説明

照明装置

【課題】 冷却性能を高め、以ってランプの高出力化が可能な照明装置を提供する。
【解決手段】 ランプ20及び反射鏡31を収容する灯体ケース4と、前記灯体ケース4と隙間を設けて配置され、前記ランプ20の点灯を制御する電気回路を収容する制御箱3と、前記制御箱3に設けられる送風ファン40とを備え、前記送風ファン40が、前記制御箱3内に冷却風を取り込み、前記冷却風により前記制御箱3内を冷却すると共に、前記灯体ケース4に冷却風を送り、この冷却風により前記ランプ20の発光管22及び前記ランプ接続端子部23が冷却される構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高速撮影時に用いて好適な照明装置に係り、特に、この照明装置の冷却技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、インバータ電源を用いてランプを点灯させることで、フリッカー(ちらつき)を抑制した照明装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の照明装置は、フリッカーが低減されることから、高速度撮影時の照明に適し、例えば車両衝突試験場の照明装置などに用いられている。
【特許文献1】特開平8−096763号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、高速度撮影時にあっては、シャッタースピードが速くなる(1秒当たりのコマ数が多くなる)につれて、撮影に必要な光量が増加するため、高出力な照明装置が必要となるものの、単純に出力を上げると、照明装置内部が高温になり、ランプや当該ランプ周辺部が熱により破損してしまう、といった問題がある。
また、低出力な照明装置の台数を多くすれば、全体の光量を増加させることができるものの、照明装置の台数が増えた分だけ、コストが増大する、といった問題がある。
【0004】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、照明装置の冷却を可能とし、以ってランプの高出力化が可能な照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明は、ランプ及び反射鏡を収容する灯体ケースと、
前記灯体ケースと隙間を設けて配置され、前記ランプの点灯を制御する電気回路を収容する制御箱と、前記制御箱に設けられるファンとを備え、前記ファンが、前記制御箱内に冷却風を取り込み、前記冷却風により前記制御箱内を冷却すると共に、前記灯体ケースに冷却風を送り、この冷却風により前記ランプの発光管及び前記ランプの接続端子部が冷却される構成としたことを特徴とする。
【0006】
また本発明は、上記発明において、前記灯体ケースに設けられ、前記制御箱側から送られてきた冷却風の一部を前記ランプの発光管に向かって流す第1制御体と、前記灯体ケースに設けられ、前記制御箱側から送られてきた冷却風の一部を前記ランプの接続端子部に向かって流す第2制御体とを具備することを特徴とする。
【0007】
また本発明は、上記発明において、前記灯体ケースに設けられ、前記制御箱側から送られてきた冷却風の一部を、前記反射鏡と前記灯体ケースの内側面との間に流す第3制御体を更に備えることを特徴とする。
【0008】
また本発明は、上記発明において、前記灯体ケースの光出射面を覆うカバーガラスを備え、前記灯体ケースとカバーガラスとの間に隙間を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、照明装置の冷却を可能とし、以ってランプの高出力化が可能な照明装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る照明装置1の正面図、図2は左側面図、図3は平面図である。照明装置1は、例えば車両衝突試験場などでの高速撮影時に用いて好適なものであり、図1乃至図3に示すように、灯体2と、この灯体2に設けられたランプの点灯を制御するインバータ回路や始動器(イグナイタ)等の電子・電気回路を収納する制御箱3とを備えている。
【0011】
灯体2は、筐体としての灯体ケース4と、この灯体ケース4の正面(光出射面)を覆う正面カバー5とを備えている。灯体ケース4の背面4A側には、図2及び図3に示すように、支持棒10により灯体ケース4との間に隙間を設けて制御箱3が支持される。このように、灯体ケース4と制御箱3との間に隙間を設けることで、灯体ケース4から制御箱3への熱伝導を防止し、制御箱3内の電子・電気回路の熱損傷を防止できる。
【0012】
灯体ケース4の背面4Aと制御箱3とは、テフロン(登録商標)等の耐熱性及び絶縁性に優れた部材が筒状に形成されてなる2本の配線管11により接続され、制御箱3の電気・電子回路から延びる電気配線が配線管11を通って、灯体ケース4に導入される。灯体ケース4の背面4Aと制御箱3との間には、さらに、制御箱3から灯体ケース4の内部に冷却風を送るための通風管12が設けられているが、これについては後述する。
【0013】
灯体ケース4は、その正面が図1に示すように矩形の四隅が切り落とされた形状に形成され、また、側面視略台形状、上面視矩形状に形成されると共に、正面の略全面が開口し、全体として背面から正面にかけて拡開する形状に形成されている。灯体ケース4の上面及び底面の各々には、図3に示すように、放熱のための排気口13が形成されている。この排気口13には多数のルーバー14が取り付けられている。また、図1及び図2に示すように、灯体ケース4の底面には、本照明装置1を、三脚やリフターなどの照明装置支持具に取り付けるための取付アーム6が設けられている。
【0014】
上記正面カバー5は、カバー基材15と、カバーガラス16とを備え、灯体ケース4に設けられた掛止具17により灯体ケース4正面に着脱自在に固定される。カバー基材15は鋼板などの板状部材から形成され、その面内に開口部15Aが形成されると共に、この開口部15Aの左右両側には、正面カバー5の着脱を容易とするための把持部18が設けられている。また、開口部15Aの周りには、ガラス支持部材19が適宜の数(図示例では6つ)設けられ、これらのガラス支持部材19が上記カバーガラス16を、カバー基材15との間に多少の隙間ができるように支持する。したがって、灯体ケース4の内部の熱は、上記排気口13に加え、カバーガラス16とカバー基材15との隙間からも外部に放出されることになる。
【0015】
図4は灯体2の内部構成を示す正面図、図5は側断面面、図6は横断面図である。これらの図に示すように、灯体ケース4の内部には、2つのランプ固定部30と、1枚の反射鏡31と、2枚の側反射鏡32(前掲図1)とが設けられている。ランプ固定部30は、灯体ケース4の左内側面4E及び右内側面4Fのそれぞれに、ばね34を用いてランプ20の灯軸を調芯可能に取り付けられている。ランプ20は、細長の外管21と、この外管21の略真中に内設される発光管22とを有し、外管21の左右両端側21Aが着脱可能にランプ固定部30に固定される。また、ランプ20の左右両端側21Aにはランプ接続端子部23が設けられ、各ランプ接続端子部23には、制御箱3から灯体ケース4に引き込まれた電気配線が接続される。本照明装置1を光源にして高速撮影を行う際に、十分な光量を確保するために、ランプ20としては、例えばメタルハライドランプ(メタハラとも呼ばれる)等のHIDランプ(High Intensity Discharge Lamps:高輝度放電灯)を用いるのが好適である。
【0016】
上記反射鏡31及び側反射鏡32は例えばアルミニウム板から形成される。反射鏡31は、図5に示すように、断面視U字状に形成され、ランプ20の上方、下方及び背後を囲うように、灯体ケース4の上内側面4B、奥内側面4C及び下内側面4Dに沿って、なおかつ、これらの内側面4B、4C及び4Dとの間に隙間を設けて配置されている。また、上内側面4B及び下内側面4Dと、反射鏡31とのそれぞれの間には、排出口13からの光漏れを防止するための遮光板35が設けられている。側反射鏡32は、前掲図1に示すように、灯体ケース4の左内側面4E及び右内側面4Fのそれぞれに沿うように、正面カバー5に取り付けられ、これらの反射鏡31及び側反射鏡32によりランプ20の周囲が囲まれる。
【0017】
次いで、照明装置1の冷却構造について説明する。
本照明装置1では、強制空冷により灯体ケース4内部を冷却することとしている。具体的には、図6に示すように、制御箱3と灯体ケース4とが通風管12により接続されると共に、通風管12を通して制御箱3から灯体ケース4に向けて冷却風を送る送風ファン40が制御箱3内に配設されている。また、制御箱3の左右両側面3Aには、前掲図2に示すように、エアーフィルタが内設された吸気口41が形成されると共に、上記送風ファン40は、制御箱3と通風管12との接続口12Bに面して配置され、送風ファン40の作動に伴って、吸気口41から制御箱3内に冷却風(外気)が吸込まれ、通風管12から灯体ケース4内部に向けて冷却風が送られる。通風管12と灯体ケース4の背面4Aとの接続口12Aは発光管22と対向する位置に形成され、通風管12の接続口12Aからランプ20に向けて冷却風が吹き出される。また、灯体ケース4への送風時には、吸気口41から吸気された冷却風によって、制御箱3内の各種電気・電子回路も冷却されるため、これら電気・電子回路の熱損傷が防止される。
【0018】
一方、灯体ケース4内部には、通風管12を介して制御箱3から送られた冷却風の流れる方向を制御するランプ中央方向制御体(整流体)42、上下方向制御体(整流体)43、及び、ランプ接続端子部方向制御体(整流体)44が設けられている。
ランプ中央方向制御体42は、図6に示すように、通風管12から灯体ケース4に吹き込む冷却風をランプ20の発光管22の方向、及び、灯体ケース4の左右方向に導くものである。すなわち、ランプ中央方向制御体42は、図4に示すように、通風管12の接続口12A開口面の略全面を覆う程度の大きさの上面視略矩形状を有し、図5及び図6に示すように、通風管12の接続口12Aと対向配置される。このランプ中央方向制御体42の面内には、図4に示すように、通風管12の接続口12Aの開口面積よりも小さい通風穴42Aが形成され、ランプ中央方向制御体42は、通風穴42Aと通風管12の接続口12Aとが、正面側から見て重なるように配置される。さらに、ランプ中央方向制御体42よりも正面側には、遮蔽板45(図4には図示せず)が、通風穴42Aの開口面と対向して配置されている。
【0019】
したがって、図6に矢印で示すように、通風管12から灯体ケース4内部に吹き込まれた冷却風は、ランプ中央方向制御体42背面と灯体ケース4の奥内側面4Cとの間の隙間を通って灯体ケース4の左右方向に向かう冷却風と、ランプ中央方向制御体42の通風穴42A(図4参照)を通ってランプ20の発光管22に向かう冷却風とに分流される。このとき、発光管22の方向に流れる冷却風は、ランプ中央方向制御体42と遮蔽板45との間の隙間を通って灯体ケース4の左右両側に向かって流れることになる。
【0020】
ランプ中央方向制御体42の左右両側には、遮蔽板45を回り込んで発光管22に向かう冷却風の流れを作るための制御板42Bがそれぞれ設けられ、これらの制御板42Bにより、ランプ中央方向制御体42の通風穴42Aから流入した冷却風が発光管22に向かって流れ、この冷却風により発光管22が冷却されることとなる。また、遮蔽板45の正面側の面上には、当該遮蔽板45の背面側から正面側に回り込んだ冷却風を発光管22に向かってスムーズにガイドするための、断面視三角形状の風向体46が設けられ、この風向体46を設けることで、発光管22に向かう冷却風の流量を増大させ、冷却効果を高めることが可能となる。
【0021】
上記上下方向制御体43は、通風管12からの冷却風を灯体ケース4の上下方向に分流するものである。すなわち、上下方向制御体43は、図5に示すように、略矩形の板材が側面視略「V」字形状に折り曲げ加工されてなり、その「V」字の谷部43Bがランプ中央方向制御体42の通風穴42Aに位置する姿勢で、ランプ中央方向制御体42と遮蔽板45との間に配置される。したがって、ランプ中央方向制御体42の通風穴42Aを通過した冷却風の一部が、上下方向制御体43により灯体ケース4の上下方向に分流され、反射鏡32と遮光板35との間を流れ、これにより、反射鏡32が冷却される。また、上下方向制御体43により、通風管12から灯体ケース4に流れ込んだ冷却風が、遮蔽板45に衝突して通風管12を逆流するのが防止される。
【0022】
また、ランプ中央方向制御体42は、図4及び図5に示すように、上下の両縁が正面に向かって折り曲げられてなる折り曲げ片42Cを有し、上下方向制御体43によって上下に分流された冷却風が、折り曲げ片42Cによって灯体ケース4の正面に向かってスムーズに流れるようにガイドされるようになっている。
【0023】
ランプ接続端子部方向制御体44は、通風路12から灯体ケース4に吹き込む冷却風のうち、上記ランプ中央方向制御体42背面と灯体ケース4の奥内側面4Cとの間の隙間を通って灯体ケース4の左右方向に向かう冷却風を、ランプ接続端子部23に向かって流れるようにするものである。具体的には、図6に示すように、ランプ接続端子部方向制御体44は、灯体ケース4の奥内側面4Cの左右両側に各々設けられる正面視略矩形の板材である。ランプ接続端子部方向制御体44は、一端の縁部が断面視半円弧状に折り曲げられて風向制御部44Aが形成され、この風向制御部44Aによって、ランプ接続端子部23に向かって冷却風が流れ、ランプ接続端子部23の冷却が行われる。
【0024】
以上の構成の下、例えば、ランプ20に約4kW(従来は約2kW)のメタルハライドランプを用いると共に、送風ファン40に最大風量約2.5(m3/min22:50Hz駆動、最大風量約2.9(m3/min22:60Hz駆動、及び、ファン開口約105mmのファンを用いた場合、ランプ接続端子部23付近で風速約0.3m/s、ランプ20の発光管22付近で風速約0.78m/sの冷却風の流れが得られた。
また、周囲温度(環境温度)が35℃の状態で送風ファン40を停止した場合、ランプ接続端子部23の温度上昇値が約232.5℃(温度上昇規格値:215℃)、及び、発光管22の表面の温度上昇値が約1052.9℃(温度上昇規格値:935℃)となるのに対して、送風ファン40を駆動した場合には、ランプ接続端子部23の温度上昇値が約167.7℃、発光管22の表面の温度上昇値が約845.6℃まで抑えられ、温度上昇値の規格内に抑えることが可能となる。また、制御箱3内にあっては、送風ファン40を停止した場合、温度上昇値が約48.8℃(温度上昇規格値:40℃)であるのに対して、送風ファン40を駆動した場合には、温度上昇値が約7.2℃まで抑えられ、制御箱3内も十分に冷却される。
【0025】
以上説明したように、本実施の形態によれば、送風ファン40が、制御箱3内に冷却風を取り込み、冷却風により制御箱3内を冷却すると共に、灯体ケース4に冷却風を送り、この冷却風によりランプ20の発光管22及びランプ接続端子部23が冷却される構成としたため、灯体ケース4及び制御箱3のそれぞれの冷却が可能となり、以って、ランプ20の大出力化が可能となる。また、1つの送風ファン40により、灯体ケース4内部のみならず制御箱3内をも冷却する構成としたため、ファン数が少なくなり、装置コストを抑えられる。
【0026】
また、本実施の形態によれば、制御箱3側から送られてきた冷却風の一部を、反射鏡31と灯体ケース4の上下内側面4B、4Dとの間に流す上下方向制御体43を灯体ケース4に設ける構成としたため、ランプ20のみならず反射鏡31の冷却も可能とし、反射鏡31の熱損傷を防止することができる。
また、本実施の形態によれば、カバーガラス16を灯体ケース4(より正確にはカバー基材15)に対して隙間を設けて配置する構成としたため、灯体ケース4内部の放熱性能をより高められる。
【0027】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。例えば、本実施の形態では、ランプ20として、両端にランプ接続端子部23を有するものを例示したが、これに限らず、一端にだけランプ接続端子部23を有するものを用いる構成としても良い。この構成においては、ランプ接続端子部23付近を固定すべく、ランプ固定部30が、灯体ケース4の左右内側面4F、4Eのうちのいずれか一方に設けられると共に、このランプ接続端子部23に冷却風を送風可能にランプ端子部方向制御体44が配置される。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施の形態に係る照明装置の正面図である。
【図2】同照明装置の左側面図である。
【図3】同照明装置の平面図である。
【図4】同照明装置の内部構成を示す正面図である。
【図5】同照明装置の内部構成を示す側断面図である。
【図6】同照明装置の内部構成を示す横断面図である。
【符号の説明】
【0029】
1 照明装置
2 灯体
3 制御箱
4 灯体ケース
5 正面カバー
12 通風管
16 カバーガラス
20 ランプ
22 発光管
23 ランプ接続端子部
31 反射鏡
40 送風ファン
42 ランプ中央方向制御体
43 上下方向制御体
44 ランプ端子部方向制御体

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ランプ及び反射鏡を収容する灯体ケースと、
前記灯体ケースと隙間を設けて配置され、前記ランプの点灯を制御する電気回路を収容する制御箱と、
前記制御箱に設けられるファンとを備え、
前記ファンが、前記制御箱内に冷却風を取り込み、前記冷却風により前記制御箱内を冷却すると共に、前記灯体ケースに冷却風を送り、この冷却風により前記ランプの発光管及び前記ランプの接続端子部が冷却される構成とした
ことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記灯体ケースに設けられ、前記制御箱側から送られてきた冷却風の一部を前記ランプの発光管に向かって流す第1制御体と、
前記灯体ケースに設けられ、前記制御箱側から送られてきた冷却風の一部を前記ランプの接続端子部に向かって流す第2制御体と
を具備することを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
【請求項3】
前記灯体ケースに設けられ、前記制御箱側から送られてきた冷却風の一部を、前記反射鏡と前記灯体ケースの内側面との間に流す第3制御体を更に備えることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
【請求項4】
前記灯体ケースの光出射面を覆うカバーガラスを備え、前記灯体ケースとカバーガラスとの間に隙間を設けたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の照明装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2006−127959(P2006−127959A)
【公開日】平成18年5月18日(2006.5.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−315799(P2004−315799)
【出願日】平成16年10月29日(2004.10.29)
【出願人】(000126274)株式会社アイ・ライティング・システム (56)
【Fターム(参考)】