JP2005283708A - Lamp light source for image projecting device - Google Patents
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Description
本発明は、画像投射装置用ランプ光源のランプとランプ反射鏡との相互の関係位置調整装置、固着装置、および、画像投射装置用ランプ光源の組み立て生産方法に関する。 The present invention relates to a position adjustment device, a fixing device, and an assembly production method for a lamp light source for an image projection apparatus.
画像投射装置用ランプ光源に関し、特許公開公報2000−76988 「投影装置用光源」がある。画像投射装置用ランプ光源のランプとランプ反射鏡は、拡大投射光学系と整合させるため、該ランプ、および該ランプ反射鏡(以下、反射鏡という)との相互の関係位置調整を精密に行う必要があり、ランプとランプ反射鏡との関係位置調整が終了すれば、ランプと反射鏡とを固着する必要があった。位置調整は、0.1mm単位の精度が必要であり、最適位置からのズレは、投射画像の輝度低下や面輝度不均一の原因となった。 Regarding a lamp light source for an image projection apparatus, there is Japanese Patent Publication No. 2000-76988 “Light source for a projection apparatus”. In order to align the lamp and the lamp reflector of the lamp light source for the image projection apparatus with the magnifying projection optical system, it is necessary to precisely adjust the relative position between the lamp and the lamp reflector (hereinafter referred to as a reflector). When the positional adjustment of the relationship between the lamp and the lamp reflecting mirror is completed, it is necessary to fix the lamp and the reflecting mirror. The position adjustment requires an accuracy of 0.1 mm, and the deviation from the optimum position causes a decrease in luminance of the projected image and uneven surface luminance.
ランプと反射鏡との位置調整の方法としては、図6に示すように、拡大投射光学系51に反射鏡11とランプ10を配設し、何らかの手段により保持したランプをX軸、Y軸、およびZ軸の各方向に可動自在の保持調整装置52等を用いて固定する。画像投射スクリーン53上の投射画像の輝度、および面輝度均一性が最適になるよう、ランプ10と反射鏡11の相互の関係位置を調整し、調整後の固着には、耐熱性が要求されることから、高耐熱性無機接着剤(例えば、商品名の「スミセラム」などで、以下、接着剤という)を使用し、接着剤の固化には高温加熱焼成を必要とした。
画像投射装置の拡大投射光学系の能力を十分に発揮させるため、ランプ発光部は、
点光源に近い事が要求される。また、ランプとランプ反射鏡との相互の関係位置精度の低下により、光学系本来の性能が発揮できず、投射画像の輝度低下や面輝度不均一を生じるため、ランプとランプ反射鏡との位置調整では、0.1mm単位の高精度の維持を必要とした。
In order to fully demonstrate the ability of the magnification projection optical system of the image projection apparatus, the lamp light emitting unit is
It is required to be close to a point light source. Also, the relative position between the lamp and the lamp reflector reduces the original performance of the optical system due to a decrease in position accuracy, resulting in a decrease in brightness of the projected image and uneven surface brightness. In the adjustment, it was necessary to maintain a high accuracy of 0.1 mm.
ランプと反射鏡との固着には、ランプ、および周辺の動作温度が数百度に達することから、高耐熱性を有する接着剤を使用する必要が有り、接着剤を、ランプと反射鏡との間隙に充填する工程での機械的な衝撃、および接着剤の加熱焼成工程での接着剤の膨張収縮により、調整位置のずれが生じることがあり、不良発生の原因となっていた。 Since the operating temperature of the lamp and its surroundings reaches several hundred degrees for fixing the lamp and the reflector, it is necessary to use an adhesive with high heat resistance. Due to the mechanical impact in the filling process and the expansion and contraction of the adhesive in the heating and baking process of the adhesive, the adjustment position may be displaced, which causes a defect.
ランプと反射鏡との相互の関係位置調整後に、位置調整不良が発生した場合、ランプと反射鏡とを固着するために使用され、高温加熱焼成された接着剤を除去し、ランプと反射鏡とを分離する必要があるが、分離作業時にガラス製のランプを破損、および、反射鏡の成膜面を損傷するため、再度の位置調整の修正が不可能、または、極めて困難であり、ランプ位置調整の歩留まり低下の要因となっていた。 Mutual relationship between the lamp and the mirror When the position adjustment failure occurs after adjusting the position, the adhesive used for fixing the lamp and the mirror is removed and the high-temperature heat-fired adhesive is removed. It is necessary to separate the lamp, but the glass lamp is broken during the separation work, and the film formation surface of the reflector is damaged. This was a factor in reducing the adjustment yield.
画像投射装置のランプ光源を構成するランプと反射鏡との固着手段として、従来から広く使用されてきた接着剤の高温加熱焼成によらず、ランプが全方向に可動自在のランプ保持調整装置を使用する。 As a means to fix the lamp and the reflecting mirror constituting the lamp light source of the image projection device, a lamp holding and adjusting device that can move the lamp in all directions is used, regardless of the high-temperature heating and baking of adhesive that has been widely used in the past. To do.
本発明により以下の効果がもたらされる。画像投射装置のランプ光源を構成するランプと反射鏡とを固着する手段として、接着剤を使用しないため、ランプ、および、反射鏡との間隙に接着剤を充填する工程での機械的な衝撃、および接着剤を固化するための加熱焼成工程での材料の熱膨張収縮による位置調整のずれを防止することが可能となる。 The following effects are brought about by the present invention. Since no adhesive is used as a means for fixing the lamp constituting the lamp light source of the image projection apparatus and the reflecting mirror, mechanical impact in the process of filling the gap between the lamp and the reflecting mirror with the adhesive, In addition, it is possible to prevent misalignment due to thermal expansion and contraction of the material in the heating and baking process for solidifying the adhesive.
従来は、ランプ、および、反射鏡が、接着剤により固着されていたため、画像投射装置に実装した状態で不可能であったランプと反射鏡との相互の関係位置調整が、可能となる。また、位置調整後に、接着剤の加熱焼成工程が不要であり、位置調整終了後は、即時の出荷が可能であり、生産工程の簡略化が可能となる。 Conventionally, since the lamp and the reflecting mirror are fixed by an adhesive, it is possible to adjust the relative position between the lamp and the reflecting mirror, which is impossible when mounted on the image projection apparatus. Further, after the position adjustment, an adhesive heating and baking step is not necessary, and after the position adjustment is completed, immediate shipment is possible, and the production process can be simplified.
画像投射装置のランプ光源を構成するランプと反射鏡とを固着する手段としては、接着剤を使用しないため、万が一に、位置調整後にずれが発生した場合、および、構成部品の不具合が発見された場合においても、ランプ固定螺子を再調整修正することが可能である。また、ランプと反射鏡との分離も可能であり、ランプ光源の生産効率改善が実現できる。 As a means for fixing the lamp constituting the lamp light source of the image projection apparatus and the reflecting mirror, an adhesive is not used. Therefore, in the unlikely event that a deviation occurs after position adjustment, and a malfunction of a component has been discovered. Even in this case, it is possible to readjust and correct the lamp fixing screw. In addition, the lamp and the reflecting mirror can be separated, and the production efficiency of the lamp light source can be improved.
図1は、本発明の第1の実施例であり、図1(a)はランプ光源の縦断面図である。図1(b)は、図1(a)の切断線C1−C'1に沿って切断した断面図であり、図1(c)は、ランプ保持ばね13の斜視図である。ランプ保持ばね13は、図1(c)に示すごとく、板ばねをU字形に成し、ランプ保持ばね13の開脚部は、反射鏡ベース12の内周面に固着し、頂部はランプ口金17を押圧しながら、ランプ口金17と一体に形成されたランプ10を保持する。
FIG. 1 is a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view of a lamp light source. 1B is a cross-sectional view taken along the cutting line C1-C′1 in FIG. 1A, and FIG. 1C is a perspective view of the
図1の反射鏡11に固着された反射鏡ベース12内周部に配設された4個のランプ保持ばね13により、ランプ10の一端に固着されたランプ口金17を、仮に保持する。ランプ10は、図6に示す保持調整装置52の内のZ軸方向のみに可動する保持調整装置を使用し、Z軸方向のみに移動するよう保持され、X軸、およびY軸方向へは、ランプ固定螺子14をランプ位置調整手段とする。例えば、図1(b)において、ランプ軸を左に移動させる場合は、右のランプ固定螺子14を、ねじ込み、左のランプ固定螺子14を緩める。最適位置に調整後に、対向するランプ固定螺子14を締め込み、ランプ10を固定する。
The
図2は、本発明の第2の実施例であり、図2(a)は、ランプ光源の縦断面図であり、図2(b)は、図2(a)の切断線C2−C'2に沿って切断した断面図である。第1の実施例を示す図1では、反射鏡ベース12の内周面に交互に配設したランプ保持ばね13とランプ固定螺子14を、第2の実施例では、図2(b)に示すごとく、保持バネ13、および、ランプ固定螺子14の各々を、同一軸上に配置した構成としている。
FIG. 2 is a second embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view of a lamp light source, and FIG. 2 (b) is a section line C2-C ′ of FIG. 2 (a). 2 is a cross-sectional view taken along
図3は、本発明による画像投射装置用ランプの第3の実施例であり、図3(a)はランプ光源の縦断面図であり、図3(b)は、図3(a)の切断線C3−C'3に沿って切断した断面図である。各2個のランプ保持ばね13と、ランプ固定螺子14をX軸、およびY軸方向に対向させる構成とする。図3(b)において、位置調整前に、直角に配設した2個のランプ保持ばね13により、ランプ10は、ランプ口金17を介して、斜め右上方向に押圧されている。ランプ保持ばね13に対向するランプ固定螺子14をねじ込むことによりランプ10の軸は、X軸、およびY軸に沿って、位置調整することが可能である。Z軸方向への移動は、保持調整装置52の内のZ軸方向のみに可動する保持調整装置を使用する。
FIG. 3 shows a third embodiment of the lamp for an image projection apparatus according to the present invention, FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view of the lamp light source, and FIG. 3 (b) is a sectional view of FIG. 3 (a). It is sectional drawing cut | disconnected along line C3-C'3. Each of the two lamp holding
図4は、本発明による画像投射装置用ランプの第4の実施例である。図4(a)は、ランプ光源の縦断面図であり、図4(b)は、図4(a)の切断線C4−C'4に沿って切断した断面図である。図4(c)は、ランプ口金17の後端の詳細図であり、図4(d)は、ランプ保持ばね板15の詳細図である。図4(e)は、図4(a)の切断線C5−C'5に沿って切断した断面図である。
FIG. 4 shows a fourth embodiment of a lamp for an image projection apparatus according to the present invention. 4A is a longitudinal sectional view of the lamp light source, and FIG. 4B is a sectional view taken along a cutting line C4-C′4 of FIG. 4A. FIG. 4C is a detailed view of the rear end of the
図4に示す本発明の第4の実施例では、図4(a)に示すごとく、Z軸調整用ランプ保持バネ板15、およびZ軸調整用螺子16を具備し、図4(c)に示すランプ口金17の後端部に形成した断面長方形のキー突起18を、図4(d)に示すZ軸調整用ランプ保持ばね板15に形成した開口部形状が長方形のキーホール19に嵌挿させ、さらに、キー突起18をランプ口金17と共に、図4(e)に示すごとく、軸回転方向に90度回転させ、ランプ口金17をZ軸調整用ランプ保持ばね板15に緊結する構造としている。
As shown in FIG. 4A, the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 4 includes a Z-axis adjusting lamp holding
図4(a)において、Z軸調整用ランプ保持ばね板15に保持された位置調整前のランプ10、および、口金17のZ軸は最適位置より反射鏡11寄りに偏位させ、Z軸調整螺子16をねじ込むことにより、Z軸を最適位置に調整するものとする。以上の構成により、X軸、Y軸に加えてZ軸方向に、万一、ずれが発生しても全方向に微調整が可能となり、ランプ位置調整の歩留まりが向上する。
In FIG. 4A, the Z axis before the position adjustment held by the Z axis adjustment lamp holding
画像投射装置のランプ光源を構成するランプ10と反射鏡11とを固着する手段として、接着剤の高温加熱焼成によらず、ランプ10が全方向に可動自在であるため、図5に示すごとく、画像投射スクリーン53上で明るさを測定する輝度センサー20とパソコン21等でX軸、Y軸、およびZ軸の全方向に沿って、ランプと反射鏡との相互の関係位置調整を行うマニピュレーター22等を制御することにより、位置調整の自動化が可能となる。
As means for fixing the
なお、上記発明の実施形態として、ランプ保持ばね13の頂部をランプ口金17に押圧させて説明したが、反射鏡ベース12の内周面に押圧させることも可能であり、さらには、ランプ保持ばね13はランプ固定螺子14方向への付勢手段であり、U字状の板バネに限定されるものではない。また、ランプ保持ばね13を使用せずに3本、または4本のランプ固定螺子14のみでランプ11とランプ反射板11との相互位置関係の調整も可能である。さらに、ランプ固定螺子14調整後に螺子ロック剤で緩みを防止することも可能である。
In addition, although the top part of the
本発明は、画像投射装置用ランプ光源のランプと反射鏡の相互の関係位置の厳密な調整、固着に利用することが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for strict adjustment and fixing of the relative position between the lamp of the lamp light source for the image projection apparatus and the reflector.
10:ランプ
11:反射鏡
12:反射鏡ベース
13:ランプ保持ばね
14:ランプ固定螺子
15:Z軸調整用ランプ保持ばね板
16:Z軸調整用螺子
17:ランプ口金
18:キー突起
19:キーホール
20:輝度センサー
21:パソコン
22:マニピュレーター
51:拡大投射光学系
52:保持調整装置
53:画像投射スクリーン
10: Lamp 11: Reflector 12: Reflector base 13: Lamp holding spring 14: Lamp fixing screw 15: Z axis adjusting lamp holding spring plate 16: Z axis adjusting screw 17: Lamp base 18: Key protrusion 19: Key Hall 20: Luminance sensor 21: Personal computer 22: Manipulator 51: Magnification projection optical system 52: Holding adjustment device 53: Image projection screen
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