの冷却が促進される。これにより、メイン光源およびサブ光源がより効果的に冷却される利点がある。

また、この発明にかかるプロジェクターは、上記の光源用ランプを光源として有することを特徴とする。

上記の光源用ランプを用いたプロジェクターでは、光源が冷却手段により冷却されるので、稼働時における適用製品の発熱が低減される利点がある。

この発明にかかる光源用ランプは、冷却手段によりメイン光源およびサブ光源が冷却されるので、ランプ点灯時の発熱による弊害が低減される利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１〜図３は、この発明の実施例にかかる光源用ランプを示す断面図（図１および図２）ならびにブロック図（図３）である。図４〜図６は、図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図７および図８は、図１に記載した光源用ランプの導光手段を示す平面図（図７）および断面図（図８）である。図９および図１０は、図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図１１および図１２は、図１に記載した光源用ランプの変形例を示す説明図である。図１３は、図１に記載した光源用ランプの冷却手段の作用を示す説明図である。図１４〜図１８は、図１に記載した光源用ランプの冷却手段の変形例を示す説明図である。図１９および図２０は、図１に記載した光源用ランプの適用例を示す説明図である。

［光源用ランプ］
この光源用ランプ１は、ランプハウジング２と、メイン光源３と、レンズ４と、制御部５とを有する（図１〜図３参照）。ランプハウジング２は、筒状部材から成り、内部にメイン光源３、レンズ４および制御部５を収容する。メイン光源３は、複数の発光ダイオード３２とこれらの発光ダイオード３２の回路基板３１とを有し、各発光ダイオード３２が回路基板３１上に格子状に配列されて構成される。また、メイン光源３は、発光ダイオード３２の配列面をランプハウジング２の軸方向に向けてランプハウジング２内に固定設置される。また、このメイン光源３では、放熱性を高めるためにアルミニウム製あるいはマグネシウム製の回路基板３１が採用されている。レンズ４は、メイン光源３（発光ダイオード３２の配列面）の前方に配置され、メイン光源３からの光を集光する機能を有する。制御部５は、メイン光源３の駆動を制御する機能を有し、外部の電源（図示省略）に接続されている。なお、光源用ランプ１の電源は、例えば、家庭用電源や車両用バッテリにより構成される。この光源用ランプ１では、稼働時にてメイン光源３が駆動されて点灯し、その光がレンズ４を介して集光されて前方に出射される。

この光源用ランプ１では、メイン光源３が発光ダイオード３２から成るので、（１）光源がキセノンランプや超高圧水銀ランプから成る構成と比較して、ランプ寿命、発光効率および始動性が向上する利点がある（図６参照）。なお、図６の図表中に示すランプ寿命および発光効率は、５００［Ｗ］運転時での測定値である。また、（２）メイン光源３の発熱量が小さいので、ランプの冷却システムを簡素化できる利点がある。例えば、キセノンランプでは稼働時にてランプ温度が約５００［℃］となるが、この光源用ランプ１では、同等の出力条件下にてランプ温度が約１００［℃］程度に低減される。また、（３）メイン光源３の消費電力が小さいので、ランプの低電力化が可能となる利点があり、また、ランプの安全性や駆動回路が簡素化される利点がある。例えば、キセノンランプは約２００［Ｖ］の直流電源により駆動されるが、この光源用ランプ１は約１０[Ｖ]の直流電圧により同等の出力条件下での駆動が可能である。

［ＰＷＭ制御］
ここで、この光源用ランプ１では、メイン光源３がパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）により駆動される。具体的には、制御部５がパルス信号を発生し、これにより、メイン光源３にパルス電圧が印加されてメイン光源３が点灯する（図４参照）。また、このパルス信号のデューティー値Ｔ／Ｎが調整されることによりランプの調光制御が行われる。また、メイン光源３の輝度ｌｍのサチレーション値に基づいてパルス信号の周波数ｆが選択され、ランプの駆動周波数の最適化が行われる（図５参照）。

かかる構成では、メイン光源３がパルス幅変調制御されて駆動されるので、光源がアナログ制御される構成と比較して、一定の輝度ｌｍを確保しつつランプの消費電力を低減できる利点がある。また、併せてメイン光源３（発光ダイオード３２）の発熱が低減される利点がある。

［導光手段］
一般に発光ダイオードから成る光源は、キセノンランプ等と比較して光度が小さい。このため、発光ダイオードから成る光源を採用する従来の光源用ランプ（特許文献１参照）では、十分な光度を確保するために多数の発光ダイオードを平面上に配置列する必要がある。このため、ランプが幅方向に大型化するため、既存のプロジェクターや車両用ヘッドランプに適用できないという課題がある。

上記の点に鑑み、この光源用ランプ１では、以下の構成が採用される（図１参照）。まず、メイン光源３に加えてサブ光源６が配置される。サブ光源６は、メイン光源３と同様に、アルミニウム製あるいはマグネシウム製の回路基板６１上に複数の発光ダイオード６２が格子状に配列されて成る。また、サブ光源６は、メイン光源３の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置される。また、サブ光源６は、その発光ダイオード６２の配列面と、メイン光源３の発光ダイオード３２の配列面とが略平行となるように配置されている。なお、サブ光源６は、制御部５によりパルス幅変調制御されて駆動される。

また、ランプハウジング２内には、導光手段７が配置される（図１、図７および図８参照）。この導光手段７は、サブ光源６からの光をメイン光源３の前方に導く機能を有する。導光手段７は、例えば、アクリル樹脂から成る複数の導光部（第一導光部７１および第二導光部７２）が組み合わされて構成される。また、導光手段７は、メイン光源３とサブ光源６との間に挟み込まれて配置される。また、導光手段７は、その第一導光部７１の平面がサブ光源６の前方（発光ダイオード６２の配列面側）に位置し、第二導光部７２が第一導光部７１の周囲から前方を臨むように、配置される。なお、導光手段７には、光の漏れを低減すると共に光を内部にて乱反射させるために、シボ加工や反射膜の蒸着が要所に施されている。

かかる構成では、メイン光源３の光と、導光手段７によりメイン光源３の前方に導かれたサブ光源６の光とが、レンズ４にて集光されて外部に出射される（図９参照）。具体的には、サブ光源６からの光が第一導光部７１の底面から導光手段７に入射し、第一導光部７１内にて放射状に乱反射して周囲の第二導光部７２に導かれ、第二導光部７２内を通って端部からメイン光源３の前方に出射される。これにより、ランプの光源がメイン光源３のみから成る構成と比較して、ランプの光度が増加する利点がある。また、かかる構成では、メイン光源３およびサブ光源６が縦列に配置されているので（図１および図７参照）、ランプの光源が単一の平面上に配置された多数の発光ダイオードから成る構成と比較して、ランプが幅方向に小型化される利点がある。

また、上記のように、メイン光源３およびサブ光源６がパルス幅変調制御される構成では、一定の輝度ｌｍを確保しつつランプの消費電力を低減するための最適化が可能となる利点がある。特に、メイン光源３およびサブ光源６では、多数の発光ダイオード３２，６２が用いられるので、消費電力を効率的に低減できる点で有益である。

［導光手段の変形例１］
なお、この光源用ランプ１では、導光手段７がサブ光源６からの光をメイン光源３の周囲からメイン光源３の前方に導く構成が好ましい（図９参照）。通常、ランプからの出射光は、レンズ４によってランプの中央部に集約される。このため、ランプの出射光は、中央部ほどの輝度ｌｍが高く、端部に向かうに連れて輝度ｌｍが低くなる（図１０参照）。この点において、上記の構成では、サブ光源６からの光がメイン光源３の周囲から前方に出射されるので、ランプの輝度ｌｍが中央部と端部とで均一化される（平行度が高い照射光を得られる）利点がある。また、かかる構成は、例えば、光源用ランプ１がプロジェクターに用いられる場合に投影画像の全体（中央部および端部）の輝度が均一化されて画像が見易くなる点で、特に有益である。

また、かかる構成では、導光手段７が、サブ光源６からの光の入射面となる第一導光部７１と、メイン光源３の外周を囲む略環状構造を有すると共に第一導光部７１により導かれた光をメイン光源３の前方に導く第二導光部７２とを有することが好ましい（図７〜図９参照）。かかる構成では、導光手段７が略環状構造（第二導光部７２）を有するので、サブ光源６からの光がメイン光源３の周囲から環状に出射される。これにより、簡素な構成にて、ランプの輝度が中央部と端部とで均一化される利点がある（図１０参照）。

また、上記の構成では、導光手段７の第二導光部７２が略環状に組み合わされた複数の導光板から成ることが好ましい（図７および図８参照）。例えば、導光手段７が、正八角形の平板形状を有する第一導光部７１と、台形断面を有する八枚の導光板から成る。そして、第二導光部７２が第一導光部７１の外周を囲むように環状に組み合わされて配置される。かかる構成では、導光手段７が単一部材から成る構成と比較して、導光手段７の加工が容易という利点がある。

しかし、これに限らず、導光手段７の第二導光部７２が略円環形状を有する単一の導光部材から成ることが好ましい（図示省略）。かかる構成では、第二導光部７２の円環形状の内側にメイン光源３が配置され、メイン光源３の周囲（円環形状の第二導光部７２）からサブ光源６の光が出射される。すると、第二導光部７２の円環形状により、ランプ全体の出射光が円形となる。これにより、ランプの配光パターンのガタツキが低減される利点がある。

また、導光手段７は、導光板に限定されない。例えば、導光手段７が光ファイバーにより構成されても良い（図１１参照）。例えば、導光手段７が環状に束ねられた複数本の光ファイバー７３により構成され、各光ファイバー７３の一方の端部がサブ光源６の前方に配置されると共に、他方の端部がメイン光源３の側方から前方を臨むように配置される。かかる構成では、サブ光源６からの光が各光ファイバー７３を介してメイン光源３の前方に導かれる。かかる構成としても、メイン光源３の光とサブ光源６の光とが同一方向に出射されて、ランプの光度が十分に確保される利点がある。また、光ファイバー７３が可撓性を有するので、サブ光源６からメイン光源３の前方への導光路の形成が容易となる（導光手段７の構成が簡素となる）利点がある。

［導光手段の変形例２］
また、この光源用ランプ１では、メイン光源３の光の出射方向とサブ光源６の光の出射方向とが略同軸上かつ略同一方向に向くようにメイン光源３およびサブ光源６が配列されることが好ましい（図１および図９参照）。かかる構成では、メイン光源３およびサブ光源６が同一方向を向いているので、サブ光源６からの光がメイン光源３の前方に導かれるときの光の損失が少ない。これにより、例えば、メイン光源３およびサブ光源６が反対方向を向いている構成と比較して、ランプの発光効率が向上する利点があり、また、導光手段７の構成が簡素化される利点がある。

しかし、これに限らず、メイン光源３の光の出射方向とサブ光源６の光の出射方向とが略同軸上かつ反対方向に向くようにメイン光源３およびサブ光源６が配列されても良い（図１２参照）。かかる構成では、導光手段７の第一導光部７１がメイン光源３およびサブ光源６の後段に配置される。そして、サブ光源６からの光が第一導光部７１から導光手段７に入射し、第一導光部７１内にて放射状に乱反射して周囲の第二導光部７２に導かれ、第二導光部７２内を通って端部からメイン光源３の前方に出射される（図９参照）。したがって、サブ光源６からの光が導光手段７によりＵターンするように導かれてメイン光源３の前方に至る。かかる構成としても、メイン光源３の光とサブ光源６の光とが同一方向に出射されて、ランプの光度が十分に確保される利点がある。

［導光手段の変形例３］
また、この光源用ランプ１では、光源がメイン光源３およびサブ光源６から成る二段構造を有する（図１参照）。しかし、これに限らず、光源がメイン光源３および複数のサブ光源６から成る三段構造を有しても良い（図示省略）。これにより、ランプの光度がより好適に確保される利点がある。なお、かかる構成は、図１に示す構成に準じて当業者自明の範囲内にて適宜設計できる。

［冷却手段］
一般に高輝度の発光ダイオードは、発光時に高熱を発する性質を有する。また、発光ダイオードを光源とするランプがプロジェクターや車両用ヘッドランプに適用される場合には、十分なランプ光度を確保するために、多数の発光ダイオードがアレイ状に密集するように基板上に配置されて光源が構成される。このため、ランプ点灯時には、発光ダイオードの発熱によって光源が高温となる。すると、発光ダイオードが定格状態で機能せず、また、光源が発火するおそれもある。

上記の点に鑑み、この光源用ランプ１は、メイン光源３およびサブ光源６を冷却する冷却手段８が設けられている（図１、図２および図１３参照）。冷却手段８は、例えば、送風ファン８１と、ランプハウジング２に形成された複数の通気孔８２とにより構成される。そして、送風ファン８１からの空気が通気孔８２を介してメイン光源３およびサブ光源６に供給されるように、ランプハウジング２内に空気通路が形成されている。

かかる構成では、冷却手段８によりメイン光源３およびサブ光源６が冷却されるので、ランプ点灯時の発熱による弊害が低減される利点がある。また、冷却手段８が送風ファン８１および複数の通気孔８２から成る構成（空冷構造）では、簡素かつ効果的にメイン光源３およびサブ光源６が冷却される点で好ましい。

［冷却手段の変形例１］
なお、この光源用ランプ１では、通気孔８２の出口がメイン光源３の発光ダイオード３２の配列面あるいはサブ光源６の発光ダイオード６２の配列面に略対向する位置に配置されることが好ましい（図１および図１３参照）。例えば、通気孔８２がレンズ４の側方あるいは導光手段７の側方に形成され、通気孔８２の出口がメイン光源３あるいはサブ光源６の配列面側に向くように構成される。かかる構成では、通気孔８２を通過した空気がメイン光源３あるいはサブ光源６の前面（発光ダイオード３２、６２の配列面）に対して略垂直に吹き付けられる。これにより、メイン光源３およびサブ光源６が効果的に冷却される利点がある。

しかし、これに限らず、通気孔８２の出口がメイン光源３の発光ダイオード３２の配列面あるいはサブ光源６の発光ダイオード６２の配列面の略側方に形成されても良い（図１４参照）。例えば、通気孔８２がランプハウジング２の側面（円筒形状の周面）に形成される。かかる構成では、通気孔８２を通過した空気がメイン光源３あるいはサブ光源６に対して側方から吹き付けられる。すると、空気が発光ダイオード３２、６２の配列面の前面を側方から撫でるように通過して、メイン光源３およびサブ光源６が冷却される。かかる構成とすれば、通気孔８２がメイン光源３あるいはサブ光源６に対向する位置に形成される構成と比較して、通気孔８２の形成スペースの分だけランプハウジング２の外径を小型化できる利点がある（図１３および図１４参照）。

また、この光源用ランプ１では、メイン光源３およびサブ光源６が隙間を隔てつつ隣接して配置される構成において、メイン光源３とサブ光源６との隙間に送風ファン８１からの空気の通路が形成されることが好ましい（図１５参照）。例えば、メイン光源３およびサブ光源６が対向あるいは背中合わせに配列されており、これらのメイン光源３およびサブ光源６の間を冷却空気が通過するように、空気通路が形成される。かかる構成では、メイン光源３とサブ光源６との隙間を通過する空気によりメイン光源３およびサブ光源６の双方が同時に冷却される。これにより、単一の空気通路によってメイン光源３およびサブ光源６が冷却されるので、ランプハウジング２内における空気通路の構成が簡素化される利点がある。

また、この光源用ランプ１では、送風ファン８１からの空気の通路がメイン光源３あるいはサブ光源６の表面を横断するように、複数の通気孔８２が配置されることが好ましい（図１４〜図１８参照）。例えば、上流側（メイン光源３あるいはサブ光源６に空気を供給する側）の通気孔８２の出口と下流側（メイン光源３あるいはサブ光源６を冷却した後の空気を排出する側）の通気孔８２の入口とを結ぶ直線がメイン光源３あるいはサブ光源６を横切るように、複数の通気孔８２が配置される。かかる構成では、冷却空気がメイン光源３あるいはサブ光源６の表面を横断するので、メイン光源３およびサブ光源６が効果的に冷却される利点がある。

なお、上記の空冷構造に限らず、冷却手段８として水冷構造が採用されても良い（図示省略）。

［冷却手段の変形例２］
なお、この光源用ランプ１では、通気孔８２からの空気をメイン光源３あるいはサブ光源６の表面にガイドする送風ガイド８３が設けられることが好ましい（図１および図１３参照）。送風ガイド８３は、例えば、フィン状部材から成り、通気孔８２の下流側に配置されて、通気孔８２を通過した空気をメイン光源３あるいはサブ光源６にガイドする。かかる構成では、送風ガイド８３によりガイドされた空気がメイン光源３あるいはサブ光源６に効率的に吹き付けられるので、メイン光源３およびサブ光源６が効果的に冷却される利点がある。

［冷却手段の変形例３］
また、この光源用ランプ１では、メイン光源３およびサブ光源６の発光ダイオード３２、６２が、アルミニウム製あるいはマグネシウム製の回路基板３１、６１上に配列されることが好ましい（図１参照）。かかる構成では、回路基板３１、６１の放熱性により発光ダイオード３２、６２の冷却が促進される。これにより、メイン光源３およびサブ光源６がより効果的に冷却される利点がある。

［適用対象１］
この光源用ランプ１は、例えば、プロジェクター用光源に適用されることが好ましい。かかるプロジェクターでは、上記のように光源用ランプ１の光源３、６がＰＷＭ制御により駆動されるので（図１〜図５参照）、光源がアナログ制御により駆動される構成と比較して、ランプの消費電力および発熱が低減される。これにより、適用製品の低電力性および低発熱性が向上する利点がある。また、この光源用ランプ１では、光源が縦列に配置されたメイン光源３およびサブ光源６から成るので（図１および図９参照）、光源が単一の平面上に配置された多数の発光ダイオードから成る構成と比較して、ランプの光度を一定以上に確保しつつランプを幅方向に小型化することができる。これにより、適用製品の小型化およびデザイン性の向上が可能となる利点がある。また、この光源用ランプ１では、光源３、６が冷却手段８により冷却されるので（図１３参照）、稼働時における適用製品の発熱が低減される利点がある。

以下に、光源用ランプ１が液晶プロジェクター１００およびＤＬＰ（登録商標）プロジェクター１１０に適用された例について、それぞれ説明する（図１９および図２０参照）。

図１９に示す液晶プロジェクター１００では、まず、光源用ランプ１から白色光が出射される。そして、この白色光が、第一ダイクロックミラー１０１にて赤色光（透過光）と緑色光および青色光（反射光）とに分離され、さらに、第二ダイクロックミラー１０２にて緑色光（透過光）と青色光（反射光）とに分離される。次に、これらの赤色光、緑色光および青色光が各液晶パネル１０３〜１０５を透過することにより各色（赤色、緑色および青色）の映像として投影される。そして、各色の映像がプリズム１０６にて合成され、この合成光が投影用レンズ１０７を介してスクリーン１０８に投影される。これにより、スクリーン１０８に映像が映し出される。

図２０に示すＤＬＰプロジェクター１１０では、まず、光源用ランプ１から白色光が出射される。そして、この白色光がカラーホイール１１１にて赤色光、緑色光および青色光に分離される。具体的には、カラーホイール１１１が赤色、緑色および青色を有しており、高速回転することにより各色のフィルターにて白色光を透過させて分離する。そして、カラーホイール１１１を透過した赤色光、緑色光および青色光がＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）１１２にて順番に反射され、投影用レンズ１１３を介してスクリーン１１４に投影される。これにより、スクリーン１１４に映像が映し出される。

［適用対象２］
また、この光源用ランプ１は、発電所などに設置される照明用ランプとして用いられることが好ましい。例えば、発電所では構内を監視する必要性から、監視用ランプが長時間かつ連続的に稼働される。この点において、この光源用ランプ１は、ランプ寿命および発光効率に優れる点で好ましい（図６参照）。また、光源用ランプ１は、縦列に配置された複数の光源３、６により大光量および省スペース化が実現されているので、監視に必要な十分な光量を出力できると共に狭いスペースに設置できる点で好ましい（図７参照）。また、光源用ランプ１は、冷却手段８により光源３、６を冷却できるので、長時間かつ連続的な稼働時におけるランプの過熱が防止される点で好ましい（図１３参照）。

［適用対象３］
また、この光源用ランプ１は、例えば、車両用ヘッドランプなどに適用され得る（図示省略）。

以上のように、本発明にかかる光源用ランプは、光源が発光ダイオードから成ると共にランプ光度を増加し得る点で有用である。

この発明の実施例にかかる光源用ランプを示す断面図である。この発明の実施例にかかる光源用ランプを示す断面図である。この発明の実施例にかかる光源用ランプを示すブロック図である。図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの導光手段を示す平面図である。図１に記載した光源用ランプの導光手段を示す断面図である。図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの作用を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの冷却手段の作用を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの冷却手段の変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの冷却手段の変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの冷却手段の変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの冷却手段の変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの冷却手段の変形例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの適用例を示す説明図である。図１に記載した光源用ランプの適用例を示す説明図である。

符号の説明

１光源用ランプ
２ランプハウジング
３メイン光源
３１回路基板
３２発光ダイオード
４レンズ
５制御部
６サブ光源
６１回路基板
６２発光ダイオード
７導光手段
７１第一導光部
７２第二導光部
７３光ファイバー
８冷却手段
８１送風ファン
８２通気孔
８３送風ガイド

Claims

光源からの光をレンズにて集光して出射する光源用ランプであって、
前記光源がメイン光源およびサブ光源を有し、前記メイン光源および前記サブ光源が配列された複数の発光ダイオードから成ると共に、前記サブ光源が前記メイン光源の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置されており、且つ、
前記メイン光源および前記サブ光源を収容すると共に複数の通気孔を有するランプハウジングと、送風ファンを有すると共に前記送風ファンからの空気を複数の前記通気孔を介して前記メイン光源および前記サブ光源に供給して前記メイン光源および前記サブ光源を冷却する冷却手段とを備え、
前記冷却手段は、前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面に対して空気の出口を対向させて配置される前記通気孔と、前記サブ光源の前記発光ダイオードの配列面に対して空気の出口を対向させて配置される前記通気孔とをそれぞれ有することを特徴とする光源用ランプ。
光源からの光をレンズにて集光して出射する光源用ランプであって、
前記光源がメイン光源およびサブ光源を有し、前記メイン光源および前記サブ光源が配列された複数の発光ダイオードから成ると共に、前記サブ光源が前記メイン光源の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置されており、且つ、
前記メイン光源および前記サブ光源を収容すると共に複数の通気孔を有するランプハウジングと、送風ファンを有すると共に前記送風ファンからの空気を複数の前記通気孔を介して前記メイン光源および前記サブ光源に供給して前記メイン光源および前記サブ光源を冷却する冷却手段とを備え、
前記冷却手段は、前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面に対して側方から空気を吹き出す前記通気孔と、前記サブ光源の前記発光ダイオードの配列面に対して側方から空気を吹き出す前記通気孔とをそれぞれ有することを特徴とする光源用ランプ。
光源からの光をレンズにて集光して出射する光源用ランプであって、
前記光源がメイン光源およびサブ光源を有し、前記メイン光源および前記サブ光源が配列された複数の発光ダイオードから成ると共に、前記サブ光源が前記メイン光源の光の出射方向に対して縦列かつ後方に配置されており、且つ、
前記メイン光源および前記サブ光源を収容すると共に複数の通気孔を有するランプハウジングと、送風ファンを有すると共に前記送風ファンからの空気を複数の前記通気孔を介して前記メイン光源および前記サブ光源に供給して前記メイン光源および前記サブ光源を冷却する冷却手段とを備え、
前記冷却手段は、前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面を横断した後に前記メイン光源の前記発光ダイオードの配列面を横断する空気通路を有することを特徴とする光源用ランプ。
前記通気孔からの空気を前記メイン光源あるいは前記サブ光源の表面にガイドする送風ガイドが設けられる請求項１〜３のいずれか一つに記載の光源用ランプ。
前記メイン光源および前記サブ光源の発光ダイオードが、アルミニウム製あるいはマグネシウム製の基板上に配列される請求項１〜４のいずれか一つに記載の光源用ランプ。
請求項１〜５のいずれか一つに記載の光源用ランプを光源として有することを特徴とするプロジェクター。