JP2005056646A5

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Publication number: JP2005056646A5
Application number: JP2003285061A
Authority: JP
Filing date: 2003-08-01
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2023-08-01

Description

光源装置

この発明は、反射鏡と組み合わせて用いられる光学的に効率が良い、主に映像用機器、或いは光学用機器の光源である光源装置に関する。

従来、こうした光源装置は、主にプロジェクターやプロジェクションＴＶ、映写機などに使用されている。

この反射型ランプを使用したプロジェクターは、用途としてテレビ（ＣＲＴ）やＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）の代わりとして普及しつつある。中でも、液晶プロジェクター、ＤＬＰ（デジタルライトプロセッシング）プロジェクターの普及は著しい。
こうしたプロジェクターに対する要求としては、高解像度、高精細とともに、明るさの向上、照射画面の均一性、小型軽量、低コストなどがある。近年、各プロジェクターに用いられるＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルの透過率、ＤＭＤ（デジタルミラーディバイス）チップの反射率の向上は著しく、より小型の素子で特性の向上が図れる様になっている。

こうした要求の小型軽量、低コストに向け、プロジェクターに使用されるＬＣＤチップ又はＤＭＤチップは小さくなり、使用される光源装置も小型化を要求されている。こうした背景の中、光源装置へは、小型化に加え光の利用率向上も、より求められている。

プロジェクターの小型化を考えた場合、光源装置の小型化も必修条件の一つとなる。現在においては、使用される反射鏡の小型化も進み、１５０Ｗクラスを見ても外形５０ｍｍ×５０ｍｍサイズより小さなサイズの光源装置も検討されている。また、小型化に際しては光源装置の奥行きも重要な項目となっており、放電灯の短尺化も進んでいる。
反射鏡外形の小型化により、反射有効面積が減少し、出射光の減少が懸念されるが、放電灯の短アーク化や発光効率の向上、楕円鏡の使用などにより、従来の同クラスに対し、出射光の大きな減少は見られていない。

光源装置の奥行き減少による放電灯の短尺化は、シール長を短くする事で対応している場合が多く、シール長を短くした場合、モリブ箔と電力供給線との溶接部の温度上昇を招き、溶接部の酸化が促進され、不導通となり短期に不点灯になる不具合が生じる。こうした溶接点温度上昇に対して、酸化を抑制するためフリット剤の充填などにより空気の遮断を講じる場合があるが光源装置寿命末期までの十分な効果は得られておらず、送風による冷却手段を用いらざるをえないのが現状である。

反射鏡ボトム部側のシール部に対しては、反射鏡との固定の際に耐熱性アルミナ、シリカを主成分とする接着剤が用いられ、場合によってはセラミック碍子を介する場合も多い。
こうした場合は、接着剤等による保温効果も生じる事になり、温度上昇に対し不利となるが、セラミックの構造を工夫する事により通風構造を設け、冷却効果を上げている場合も見られる（特許文献２参照）。さらに、セラミック碍子内で電力供給線と外部線を結線する場合もあるが、この場合は温度上昇に対し不利に働く事に加え、結線部の取り回し等によっては、短尺化に対しても不利となる。

短尺化を最優先に考えた場合、電力供給線と外部線の結線を光源装置の奥行きに影響の無いところで結線する例もあるが、図４及び図５に示す従来例の如く、電力供給線２０を口金２３の端面２４側で反射鏡２１の光軸Ｘに対し略直角に折り曲げて外部線２２に結線する方法が最も効率的である。しかしながら、こうした場合には、電力供給線２０の屈曲部から口金２３内の部分にかけて負荷が掛かり、機械的強度が問題となる。

つまり、図６に従来例の電力供給線折り曲げ部の拡大図を示す。図面上に電力供給線２０の折り曲げられる部分をＡで示してある。この折り曲げ部分Ａは、図面上の矢印に示すように、口金２３の端面２４に沿って口金２３の周方向に回動せられたり（図６（ａ）参照）、反射鏡２１の光軸Ｘ方向や光軸Ｘと直交する方向に振り動かされる（図６（ｂ）参照）電力供給線２０の動きに対する支点となるため、外部から最も負荷がかかる部分であり、かつ、その部分Ａから口金２３内の部分にかけては、放電灯の発光管封止部を溶封する際の熱的影響により機械的強度が低下しているから、外部から負荷がかかると破断するおそれがある。更に図６の状態から、電力供給線２０に外部線２２を接続した場合には、その電力供給線２０の折り曲げＡ部分から口金２３内の部分にかけてさらに大きな負荷が掛かることになり、問題となる事は容易に推測できる。機械的強度が低下する

こうした問題に対し、電力供給線を捻じる、引っ張るなどの行為を行った場合に生じる力を遮るために、反射鏡ボトム部側に突設した供給線固定部材によって電力供給線を固定する例も報告されているが（特許文献１参照）、小型化の観点、特に光源装置の奥行きを考慮した場合には不利になることは明らかである。
また、反射鏡開放部側の電力供給線と外部線との結線の様に、反射鏡に結線のための受け台を設ける場合もあるが、受け台を設ける場合、反射鏡に取り付け部品用の穴を開けなくてはならず、反射鏡の特性を損なう事になるばかりか、反射鏡の有効面をなるべく損なわない様にするため、より反射鏡の開放部へ受け台を取り付けなくてはならず、反射鏡ボトム部側の電力供給線を長く這わせる必要が生じる。こうした場合、光源装置を点灯させるための高電圧と周辺部品の絶縁の問題が生じる。

特開２００２−２６０４３２号公報特許第３３５３６９３号公報

本発明は、光源装置の小型化を最優先で考えた場合、電力供給線と外部線の結線を光源装置の奥行きに影響の無い様、電力供給線を光軸に対して略直角に折り曲げ、効率良く小型化を図った場合でも機械強度的に問題とならず、光源装置を点灯させるための高電圧と周辺部品の絶縁の問題も生じない良好な光源装置を提供する事にある。

上記目的を達成するため、本発明は、一対の電極を有するダブルエンド型放電灯が反射鏡に光軸配置され、放電灯の一端は口金を有し反射鏡ボトム部に固定され、反射鏡ボトム部に固定された側の電力供給線が、反射鏡ボトム部付近で外部線と結線される構造を持つ反射鏡一体型の光源装置において、前記電力供給線が、口金の端面に沿わせるように反射鏡の光軸に対して略直角に屈曲された状態で口金に固定されていることを特徴とする。

本発明による光源装置は、ダブルエンド型放電灯の反射鏡ボトム部に固定された側の電力供給線が、口金の端面に沿わせるように反射鏡の光軸に対して略直角に屈曲された状態で口金に固定されているから、その電力供給線と外部線の結線を光源装置の奥行きに影響の無いところつまり、反射鏡ボトム部付近で行って、光源装置の小型化、特に短尺化を図ることができる。また、こうした場合、従来は外部線と結線するために電力供給線を折り曲げる必要があり、その際に電力供給線の屈曲部に負荷が掛かるが、この電力供給線を口金の端面に沿わせるように屈曲した状態で口金に固定してから外部線に結線する事により、電力供給線の屈曲部への負荷が大幅に低減し、機械強度的に問題を起こすことはない。また、電力供給線と外部線の結線を反射鏡ボトム部付近で行う事により、光源装置を点灯させるための高電圧と周辺部品の絶縁の問題は生じることはない。

次に本発明の実施例について図１乃至図３を用いて説明する。

図１は、本発明に係わる光源装置の一実施例を一部省略して示す図である。図において、１は反射鏡４に光軸配置された石英ガラス製のダブルエンド型放電灯で、該放電灯１の両端には電極２ａ，２ｂが封止部に埋め込み固定されている。電極２ａ，２ｂ間距離ｌ、すなわちアーク長は１．０ｍｍである。５は口金、７は受け台、８は電力供給線、９はサポート、１０は碍子、１１は外部線である。

この様にして形成された放電灯１の中には、封入物としてハロゲンガス、Ｈｇ、始動用アルゴンが封入されている。なお３ａ，３ｂは電極２ａ、２ｂに接続されたモリブデン箔で、電力供給線８に接続され、該電力供給線８に結線した外部線１１を介して安定器に接続される。

放電灯１は、ダイクロイック反射鏡４の底部にアルミナ、シリカを主成分とする無機系耐熱接着剤６で口金５を介して固定し、光源装置を構成している。そして、反射鏡４の底部に口金５を介して固定された側の電力供給線８が、図示のとおり、口金５の端面１４に沿わせるように反射鏡４の光軸Ｘに対して略直角に屈曲された後、口金５の側面１５に沿わせるように屈曲されて、その側面１５に沿わせる部分が口金５に装着したサポート９によって口金５に固定されている。このように、電力供給線８は、口金５の端面１４に沿わせるように反射鏡４の光軸Ｘに対して略直角に屈曲された状態で口金５に固定されているから、外部線１１と結線する際にその屈曲部分に負荷がかかって破断するおそれがない。

以上の様な光源装置は専用電子安定器を用いて電力１５０Ｗ、で放電灯軸が水平になるように水平点灯する。

図２及び図３に示すように、サポート９は、口金５の側面１５に装着されると共に、その側面１５の周方向に沿って環状に形成された凹溝１２内に嵌め止められている。なお、凹溝１２を設けるのはサポート９の取り付けをより強固なものとするためである。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、口金５の側面１５には、その側面１５に沿わせるように屈曲された電力供給線８を嵌め入れる凹溝１８が形成されている。この凹溝１３を設けるのは電力供給線８の動きをより固定するためであり、機械的強度をより向上することができる。

なお、実施例はショートアーク型の水銀灯としたが、同様な構造を持つメタルハライドランプやキセノンランプでも良い。

本発明の活用は、主にプロジェクターやプロジェクションＴＶ、映写機などに使用される。

本発明に係る光源装置の概略縦断面図本発明に係る光源装置の一部拡大縦断面図本発明に係る光源装置の一部拡大縦面図と口金の背面図従来の光源装置の概略縦断面図従来の光源装置の概略縦断面図従来の光源装置の一部拡大背面図と一部拡大縦断面図

符号の説明

１・・・放電灯
２ａ、２ｂ・・・電極
３ａ、３ｂ・・・モリブデン箔
４・・・反射鏡
５・・・口金
６・・・無機系耐熱接着剤
７・・・受け台
８・・・電力供給線
９・・・サポート
１０・・・碍子
１１・・・外部線
１２・・・凹溝
１３・・・凹溝
１４・・・口金の端面
１５・・・口金の側面
Ｘ・・・・反射鏡の光軸

Claims

一対の電極を有するダブルエンド型放電灯が反射鏡に光軸配置され、放電灯の一端は口金を有し反射鏡ボトム部に固定され、反射鏡ボトム部に固定された側の電力供給線が、反射鏡ボトム部付近で外部線と結線される構造を持つ反射鏡一体型の光源装置において、前記電力供給線が、口金の端面に沿わせるように反射鏡の光軸に対して略直角に屈曲された状態で口金に固定されていることを特徴とする光源装置。
前記電力供給線が、口金の端面に沿わせるように反射鏡の光軸に対して略直角に屈曲された後、口金の側面に沿わせるように屈曲されて、その側面に沿わせる部分が口金に装着したサポートによって口金に固定されている請求項１記載の光源装置。
前記サポートが、口金の側面に装着されると共に、その側面の周方向に沿って環状に形成された凹溝内に嵌め止められている請求項２記載の光源装置。
口金の側面に、その側面に沿わせるように屈曲された前記電力供給線を嵌め入れる凹溝が形成されている請求項２又は３記載の光源装置。