JP4910392B2 - ランプハウスおよび保護カバー、ならびに光源装置のランプ交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクター装置等の投影装置に組み込まれる光源装置のランプハウス構造および光源装置のランプ交換方法に関するものである。

近年、映画上映においては配給の簡便性に加え高画質な映像を供給できることからデジタルシネマが主流になりつつある。デジタルシネマ用のプロジェクター装置においては、大きなスクリーンに対して鮮明で迫力ある映像を投影させるためにも、光源は高輝度のランプを用いる必要があり、太陽光に近い光を放射するキセノンランプが使用されている。またその入力は具体的には定格消費電力が２〜３ｋＷである。

図６はプロジェクター装置における光源装置の一例を簡略化して示す説明図である。
光源であるランプは上述したキセノンランプ７０であり、光投射窓６１側の封止部７１が中空状態に、他方の封止部７２がランプ保持部材６２により保持されて水平に支持されている。キセノンランプ７０は、動作時に内部圧力が極めて高くなるものであり、ランプハウス６０内に収容されることにより全方向が壁面で覆われる。ランプハウス６０の内部には互いに対向するよう一対の反射ミラー６３，６４が配置されており、後方に配置されたミラー６３は前方の投射窓に向けて光を反射し、前方に位置されたミラー６４はランプから前方の光投射窓６１に入りきれない光を捉えて後方のミラー６４に向けて反射する。

プロジェクター装置は各映画館に据え置き設置されており、ランプを交換する際には、ランプハウス６０内にすでにランプ７０が組み込まれた光源装置を輸送し、光源装置ごと交換する手段をとっている。従って映写室内においては、ランプ７０は常にランプハウス６０内に収容されており、ランプ３０本体を外部に取り出して扱うようなことがないため安全に行える。しかも、ランプの給電機構としては、図６のような給電突子６７と受け具６９とよりなるコネクタ構造を採用しており、光源装置をプロジェクター装置の所定個所に設置するだけで電気的に結合されるため、作業時間がかからず極めて簡便である。

このような光源装置１０は、ランプ７０を装着する際、図７に示すようにランプハウス６０の側面及び天板部分が一体となったカバー６５を取り外し、前方ミラー６４の開口からランプ７０を挿入して保持部材６２で固定している。保持部材６２はランプの給電機構を兼ねており、ランプ固定が完了すると後方側の電極（陰極）がランプハウス６０外部に導出された給電突子６６に電気的に接続される。前方側の電極（陽極）から導出された給電端子６７は給電用の端子部品６８に接続される。
特開２００１−２５６８１９号公報

近時、デジタル処理能力が各分野で進行し、画像の高精細化が進行している。このため精細な画像をより鮮明に投影するためにもランプの高出力化が要求されている。また、スクリーンの大型化も検討されており、いずれの場合も更なるランプの高輝度、高出力化は必須である。
このようなことに鑑み、近時、従来の定格消費電力（２〜３ｋＷ）のランプよりもはるかに入力の大きな、７ｋＷのキセノンランプを用いた光源装置が開発されている。

しかしながら、ランプの高入力化に伴い、ランプ本体はもとより当該ランプを収容するランプハウスも大型化し、プロジェクター装置に組み込む作業においても煩雑化が避けられない状態となっている。

また、いったん光源装置を組み込んだ後においてランプを交換する際、従来通り光源装置ごと交換することはランプハウスの大きさが限界を超えてしまい、事実上不可能となってきた。そこで、ランプのみを交換する手法が検討されているが、作業上数々の困難性を備えている。

具体的には、以下の通りである。
先ず、光源となるランプは、常温においても発光管内に放電ガスが大気圧より高い状態で封入されたショートアーク型のキセノンランプである。ランプ交換する際、映写室内において光源装置を取り出し、ランプハウスの箱状のカバーを取り外し、ランプの脱着作業を行うことは、非常に時間がかかり好ましくない。
しかも、ランプの給電機構においては、取り付け簡便性に鑑み、従来の装置では、給電突子と受け具の嵌着動作により電気的接合を行えるというコネクタ構造を採用しており、接続が容易であったが、上述したようにランプの入力電力が７ｋＷ以上の入力になると、電流値が１００Ａを超えるものとなるため、コネクタ部品を介在させることは安全性と信頼性の点から望ましくないという問題がある。このため、ランプの給電部と電源装置における給電線とを直接結合することが必要となるが、配線処理をランプ交換ごとに行うのは、先述したようにランプには高圧に放電ガスが封入されているため、誤って接触しないよう慎重を期すことから交換作業に非常に時間がかかってしまい、安全性と信頼性の点から望ましくない。
このように、ランプの入力を大型化しようとすると、光源装置が大型化し、メンテナンス作業性を悪化させる事態を招来する。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、その目的は、下記機構を備えたランプハウス及びランプハウスの保護カバーを提供することにある。
１．プロジェクター装置に光源装置を設置する際、予めランプを取り付けた状態であっても、給電結合を安全に行える機構。
２．ランプの交換を、プロジェクター装置に光源装置を設置した状態で手早く行える機構。
３．光源装置輸送中もランプが外部に露出することがない機構。
また更に、作業性がよく、高い安全性及び信頼性が得られる光源装置のランプの交換方法を提供することにある。

本発明においては、上記課題を次のように解決する。
ランプが収容された略矩形箱状のランプハウスであって、
一側面を除く他の五側面を覆うように設けられたハウス本体と、
前記一側面を覆う着脱自在の保護カバーとよりなり、
前記ハウス本体には前記保護カバーと対向する壁面に貫通穴が設けられると共に、
前記保護カバーにはその一画に当該保護カバーと対向する前記ハウス本体の壁面に向かって伸びる仕切部材が設けられてなり、
前記ハウス本体に前記保護カバーを装着することで、前記ハウス本体に、前記ハウス本体の壁面との間に前記ランプが収容された空間と、それとは別の区画された給電接続作業用の空間が形成され、前記給電接続作業用の空間が前記貫通穴を介して外部空間と連通していることを特徴とする。
また、前記ランプハウスの前記ランプが収容された空間の内部に前記ランプからの放射光を反射する反射ミラーを具備してなり、当該反射ミラーの光軸の前方に位置されたランプハウスの壁面が前記ランプハウスから着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。

また、一側面を除く他の五側面を覆うように設けられたハウス本体の当該一側面に着脱自在に装着されるランプ交換用の保護カバーであって、前記保護カバーはその一画に対向する前記ハウス本体の壁面に向かって伸びる仕切部材が設けられてなり、前記ハウス本体に装着されることで、前記仕切部材と前記ハウス本体の壁面との間に前記ランプが収容された空間と、それとは別の区画された給電接続作業用の空間が形成されることを特徴とする。

また、メンテナンス側の一側面を除く他の側面を備えた箱状のハウス本体と、当該ハウス本体の内部に組み込まれた反射ミラーとランプとを具備し、プロジェクター装置に搭載されてなる光源装置のランプ交換方法であって、前記ハウス本体の一側面を覆う保護カバーが用意され、前記保護カバーは、当該保護カバーより延在する仕切部材を備えてなり、前記ハウス本体の前記一側面を前記保護カバーで覆うことによって、前記仕切部材と前記ハウス本体の壁面との間に、前記反射ミラーと前記ランプが収容される空間とは別の区画された給電接続作業用の空間を形成し、前記給電接続作業用の空間内で所定の配線処理を行うことを特徴とする。

（１）本発明によれば、ランプハウスの一側面の壁を取り除いて、メンテナンス側の面を開放したので、光源装置をプロジェクター装置に搭載した状態でランプ交換の作業を行うことができる。
（２）光源装置を持ち運ぶ際、メンテナンス側の面を着脱可能な保護カバーで被うようにしたので安全に輸送できる。
（３）光源装置をプロジェクター装置に組み込む際、保護カバーを取り付けた状態で配線処理することができる。よって、ランプと隔離した状態で、作業者が安全な状態で作業を行える。
また、ランプ交換の際も、保護カバーを取り付けて配線処理でき、作業者が安全な状態で作業を行える。
（４）更に光投射窓側の一端面をスライドして外せるようにすることで光源装置をプロジェクター装置から取り外すことなく、ミラー前方開口部からランプを取り出したり挿入したりすることができ、ランプの着脱を簡単に行える。

図１は本発明に係るランプハウスの斜視図であり、プロジェクター装置に搭載する前の状態を示している。この状態において、キセノンランプは内部に組み込まれており、その様子は図２の正面図において点線で示される通りである。図２は、メンテナンス側から見たランプハウスの正面図である。この状態は、ランプハウスをプロジェクター装置に搭載して所定の配線処理を行なった後の様子を示している。なお同図ではランプハウス内部の構成について点線で示しており、ランプ保持用部材及び反射ミラー固定部材については省略して記載している。図３はランプ交換に係る作業工程を説明する斜視図であり分解図である。
以下、ランプハウスの詳細な構成及びプロジェクター装置への設置方法について詳細に説明する。

図１、図２において、ランプハウス１１は、外観が矩形箱状であり、アルミニウムなどの板材より構成される。
ランプハウス１１は、紙面において左側に位置された光投射窓１２ａが形成された前面部１２と、この前面部１２と対向位置にある後面部１３と、紙面において正面部分に位置されたメンテナンス部を覆う保護カバー１４と、メンテナンス部に対向する背面部１８と、上面部１６と、底面部１７とより構成される。保護カバー１４にはその右上部分と左下部分に切欠き部が形成されており、その縁部に紙面奥方向に延在する第１及び第２の仕切部材１５ａ，１５ｂがそれぞれ設けられている。この第１の仕切部材１５ａはランプハウス１１における天板１６と後面部１３の一画との間に作業空間Ａを形成し、第２の仕切部材１５ｂは底面部１と前面部１２の一画との間に作業空間Ｂを形成している。仕切部材１５ａ，１５ｂは保護カバー１４と同一の板材を屈曲して成形されたものであり当該保護カバー１４と溶接によって一体に構成されている。作業空間Ａ，Ｂはそれぞれ、ランプにおける陰極側の給電接続用空間、陽極側の給電接続用空間を構成するものである。

ランプハウス１１の上面部１６の上面には輸送時に使用する把手２０が設けられており、これはランプハウス１０を映写室内持ち込む際に使用する。保護カバー１４にはバネ機構を具備したストッパー２１ａ，２１ｂが例えば２箇所取り付けられている。ランプハウス１１をプロジェクター装置に組み込んだ後、ストッパー２１ａ，２１ｂを解除するとかかる保護カバー１４をハウス本体（すなわち、前面部１２、後面部１３、背面部１８、上面部１６、底面部１７）から簡単に取り外すことができる。

図２の正面図において、点線部分は、キセノンランプ３０及び反射ミラー３１，３２を示している。これらは、保護カバー１４装着時において当該保護カバー１４とハウス本体の壁面とで形成されるランプ収容空間Ｃ内に略密閉状態に設置されている。キセノンランプ３０は、発光管３３内部に陰極と陽極（不図示）を具備しており、それぞれ封止管部３４ａ，３４ｂ及びその先に接続された口金３５ａ，３５ｂを介して、給電端子３６ａ，３６ｂに接続されている。給電端子３６ａ，３６ｂはそれぞれ、仕切部材１５ａ，１５ｂに形成された切欠き部（１５１ａ，１５１ｂ）を介してランプ収容空間Ｃから作業空間Ａ、Ｂに導出されている。

ランプハウス１１の（紙面において奥側）背面部１８には貫通穴１８ａ，１８ｂが形成されており、作業空間Ａ、Ｂが貫通穴１８ａ，１８ｂを介して外部空間と連通している。光源装置１０を所定のプロジェクター装置（不図示）に搭載すると、これら貫通穴１８ａ，１８ｂを介してプロジェクター装置の外部給電端子１９ａ，１９ｂを臨むことができる。

ランプハウス１１を最初にプロジェクター装置に搭載する際には、作業空間Ａに導出された給電端子３６ａを外部給電端子１９ａに締結して電気的に接続する。作業空間Ｂに導出された他方の給電端子３６ｂは予めランプハウス１１内に絶縁部材３８を介して配置された中継端子部材３７に接続されており、この中継端子部材３７と電気的に接続された端子３７ａを外部給電端子１９ｂに締結する。よって２箇所の締結作業によって配線処理が完了する。なおここで、他方の給電端子３６ｂのみ、中継端子部材３７を介して外部給電端子１９ｂと接続するのは、ランプが破損した場合でもランプ保持部材等で固定されていない前方の封止管部３４ｂが外部の装置を傷つけることが無いよう飛散防止を図るためである。
このように、保護カバー１４を取り付けた状態で第１、第２の作業空間Ａ、Ｂを利用し、キセノンランプ３０の給電端子３６ａ，３６ｂをプロジェクター装置側の外部給電端子１９ａ，１９ｂに電気的に接続する。

ランプ側の給電端子３６ａ，３６ｂと外部給電端子１９ａ，１９ｂの結合がそれぞれ完了すると、保護カバー１４は不要となる。図１における保護カバー１４のストッパー２１ａ，２１ｂを解除し、図３の矢印で示すように手前方向に引き出す。
こうして、ランプハウス１１のメンテナンス部を開放した状態で光源装置１０のプロジェクター装置への設置作業が完了することになる。なお、光源装置１０のメンテナンス部はプロジェクター装置側の筐体（不図示）等で覆われることになるため、キセノンランプ３０本体が外部に露出した状態で動作されることはない。

このように、保護カバー１４は光源装置１０の輸送時及び光源装置１０の設置時に使用され、それぞれの過程において作業者が安全に光源装置を取り扱えるよう機能する。作業者は、キセノンランプ３０の全方位がランプハウス１１に取り囲まれてランプ配置空間Ｃと作業空間Ａ，Ｂとが区画されているため、誤ってランプに触れるようなことがなく、一方の給電端子３６ａを外部給電端子１９ａに、他方の給電端子３６ｂを中継端子部材３７を介して１９ｂに、それぞれ確実かつ迅速に接続することができ、作業性よく、安全に光源装置１０を取り付けることができる。

キセノンランプの使用寿命が近付き、ランプの交換を行う場合にはこの光源装置をプロジェクター装置に搭載した状態で新品ランプと交換する。

以下、ランプ交換に係る作業工程を、図１〜図５を参照して説明する。なお、図４，５はランプ交換に係る作業工程を説明する図であり、いずれも光源装置の斜視図である。先に図面で説明した構成と同じ構成については同じ符号で示している。

ランプを交換する際は、以下の手順で行う。
（１）プロジェクター装置の筐体を解放してランプハウス１１のメンテナンス側を解放する。
この状態では保護カバーを取り外した前図、図３のハウス本体のみの構成になっている。
（２）保護カバー１４を図３で示した矢印とは反対の方向にスライドさせてハウス本体に取り付け固定する（図２）。ランプハウス１１構成が形成されて光源装置１０の正面部分が覆われると共に作業空間Ａ，Ｂが形成される。
（３）一方の給電端子３６ａと装置側の外部給電端子１９ａ、他方の給電端子３７ｂと中継給電部材３７の結合をそれぞれ解除する。解除後、保護カバー１４を再び取り外す。
（４）図４で示すように、ハウス本体における前面部１２の上部にある固定ネジ２２を開放する。前面部１２は手前方法にスライド移動可能であり、取り外してランプハウス１１の光出射側である前方部分を開放する。
（５）ランプ保持部材３９を解除して使用済みのキセノンランプ３０を取り出す。
図５はこの状態を示す図である。このように、光源装置の前方部分と正面部分が開放されているので、メンテナンスが簡単に行える。
（６）新品のキセノンランプを反射ミラー３２の前方の開口部から挿入し、ランプ保持部材３９に固定する。
（７）上記（４）と逆の作業により前面部１２を取り付ける。
（８）上記ランプ保護カバー（１４）をハウス本体に取り付け、一方の給電端子３６ａと外部給電端子１９ａ、他方の給電端子３６ｂと中継給電部材３７とをそれぞれ接続する。
（９）保護カバー（１４）をハウス本体から取り外し、ランプ交換作業が完了する。

このように、ランプの交換などメンテナンスする際は、ランプハウス１１の正面部分と前面部分を開放した状態で行うことができ、簡単に作業することができる。そして、ランプ交換作業する際、外部給電端子とランンプ側の給電端子とを接続する作業においては、ランプ収容空間と作業空間とが区画されているため、端子同士の接続作業が複雑であっても安全に作業することができ高い信頼性を得ることができる。

以上、説明したように本発明によれば、光源装置のメンテナンス側（正面部分）が開放されているので、ランプの交換作業を光源装置をプロジェクター装置に設置した状態で行うことができ、ランプ交換ごとに大型の光源装置を搬送する手間を省略することができる。
また、光源装置をプロジェクター装置に設置する前の段階では、ランプハウス正面にランプを覆う着脱可能な保護カバーを設けたので、ランプを外部に曝すことなく光源装置を安全に輸送することができる。

しかも、輸送時に使用する保護カバーに、キセノンランプが設置された空間と区画された作業空間を形成するよう仕切を設けたので、作業者は安全な状態でランプの給電接続を行う作業を行うことができ、接続機構がネジの締結によるような複雑な機構であっても、確実かつ迅速に作業することができる。

その結果、コネクタによる接合機構を採用できないような入力電力が大きなランプであっても、メンテナンス性に関して従来と遜色なく簡便かつ安全に行うことができ、従来以上に光出力の大きな光源装置を提供できる。

以上、本発明について説明したが本発明は種々の変更が可能であることはいうまでもない。例えば、光源用のランプはキセノンランプのほかにも、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどであってもよい。

本発明に係る光源装置外観を示す図であり、輸送用の保護カバーが取り付けられた状態を示す斜視図である。 本発明に係る光源装置の輸送用の保護カバーが取り付けられた状態を示す正面から見た平面図である。 本発明に係る光源装置のランプ交換に係る作業工程を説明する斜視図である。 本発明に係る光源装置の前面部を取り外す工程を示す説明図である。 本発明に係る光源装置のランプ交換に係る作業工程を説明する図 従来技術にかかるプロジェクター装置における光源装置をミラーの光軸を通過する面で切断した断面図 従来技術にかかる光源装置の一例を簡略化して示す説明図である。

符号の説明

１０ 光源装置
１１ ランプハウス
１２ 前面部
１２ａ 光投射窓
１３ 後面部
１４ 保護カバー
１５ａ，１５ｂ 仕切部材
１５１ａ，１５１ｂ 切欠き部
１６ 上面部
１７ 底面部
１８ 背面部
１８ａ，１８ｂ 貫通穴
１９ａ，１９ｂ 外部給電端子
２０ 把手
２１ａ，２１ｂ ストッパー
２２ 固定ネジ
３０ キセノンランプ
３１ 反射ミラー
３２ 反射ミラー
３３ 発光管
３４ａ，３４ｂ 封止管部
３５ａ，３５ｂ 口金
３６ａ，３６ｂ 給電端子
３７ 中継給電部材
３７ｂ 給電端子
３８ 絶縁部材
３９ ランプ保持部材
Ａ 作業空間
Ｂ 田行空間
Ｃ ランプ収容空間

Claims (4)

1. ランプが収容された略矩形箱状のランプハウスであって、
   一側面を除く他の五側面を覆うように設けられたハウス本体と、
   前記一側面を覆う着脱自在の保護カバーとよりなり、
   前記ハウス本体には前記保護カバーと対向する壁面に貫通穴が設けられると共に、
   前記保護カバーにはその一画に当該保護カバーと対向する前記ハウス本体の壁面に向かって伸びる仕切部材が設けられてなり、
   前記ハウス本体に前記保護カバーを装着することで、前記ハウス本体に、前記ハウス本体の壁面との間に前記ランプが収容された空間と、それとは別の区画された給電接続作業用の空間が形成され、
   前記給電接続作業用の空間は前記貫通穴を介して外部空間と連通していることを特徴とするランプハウス。
2. 前記ランプハウスの前記ランプが収容された空間の内部に前記ランプからの放射光を反射する反射ミラーを具備してなり、
   当該反射ミラーの光軸の前方に位置されたランプハウスの壁面が前記ランプハウスから着脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のランプハウス。
3. 一側面を除く他の五側面を覆うように設けられたハウス本体の当該一側面に着脱自在に装着されるランプ交換用の保護カバーであって、
   前記保護カバーはその一画に対向する前記ハウス本体の壁面に向かって伸びる仕切部材が設けられてなり、
   前記ハウス本体に装着されることで、前記仕切部材と前記ハウス本体の壁面との間に前記ランプが収容された空間と、それとは別の区画された給電接続作業用の空間が形成されることを特徴とするランプ交換用保護カバー。
4. メンテナンス側の一側面を除く他の側面を備えた箱状のハウス本体と、当該ハウス本体の内部に組み込まれた反射ミラーとランプとを具備し、プロジェクター装置に搭載されてなる光源装置のランプ交換方法であって、
   前記ハウス本体の前記一側面を覆う保護カバーが用意され、
   前記保護カバーは、当該保護カバーより延在する仕切部材を備えてなり、
   前記ハウス本体の前記一側面を前記保護カバーで覆うことによって、前記仕切部材と前記ハウス本体の壁面との間に、前記反射ミラーと前記ランプが収容される空間とは別の区画された給電接続作業用の空間を形成し、
   前記給電接続作業用の空間内で所定の配線処理を行うことを特徴とする光源装置のランプ交換方法。

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