JP2004111136A - Light source device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、光源装置に係わり、例えばデジタル・マイクロミラー・デバイスを用いたデジタル・ライト・プロセシングなどの光源として用いられる、高輝度のショートアークランプと反射ミラーを具備してなる光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタル・マイクロミラー・デバイスという光半導体をコアとしたデジタル・ライト・プロセシング(以下、DLPと略記)と呼ばれる新しい映像技術が近時フルデジタル・ディスプレイ技術として広く知られるようになってきている。このような映像技術に使用される光源としては高輝度のものが好適とされており、近時では高圧のキセノンショートアークランプを光源ランプとしてこれと凹面形状の反射ミラーと共にケーシング内に収容されて組み合せられた光源装置として使用される。
【0003】
図5は、上記用途に係る光学装置の一例を示す側断面図である。同図に示すように、略箱状のケーシング80内部には反射ミラー81がケーシング80の所定位置に固定されており、この反射ミラー81の頸部貫通孔811にランプ82の一方の封止端部821が挿通されている。反射ミラー81の前方には、ケーシング80の一側面C1に一体に固定された光透過性の窓部80aが設けられ、光出射口Mが形成されている。ランプ82は、反射ミラー81の光軸L1と当該ランプ81の管軸L2とが一致するように、前記一方の封止端部821の端部がケーシング80の底面801に固定された保持機構83により保持されて、当該ケーシング80に固定されている。これにより、反射ミラー81とランプ82とが、ケーシング80と保持機構83を介して位置決めされている。なお、ランプ81における前記一方の封止端部821の端部においては、図示省略の給電用部材が装着されている。
【0004】
図6は、上記光学装置におけるランプ前方側の保持及び給電構造を説明する図である。
ランプ82における他方の封止端部822、つまり前方の封止端部は、口金84が装着されており、該口金84には給電部材85が接続されている。係る給電部材85は、例えば銅からなる給電板851及びその一部に給電用リード線852が接続された接続用導電板853などから構成される。前記給電板851における一端部851aには、口金84の前端部に形成されたネジ部841が遊嵌する貫通孔が形成されており、ナット86で締結し、前記口金84に固定され、よってランプ82に一体に固定される。
この給電板851は、ランプ口金84との締結部から、光軸L1に平行な面上において、下方に延在しており、従って、ランプ82からの放射光が効率よく前方にむけて出射されるようになる。前記給電板851は、接続用導電板853にネジ86で固く締結されており、この導電板853に、ランプ82からの光を遮光しない位置において、上述の給電用リード線852が接続される。なお、接続用導電板853の下方には、絶縁性ブロック87が、ケーシング80の底面C2に固定されて配設されており、これにより、ケーシング80とランプ82との間が絶縁されると共に、前記給電板851が、接続用導電板853を介してケーシング80に対して位置決めされることになる。
【0005】
【特許文献1】特開2001−319502号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、上記光源装置においては、以下の課題がある。
(1)ランプバルブは、当該ランプの点灯動作中アークからの輻射熱等で高温になるために熱膨張に由来して、バルブを構成する石英ガラスが伸縮することになるが、該バルブの両端が固定されていると、反作用的に当該バルブに応力が付与されてしまうので、ランプの点灯、不点灯にともなって、このような現象が繰返された場合に、バルブに疲労が蓄積され、石英ガラスの強度が低下することになる。上記光学装置においては、ランプの両端が保持部材および支持部材により位置不動の状態で固定されているため、前述の理由により、バルブに蓄積された応力に起因して、耐圧力性が低下するなどして、バルブが割れる可能性が高くなる。
(2)また、上記支持部材は、位置決めしたあとで光軸がずれないように、ネジやナット等で固く締結しているため、ランプ破裂時における危険性を低減させることができるが、ランプの使用寿命や破損に伴うランプ交換時は、上記締結個所を全部開放する必要があるので、給電板を取外す作業が非常に煩雑になり、このため大変時間が掛ってしまう。
【0007】
上記事情に鑑み、給電板を用いずに給電線の先端に端子を取付けて口金に直接固定すれば、ランプ交換時作業性がよくて、ランプバルブにも応力が掛らないようになる。しかしながら、給電線を光軸前方の口金に直接締結した場合、該給電線が比較的太いために影になって、光の利用効率が低下してしまう。
さらには、係る場合、万一ランプが破裂した場合は、当該ランプの破片が給電線と共に前方へ飛出る可能性が生じるため、大変危険である。
本発明が解決しようとする課題は、バルブの熱膨張に由来して生じるバルブ内の応力を解消できてランプの破損等を防止できるとともに、ランプの交換を簡単に行える光源装置を提供することにある。そして、万一ランプが破裂した場合でもケーシングからランプの破片が飛散するようなことがない光源装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明は、ショートアーク型放電ランプと、このランプのアークの方向と光軸が一致する状態で当該ランプを取り囲むよう配設された凹面反射鏡とをケーシングの内部に収容し、前記ランプの一方の封止端部が前記ケーシングに対して位置不動に固定されてなる光源装置において、前記ランプの他方の封止端部には、係合穴が穿設された光軸と平行な面方向に延在する略帯状の給電板が固定されており、前記ケーシングには、係合突起が設けられた給電板支持部材が固定されており、前記給電板は、前記係合穴と前記係合突起との係合関係により、微小移動可能な状態で前記給電板支持部材に支持されていることを特徴とする。
更に、前記給電板を所定以上に移動させないための移動規制手段を具備していることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明による光源装置の実施形態について詳細に説明する。
なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
図1は、本願発明の要部を説明するランプ前方側端部における給電部構造を説明する斜視図、また、図2はランプの側面方向からみた給電部構造説明図、また、図3は、ランプ移動規制手段を説明する図、図4は、ランプと給電板の着脱方法を説明するための説明図である。
この光源装置は、ケーシングの一側面(出射面)に光を出射する出射口が設けられている側方出射タイプであり、その全体の構成図については、従来技術と同様であるため、ここでは省略する。
図1〜4において、ランプ1は、例えば定格消費電力が2kWのキセノンショートアークランプランプであり、ランプ1の管軸L2がほぼ水平方向となるように、当該ランプ1の後方の封止部11に装着された口金が図示省略の保持機構により保持されてケーシング(図示省略)に位置不動に固定されている。なお、このランプ1の管軸L2は、光源装置に配置された反射ミラーの光軸(L1)と一致している。
【0010】
ランプ1における、光出射側である前方の封止部12には、先端にネジ部21を有する口金2が装着されている。
【0011】
給電板3は、その上端において口金2にナット14で締結されて給電板3がランプ1に一体に固定される。この給電板3は、光軸に平行な面方向に伸びる厚さ0.8mmの銅製の帯状の板材からなり、前記締結部31から下方に延在して形成されてなる。締結部31は、給電板3の上端において管軸に垂直な面上に形成されているが、締結部31はランプ1の口金の最大径部よりも小さいので、ランプ1の前方に位置されても、光の放射に対して何ら問題を生じさせるものではない。
【0012】
図2に示すように、前記給電板3における締結部31とは反対側の端部(下端)においては、管軸L2と平行方向に伸びる長円形の係合穴32が穿設されている。
【0013】
ここで、ケーシングの底面C2には、絶縁ブロックBを介して給電板支持部材4が位置不動に固定されている。係る給電板支持部材4には、前記給電板3の面方向に対して略垂直方向に突出形成し、前記係合穴32に係合する係合突起41が設けられている。上記係合穴32が、前記係合突起41よりも、ランプの管軸L2に平行方向に伸びる長円形状に形成されているので、該給電板3は、給電板支持部材4つまりケーシング底面C2に対して、相対的に管軸L2の方向(矢印A)に移動することができる。
なお、給電板3の係合穴32の形状は、前記係合突起41よりも、ランプの管軸方向前後に1〜12mm程度隙間が形成されるように大きく設けられていれば良い。
【0014】
図3は、図2におけるA−A’矢視断面図である。図2、3に示すように、給電板支持部材4は、ケーシング底面C2に対して平行な水平面4aと垂直な垂直面4bとを有しており、その水平面4a上に舌片部材5が具設されている。
舌片部材5の後方の側縁部が、給電板3の前方の側縁部との間において、微小間隙Sを形成した状態で、ネジで固定される。このように、微小隙間Sを形成しておくことにより、バルブが熱で膨張したときも、当該バルブに応力が付与されるのを防止できる。そして、仮に、ランプが取付けられている状態において、ランプ1が破裂したりしても、舌片部材5が、給電板3の移動を規制しているので、ランプ1の口金2が飛びだすことが防止される。したがって、万一ランプが破裂したときも、該ランプの破片がケーシングの前面に取付けられた窓部材を壊すようなこともない。
【0015】
なお、この舌片部材5は、ネジ51を緩めると当該ネジ51を枢軸として水平面4a上において回動可能であり、したがって、ランプ1を交換する際には当該舌片部材5を給電板3の前方からずらせば、口金2から給電板3を容易に取外すことができ、よって、簡単にランプ1を交換することができる。
【0016】
図4は、ランプを交換する時の給電板3の取外し方を説明する図である。ランプのネジ部に螺合しているナット14を外すと共に、舌片部材5の他端側のネジを緩めると、給電板3は、前記係合部32を支点として回動可能になる。ランプ1の前方が全部開放された状態になるので、当該ランプの交換作業を容易に行うことが出来る。そしてランプを取外す際は、給電板支持部材4における係合突起41と給電板3の係合穴32との係合関係を崩すことなくランプの交換を行えるので、ナットを外してネジを緩めればすぐに作業を行うことができる。
【0017】
さらに、ランプの点灯動作時においては、ランプバルブが熱膨張で伸縮した場合でも、給電板がランプと一緒にランプの管軸方向に移動することが可能なので、ランプの点灯/消灯によりバルブの伸縮が繰返されても、ランプバルブの石英ガラスには熱膨張の伸縮に由来した引張りや圧縮の力が掛らず、ランプの割れ等を防止できる。更には、万一ランプが破裂した場合でも、給電板は舌片部材によって移動が規制されているので、装置の光出射口から前方に飛びだすことがなく、よって、光出射口に設けられた窓部材などを壊すようなこともない。
【0018】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能であるということはいうまでもない。例えば、給電板と給電板支持部材の係合関係においては両者のうち一方の部材に係合穴を設けて他方の部材に係合突起を設ければ済むものであって、給電板に係合突起を設けて給電板支持部材に係合穴を設けることも可能である。
【0019】
【発明の効果】
以上説明した本発明に係る光源装置によれば、ランプ点灯/消灯の繰り返しによってバルブの伸縮が生じた場合でも、給電板は光軸と平行な方向に微小移動可能な状態で前記給電板支持部材に支持されているので、当該バルブに掛る応力が解消されてランプの破損を防止でき、更に、係る給電板と給電板支持部材とが係合関係を有するのでランプの交換作業も極めて簡単に行うことができるようになる。しかも、ランプからの放射光が給電板で遮蔽されるという問題もない。
そして本願請求項2記載の発明に係る光源装置によれば、ランプが破裂した場合でも、ケーシングからランプの破片が飛散するという問題を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の要部を説明するランプ前方側端部における給電部構造を説明する斜視図
【図2】図2はランプの側面方向からみた給電部構造説明図
【図3】図3は、ランプ移動規制手段を説明する図
【図4】図4は、ランプと給電板の着脱方法を説明するための説明図
【図5】光学装置の一例を示す側断面図
【図6】光学装置におけるランプ前方側の保持及び給電構造を説明する図
【符号の説明】
1 ランプ
11 後方の封止部
12 前方の封止部
14 ナット
2 口金
21 ネジ部
3 給電板
31 締結部
32 係合穴
4 給電板支持部材
41 係合突起
4a 水平面,4b 垂直面
5 舌片部材
51 ネジ
80 ケーシング
81 反射ミラー
811 頚部貫通孔
82 ランプ
821 一方の封止端部
822 他方の封止端部
83 保持機構
84 口金
841 ネジ部
85 給電部材
851 給電板
852 給電用リード線
853 接続用導電板
84 口金
86 ナット
B 絶縁ブロック
C2 ケーシング底面
L2 管軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light source device, and more particularly, to a light source device including a high-intensity short arc lamp and a reflection mirror, which is used as a light source for digital light processing using a digital micromirror device, for example.
[0002]
[Prior art]
A new video technology called digital write processing (hereinafter abbreviated as DLP) using an optical semiconductor as a core called a digital micromirror device has recently become widely known as a full digital display technology. As a light source used in such an image technology, a high-brightness light source is considered to be suitable.In recent years, a high-pressure xenon short arc lamp has been used as a light source lamp and housed in a casing together with a concave reflecting mirror. Used as a combined light source device.
[0003]
FIG. 5 is a side sectional view showing an example of the optical device according to the above application. As shown in the figure, a
[0004]
FIG. 6 is a diagram illustrating a holding and power supply structure on the lamp front side in the optical device.
A
The
[0005]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-319502
[Problems to be solved by the invention]
However, the above light source device has the following problems.
(1) The lamp bulb becomes hot due to radiant heat from the arc during the lighting operation of the lamp, and the quartz glass constituting the bulb expands and contracts due to thermal expansion. If it is fixed, stress is applied to the bulb in a reactive manner.If such a phenomenon is repeated with lighting or non-lighting of the lamp, fatigue is accumulated in the bulb and quartz glass is accumulated. Will decrease in strength. In the above optical device, since both ends of the lamp are fixed in a stationary state by the holding member and the support member, the pressure resistance is reduced due to the stress accumulated in the bulb for the above-described reason. Then, the possibility that the valve is cracked increases.
(2) Since the support member is firmly fastened with screws or nuts or the like so that the optical axis does not shift after positioning, the danger at the time of lamp rupture can be reduced. When the lamp is replaced due to its service life or breakage, it is necessary to open all of the above-mentioned fastening points, so that the work of removing the power supply plate becomes very complicated, which takes a lot of time.
[0007]
In view of the above circumstances, if a terminal is attached to the end of the power supply line and directly fixed to the base without using the power supply plate, workability at the time of lamp replacement is good, and no stress is applied to the lamp bulb. However, when the power supply line is directly fastened to the base in front of the optical axis, the power supply line is relatively thick, which results in a shadow, thereby reducing the light use efficiency.
In addition, in such a case, if the lamp ruptures, there is a possibility that fragments of the lamp may fly forward together with the power supply line, which is very dangerous.
The problem to be solved by the present invention is to provide a light source device that can eliminate the stress in the bulb caused by the thermal expansion of the bulb, can prevent the lamp from being damaged, and can easily replace the lamp. is there. It is another object of the present invention to provide a light source device in which even if the lamp ruptures, fragments of the lamp do not scatter from the casing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a short arc type discharge lamp and a concave reflecting mirror disposed so as to surround the lamp in a state where the arc direction of the lamp and the optical axis coincide with each other. In the light source device, one of the sealing ends of the lamp is fixed to the casing so as to be immovable with respect to the casing, the other sealing end of the lamp is provided with an engagement hole. A substantially band-shaped power supply plate extending in a plane direction parallel to the optical axis is fixed, a power supply plate support member provided with an engagement protrusion is fixed to the casing, and the power supply plate is It is characterized in that the power supply plate is supported by the power supply plate support member in a state in which it can be minutely moved by an engagement relationship between an engagement hole and the engagement protrusion.
Further, a movement restricting means for preventing the power supply plate from moving more than a predetermined amount is provided.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a light source device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
FIG. 1 is a perspective view illustrating a power supply unit structure at a front end portion of a lamp for explaining a main part of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of a power supply unit structure viewed from a side of the lamp, and FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the lamp movement restricting means, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of attaching and detaching the lamp and the power supply plate.
This light source device is of a side emission type in which an emission port for emitting light is provided on one side surface (emission surface) of a casing, and the overall configuration is the same as that of the prior art. Omitted.
1 to 4, a lamp 1 is, for example, a xenon short arc lamp having a rated power consumption of 2 kW, and a sealing
[0010]
A
[0011]
The
[0012]
As shown in FIG. 2, an
[0013]
Here, the power supply
The shape of the
[0014]
FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the power supply
The rear side edge of the
[0015]
When the
[0016]
FIG. 4 is a diagram for explaining how to remove the
[0017]
Further, during the lighting operation of the lamp, even if the lamp bulb expands and contracts due to thermal expansion, the power supply plate can move along the lamp axis along with the lamp. Is repeated, no tensile or compressive force due to expansion and contraction of thermal expansion is applied to the quartz glass of the lamp bulb, so that cracking of the lamp and the like can be prevented. Furthermore, even if the lamp ruptures, the movement of the power supply plate is restricted by the tongue member, so that the power supply plate does not jump forward from the light emission port of the device, and thus the window provided in the light emission port. There is no damage to members.
[0018]
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment, but can be appropriately changed. For example, in the engagement relationship between the power supply plate and the power supply plate support member, it suffices to provide an engagement hole in one of the two members and an engagement protrusion on the other member. It is also possible to provide an engagement hole in the power supply plate support member by providing a projection.
[0019]
【The invention's effect】
According to the light source device of the present invention described above, even if the bulb expands and contracts due to the repetition of turning on / off the lamp, the power supply plate can be slightly moved in a direction parallel to the optical axis. , The stress applied to the bulb is eliminated and the lamp can be prevented from being damaged. Further, since the power supply plate and the power supply plate support member have an engagement relationship, the lamp replacement operation can be performed very easily. Will be able to do it. In addition, there is no problem that the light emitted from the lamp is shielded by the power supply plate.
According to the light source device of the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a structure of a power supply unit at a front end portion of a lamp for explaining a main part of the present invention; FIG. 2 is an explanatory diagram of a structure of a power supply unit viewed from a side of the lamp; FIG. FIG. 4 is a view for explaining a lamp movement restricting means. FIG. 4 is an explanatory view for explaining a method of attaching / detaching a lamp and a power supply plate. FIG. 5 is a side sectional view showing an example of an optical device. Diagram for explaining the holding and power supply structure on the lamp front side in the device
REFERENCE SIGNS LIST 1
Claims (2)
前記ランプの他方の封止端部には、光軸と平行な面方向に延在する略帯状の給電板が固定され、
前記ケーシングには、給電板支持部材が固定され、
前記給電板と前記給電板支持部材には一方に係合穴が穿設されて他方に係合突起が設けられてなり、
前記給電板は、前記係合穴と前記係合突起との係合関係により、微小移動可能な状態で前記給電板支持部材に支持されている
ことを特徴とする光源装置。A short arc type discharge lamp and a concave reflecting mirror arranged so as to surround the lamp in a state where the direction of the arc of the lamp coincides with the optical axis are housed inside a casing, and one sealed end of the lamp is provided. In the light source device in which the portion is fixed to the position with respect to the casing,
A substantially band-shaped power supply plate extending in a plane direction parallel to the optical axis is fixed to the other sealing end of the lamp,
A power supply plate support member is fixed to the casing,
The power supply plate and the power supply plate support member are provided with an engagement hole on one side and an engagement protrusion on the other side,
The light source device, wherein the power supply plate is supported by the power supply plate support member in a state in which the power supply plate can be slightly moved by an engagement relationship between the engagement hole and the engagement protrusion.
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