JP2006084588A - 光源ランプ装置及びプロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学ユニット筐体に対して光源ランプ筐体の取り付けに固定ねじを使用することなく、常に光軸が一致できるようにした光源ランプ装置及びプロジェクタ装置を得る。
【解決手段】 筐体に光源ランプが収容された光源ランプ筐体１０を支持するようにした光源ランプ装置において、光源ランプ筐体１０に設けた一対の位置決めピン２０ａ,２０ｂが光学ユニット筐体１１の一対の位置決め孔に挿入されて位置決めされると共に、位置決めボス２１により光学ユニット筐体に光源ランプ筐体１０が突き当てられて高さ決めされ、光学ユニット筐体１１から張り出した板ばね部材の保持爪により光源ランプ筐体１０のリブ状突起部２３,２３が係合され、光源ランプ筐体１０を保持するようにした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、例えばリアプロジェクタ装置に用いて好適な光源ランプ装置及びプロジェクタ装置に関し、詳しくは、固定ねじを使用することなく、光学ユニット筐体に光源ランプ筐体を光軸ずれなく正確に支持できるようにした光源ランプ装置及びプロジェクタ装置を実現するものである。

フロント型プロジェクタあるいはリア型プロジェクタ等のプロジェクタ装置では、光源ランプは光学レンズ系に対して常に光軸が一致した正確な位置に固定する必要がある。例えば、光源ランプと光学レンズ系とに光軸ずれが生じると、輝度低下、輝度むら、色むら等が生じてしまうという問題がある。

このような問題を解消することを目的として、光源ユニットを光学ユニットの光軸に対して高輝度に取り付けることができるようにした技術が開示されている。（例えば、特許文献１参照）。

上述した特許文献１の技術は、光源ユニットのケース部と独立したベース部が光源を固定保持し、ケース部が光源を固定保持したベース部を遊びを持たせて支持するようにしている構成である。これによって、光源を固定保持したベース部を光学ユニットに一旦、高輝度に取り付けた後は、たとえケース部をハウス部に取り付けるときに取り付け誤差が生じたとしても、ケース部とベース部の間で取り付け誤差を補正することができ、光源ユニットの光軸と光学ユニットの光軸を合致させたまま維持することができるというものである。
特開２００１−２０９１２０号公報

ここで、特許文献１の技術では、光学ユニット側に光源位置決め板を取り付け、光源位置決め板の位置決め用ガイド穴に光源ユニットの位置決めピンを挿入し、光源位置決め板に突き当てピンを突き当てることにより、ベース部に固定された光源ユニットを光学ユニットに対して位置決めし、この後、ケース部をハウス部にねじ止め固定する構成であり、このように構成することで、ケース部とハウス部とのねじ止め固定位置に誤差が生じていても、誤差に影響されない高精度な光軸が得られるというものである。

しかし、上述した技術では光学ユニット側のハウス部に光源ユニットのケース部を固定ねじによってねじ止め固定することにはかわりはなく、光源位置決め板の位置決め用ガイド穴が精度上のバラツキや、固定ねじでリジットにねじ止めすることで光源ユニットの光軸と光学ユニットの光軸には光軸ずれが生じることもあり得る。

本発明は、上述したような課題を解消するためになされたもので、光学ユニット筐体に対して光源ランプ筐体の取り付けに固定ねじを使用することなく、常に光軸が合致できるようにした光源ランプ装置及びプロジェクタ装置を得ることを目的とする。

上記の課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明による請求項１に記載の光源ランプ装置は、筐体に光源ランプが収容された光源ランプ筐体を支持するようにした光源ランプ装置において、光学ユニット筐体及び光源ランプ筐体のいずれか一方づつに一対の位置決め孔及びこの位置決め孔に係合される位置決めピンと、光学ユニット筐体に光源ランプ筐体が突き当てられる高さ決めボスとからなる位置決め手段と、光学ユニット筐体に光源ランプ筐体を板ばね部材により保持する保持手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の光源ランプ装置は、位置決め手段の位置決め孔は、一方の位置決め孔が円孔であり、他方の位置決め孔が長孔であることを特徴とする。

また、請求項３に記載の光源ランプ装置は、保持手段は、光学ユニット筐体側の上下位置に一対づつの板ばねを備え、光源ランプ筐体側に板ばねが乗り上げて係合されるリブ状突起を備えていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の光源ランプ装置は、光学ユニット筐体側には、光源ランプ筐体が光学ユニット筐体に組み付けられるとき、位置決め孔に位置決めピンが導かれる呼び込み用ガイドが設けられていることを特徴とする。

また、請求項５に記載のプロジェクタ装置は、光源ランプから射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する光学装置及び光学像を投写レンズにより拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、光学装置を収納する光学ユニット筐体と、光学ユニット筐体及び投写レンズを収納する外筐体と、画像形成部で形成された光学像を投写するスクリーンとを備え、光学ユニット筐体に光源ランプが収容された光源ランプ筐体を光軸合わせし支持するようにしたプロジェクタ装置において、光学ユニット筐体及び光源ランプ筐体のいずれか一方づつに一対の位置決め孔及びこの位置決め孔に係合される位置決めピンと、光学ユニット筐体に光源ランプ筐体が突き当てられる高さ決めボスとからなる位置決め手段と、光学ユニット筐体に光源ランプ筐体を板ばね部材により保持する保持手段とを備えたことを特徴とする。

また、請求項６に記載のプロジェクタ装置は、位置決め手段の位置決め孔は、一方の位置決め孔が円孔であり、他方の位置決め孔が長孔であることを特徴とする。

また、請求項７に記載のプロジェクタ装置は、保持手段は、光学ユニット筐体側の上下位置に一対づつの板ばねを備え、光源ランプ筐体側に板ばねが乗り上げて係合されるリブ状突起を備えていることを特徴とする。

また、請求項８に記載のプロジェクタ装置は、光学ユニット筐体側には、光源ランプ筐体が光学ユニット筐体に組み付けられるときの呼び込み用のガイドが設けられていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の光源ランプ装置によれば、光学ユニット筐体への光源ランプ筐体の取り付けに固定ねじを使用することもなく、位置決め孔及び位置決めピンによる位置決めと、板ばね部材により保持するだけであるので、光学ユニット筐体に対して光源ランプ筐体が常に追従し、光源ランプ筐体に精度上のバラツキがあったとしても光軸ずれのない光源ランプ装置となる。

また、請求項２に記載の光源ランプ装置によれば、一対の位置決めピンに精度上のバラツキがあったとしても、長孔の位置決め孔によってその誤差を吸収することができ、常に光軸を一致させることができる。

また、請求項３に記載の光源ランプ装置によれば、板ばねとリブ状突起とによる保持手段であるので、光学ユニット筐体に光源ランプ筐体が追従し光軸ずれのない光源ランプ装置となる。

また、請求項４に記載の光源ランプ装置によれば、呼び込み用のガイドによって光源ランプ筐体が光学ユニット筐体の所定位置に導かれ、正確な位置に取り付けることができる。

また、請求項５に記載のプロジェクタ装置によれば、光学ユニット筐体への光源ランプ筐体の取り付けに固定ねじを使用することもなく、位置決め孔及び位置決めピンによる位置決めと、板ばね部材により保持するだけであるので、光学ユニット筐体に対して光源ランプ筐体が常に追従し、光源ランプ筐体に精度上のバラツキがあったとしても光軸ずれのないプロジェクタ装置となる。

以下、本発明による光源ランプ装置及びプロジェクタ装置の最良の実施の形態をリアプロジェクタに適用した場合を例にとって図面を参照して説明する。

図１はリアプロジェクタの全体の内部構成を示した側面図である。
リアプロジェクタの外筐体を構成するキャビネット１は、下端部にボトムキャビネットを有している。キャビネット１内の下部には光源ランプ３から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する光学ユニット４と、この光学ユニット４からの光学像を拡大投写する投写レンズ５が配置されている。そして、投写レンズ５から拡大投写された光学像はキャビネット１内に斜めに配置された反射ミラー６を反射し、キャビネット１前面のスクリーン７に投影される。

図２は光源ランプ３を収納した光源ランプ筐体１０が光学ユニット４を収納した光学ユニット筐体１１に保持された状態の外観斜視図、図３は同じく側面図、図４は光源ランプ筐体１０のコネクタが光学ユニット筐体１１側のコネクタに確実に結合された状態の側面図、図５は光学ユニット筐体１１から光源ランプ筐体１０を分離した状態の外観斜視図、図６は光源ランプ筐体１０をランプ投光面側から見た外観斜視図、図７は同じく光源ランプ筐体１０をランプ投光面側の底側から見た外観斜視図である。

符号１２は光源ランプ筐体１０からのランプ光が光学ユニットに入射されるガラス付きの入射窓であり、入射窓１２は光学ユニット筐体１１の端部に配設されている。この入射窓１２の上部の窓枠１２ａには左右一対の位置決め孔１３ａ,１３ｂが形成され、一方の位置決め孔１３ａは円孔であり、他方の位置決め孔１３ｂは長孔である。

また、入射窓１２の上下から前方側に張り出すように光学ユニット筐体１１の上下部分には、ステンレス等からなる板ばね部材１４,１４が止めねじ１５により固定されている。板ばね部材１４は上下同一形状なので上方の板ばね部材１４について説明する。板ばね部材１４は１枚の板ばね材を二股状にして水平に入射窓１２の前方側に張り出したばね保持片１６,１６を形成し、両ばね保持片１６,１６の先端部には「く」の字状に上下の板ばね部材１４が向き合う保持爪１６ａ,１６ａを備えている。

一方、光源ランプ筐体１０には、高圧放電ランプ１７が収容され、この光源ランプ筐体１０の後部壁面には放熱用の多数の放熱孔１８が形成されている。光源ランプ筐体１０の前面側は光源ランプからの光が投光される投光窓１８があり、この投光窓１８の窓枠１９の上部に上述した光学ユニット筐体１１の位置決め孔１３ａ,１３ｂと係合される左右一対の位置決めピン２０ａ,２０ｂが突出形成されている。また、窓枠１９の下部中央に高さ決めを兼ねる一つの位置決めボス２１が突出形成されている。

また、光源ランプ筐体１０の前方側の筐体はフロントカバー２２であって、このフロントカバー２２の上下面にそれぞれ左右一対づつのリブ状の突起部２３,２３が形成されている。この突起部２３,２３が上述した板ばね部材１４の保持爪１６ａ,１６ａに係合保持される。

さらに、光源ランプ筐体１０には、その一側部から張り出すようにランプ側ハウジング２４が一体成形され、このランプ側ハウジング２４に高圧放電ランプ１７から引き出された２本のコード１７ａの端子部となる雄コネクタ２５,２５が設けられている。また、ランプ側ハウジング２４にはボルトねじ２６が支持されている。

上述した光源ランプ筐体１０の雄コネクタ２５,２５と対応する光学ユニット筐体１１の部分には、図８に示すように側板２７が成形され、この側板２７に軸ボス２８とガイドボス２９が突出されている。側板２７には雌コネクタ３０,３０を備えた光学ユニット側ハウジング３１が取り付けられる。このハウジング３１は横長孔の軸孔３２を軸ボス２８に挿着し、同じく横長孔のガイド孔３３をガイドボス２９が挿着し、ハウジング３１側から軸ボス２８にねじ３４を取り付けることでハウジング３１を支持している。これによって、ハウジング３１は長孔の範囲だけ水平方向に前後に移動可能にされる。ここで、ガイド孔３３とガイドボス２９は、ハウジング３１が軸ボス２８を中心にして回動しないために機能している。なお、雌コネクタ３０,３０から引き出された図示しないコードは電源回路に接続される。

また、光学ユニット側ハウジング３１には上述したボルトねじ２６が締結されるねじ孔３５が形成されている。そして、光学ユニット側ハウジング３１にはガイド板３６ａが設けられ、その端部の上辺及び側辺に呼び込み用のガイド３６が形成されている。

次に、光源ランプ筐体１０を光学ユニット筐体１１に取り付ける操作について説明する。
まず、光源ランプ筐体１０は、その一側部から張り出しているランプ側ハウジング２４の外端部分２４ａを光学ユニット側ハウジング３１の呼び込み用のガイド３６に位置決めし、この状態で光源ランプ筐体１０を光学ユニット筐体１１側に挿着していくと、光源ランプ筐体１０は呼び込み用のガイド３６にガイドされながら正しい位置に導かれ、これによって、光源ランプ筐体１０の一対の位置決めピン２０ａ,２０ｂが光学ユニット筐体１１の位置決め孔１３ａ,１３ｂと一致し、位置決めピン２０ａ,２０ｂは円滑に挿入されていく。

この位置決めピン２０ａ,２０ｂが位置決め孔１３ａ,１３ｂに挿入されるとほぼ同時に光源ランプ筐体１０は、そのフロントカバー２２の上下面のリブ状の突起部２３,２３が光学ユニット筐体１１から張り出している板ばね部材１４の保持爪１６ａ,１６ａに接触する。そして、さらに光源ランプ筐体１０を挿着方向へ押し込んでいくと、リブ状の突起部２３,２３によって保持爪１６ａ,１６ａが外方へ押し開かれ、ここで、保持爪１６ａ,１６ａがリブ状の突起部２３,２３を乗り越えて係合される（図８参照）。これによって、光源ランプ筐体１０は光学ユニット筐体１１に対して正確な位置、すなわち、光源ランプ筐体１０の光軸と、光学ユニット筐体１１の光軸とが一致した状態に位置合わせすることができ、そして、光源ランプ筐体１０が板ばね部材１４の保持爪１６ａ,１６ａによって保持された状態となる。また、光源ランプ筐体１０の取り付け位置では、位置決めボス２１が光学ユニット筐体１１の窓枠１２ａに当接して位置決めされ、光源ランプ筐体１０が正確な姿勢で保持されることになる。

このように本発明は、光学ユニット筐体１１への光源ランプ筐体１０の取り付けに固定ねじを使用することもなく、位置決め孔１３ａ,１３ｂ及び位置決めピン２０ａ,２０ｂによる位置決めと、板ばね部材１４により保持するだけであるので、光学ユニット筐体１１に対して光源ランプ筐体１０が常に追従する。また、光源ランプ筐体に精度上のバラツキがあったとしても長孔状の位置決め孔によって誤差が吸収され光軸ずれのない光源ランプ装置となる。

なお、光学ユニット筐体１１に支持された光源ランプ筐体１０は、その背後からリアプロジェクタに支持されている図示しないばね付きのランプカバーによって保持されることになる。

次に、光源ランプ筐体１０の雄コネクタ２５,２５と、光学ユニット筐体１１側の雌コネクタ３０,３０との結合操作について説明する。

図３は光源ランプ筐体１０が光学ユニット筐体１１に挿着されて光軸を合わせて位置決め保持されたまでの状態であって、この際、光源ランプ筐体１０が挿着されることで、ランプ筐体側の雄コネクタ２５，２５は、光源ランプ筐体１０が上述したように呼び込み用のガイド３６にガイドされる操作に伴って、光学ユニット筐体１１側の雌コネクタ３０,３０に接続が開始されるが、雄コネクタ２５，２５と雄コネクタ２５，２５とは完全な結合状態ではない。つまり、ハウジング３１は雄コネクタ２５，２５が雄コネクタ２５，２５に接触されたときの摩擦により長孔の軸孔３２の範囲だけ後退している。この状態が図３である。

かくして、上述した状態から光源ランプ筐体１０側のボルトねじ２６を光学ユニット筐体１１側のねじ孔３５にねじ込んでいくことにとって、ねじ孔３５を介してハウジング３１が軸孔３２に沿って前方にスライド移動することになり、これによって、雌コネクタ３０,３０が雄コネクタ２５，２５に挿入されていき、雄コネクタ２５，２５と雌コネクタ３０,３０とは保証値まで完全に結合された状態となる。したがって、光源ランプにランプ電圧を印加したとき、従来のようにコネクタ同士の不十分な接続による、コネクタ間の発熱を未然に防止することができる。また、光源ランプ筐体１０は光学ユニット筐体１１に光軸の合わせをして取り付けた後、光学ユニット筐体１１側のコネクタをスライド移動してコネクタ同士の確実な結合を得るようにしているため、光軸合わせされた光源ランプ筐体１０に外部応力が作用し光軸ずれが生じるような影響も回避できる。

本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。

本発明の実施の形態では、光源ランプ筐体１０及び光学ユニット筐体１１の位置決めピンと位置決め孔は、上述した形態に限るものでなく、光源ランプ筐体１０側に位置決め孔を形成し、光学ユニット筐体１１側に位置決めピンを設けるようにしてもよい。

また、光源ランプ筐体１０を光学ユニット筐体１１にばね保持する機構も、光源ランプ筐体１０側に板ばね部材を取り付け、光学ユニット筐体１１側にリブ状の突起部を形成することであっても上述と同様な機能を得ることができる。

また、本発明の光源ランプ装置及びプロジェクタ装置は、実施の形態ではリアプロジェクタに適用した場合について説明したが、その他、フロントプロジェクタにも広く適用可能である。

本発明に適用されるリアプロジェクタの全体の内部構成図である。 光源ランプを収納した光源ランプ筐体が光学ユニットを収納した光学ユニット筐体に保持された状態の外観斜視図である。 光源ランプ筐体が光学ユニット筐体に保持された状態で、光源ランプのコネクタが光学ユニット筐体のコネクタに結合される前の側面図である。 光源ランプ筐体のコネクタが光学ユニット筐体側のコネクタに確実に結合された状態の側面図である。 光学ユニット筐体から光源ランプ筐体を分離した状態の外観斜視図である。 光源ランプ筐体をランプ投光面側から見た外観斜視図である。 同じく光源ランプ筐体１０をランプ投光面側の底側から見た外観斜視図である。 コネクタのハウジングを取り外した光学ユニット筐体と光源ランプ筐体の分離状態の外観斜視図である。

符号の説明

１…リアプロジェクタのキャビネット、３…光源ランプ、４…光学ユニット、５…投写レンズ、６…反射ミラー、７…スクリーン、１０…光源ランプ筐体、１１…光学ユニット筐体、１３ａ,１３ｂ…位置決め孔、１４…板ばね部材、１６ａ…保持爪、１７…高圧放電ランプ、２０ａ,２０ｂ…位置決めピン、２１…位置決めボス、２３…リブ状の突起部、２４…ランプ側ハウジング、２５…雄コネクタ、２６…ボルトねじ、２８…軸ボス、２９…ガイドボス、３０…雌コネクタ、３１…ハウジング、３２…軸孔、３３…ガイド孔、３４…ねじ、３５…ねじ孔、３６…呼び込み用ガイド

Claims (8)

1. 光学ユニットに対し光源ランプを光軸合わせするための機構であって、上記光学ユニット筐体に上記光源ランプが収容された光源ランプ筐体を支持するようにした光源ランプ装置において、
   上記光学ユニット筐体及び上記光源ランプ筐体のいずれか一方づつに一対の位置決め孔及びこの位置決め孔に係合される位置決めピンと、上記光学ユニット筐体に上記光源ランプ筐体が突き当てられる高さ決めボスとからなる位置決め手段と、
   上記光学ユニット筐体に上記光源ランプ筐体を板ばね部材により保持する保持手段と
   を備えたことを特徴とする光源ランプ装置。
2. 上記位置決め手段の位置決め孔は、一方の位置決め孔が円孔であり、他方の位置決め孔が長孔であることを特徴とする請求項１に記載の光源ランプ装置。
3. 上記保持手段は、上記光学ユニット筐体側の上下位置に一対づつの板ばねを備え、上記光源ランプ筐体側に上記板ばねが乗り上げて係合されるリブ状突起を備えていることを特徴とする請求項１に記載の光源ランプ装置。
4. 上記光学ユニット筐体側には、上記光源ランプ筐体が上記光学ユニット筐体に組み付けられるとき、上記位置決め孔に上記位置決めピンが導かれる呼び込み用ガイドが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源ランプ装置。
5. 光源ランプから射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する光学装置及び上記光学像を投写レンズにより拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、上記光学装置を収納する光学ユニット筐体と、上記光学ユニット筐体及び上記投写レンズを収納する外筐体と、上記画像形成部で形成された光学像を投写するスクリーンとを備え、上記光学ユニット筐体に上記光源ランプが収容された光源ランプ筐体を光軸合わせし支持するようにしたプロジェクタ装置において、
   上記光学ユニット筐体及び上記光源ランプ筐体のいずれか一方づつに一対の位置決め孔及びこの位置決め孔に係合される位置決めピンと、上記光学ユニット筐体に上記光源ランプ筐体が突き当てられる高さ決めボスとからなる位置決め手段と、
   上記光学ユニット筐体に上記光源ランプ筐体を板ばね部材により保持する保持手段と
   を備えたことを特徴とするプロジェクタ装置。
6. 上記位置決め手段の位置決め孔は、一方の位置決め孔が円孔であり、他方の位置決め孔が長孔であることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ装置。
7. 上記保持手段は、上記光学ユニット筐体側の上下位置に一対づつの板ばねを備え、上記光源ランプ筐体側に上記板ばねが乗り上げて係合されるリブ状突起を備えていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ装置。
8. 上記光学ユニット筐体側には、上記光源ランプ筐体が上記光学ユニット筐体に組み付けられるとき、上記位置決め孔に上記位置決めピンが導かれる呼び込み用ガイドが設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ装置。

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