JP2007323881A - 光源装置及び光源装置を備えたプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光源装置に備えられた発光管の封止部と熱伝導部との熱伝導性を向上させ、また、ファンを用いないでプロジェクタを構成し、ファンの騒音をなくすと共に、光源装置からの光が筐体外部へ漏れないプロジェクタを提供する。
【解決手段】光源装置１を、リフレクタ２と、これに固定された放熱部５と、封止部３ｂに設けられた銅板からなる固定部３ｄを備えた発光管３と、封止部３ｂの外周面に摺動自在に配置され、固定部３ｄに対応するスリット４ａを備えた熱伝導部４（銅スリーブ）と、コイル状のバネ５ｂ（付勢手段）と、ストッパ５ｃとで構成する。また、固定部３ｄはリフレクタ２のガイド部２ｂに固定する。
熱伝導部４の端部は発光部３ａと密着するように断面が半円状に形成されており、熱伝導部４を、このバネ５ｂ（付勢手段）が発光部３ａの方向へ付勢している。
【選択図】図１

Description

本発明は、プロジェクタなど使用される発光管を備えた光源装置の放熱構造に関し、より詳細には、発光管から発生する熱をヒートシンクに伝熱するための構造に関する。

従来、光源ランプを使用した光源装置を備えたプロジェクタである液晶プロジェクタ装置の光学系の構造は、例えば図６に示すブロック構成になっている。

この液晶プロジェクタ装置には、液晶画素がマトリクス状に設けられた液晶パネル２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂと、その前後に偏光手段２２Ｒと２３Ｒ、２２Ｇと２３Ｇ、２２Ｂと２３Ｂが設けられている。そしてこれらの液晶パネル２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに、例えば入力端子２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂからの３原色の映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が供給されることによって、これらの信号に応じて各液晶画素を通過する光線の偏光軸が変化され、偏光手段２２Ｒと２３Ｒ、２２Ｇと２３Ｇ、２２Ｂと２３Ｂ間で明暗の画像が形成されるものである。

また、この液晶プロジェクタ装置には、例えば放電式のランプからなる光源装置８が設けられている。この光源装置８で発生される光線がインテグレータレンズ７を通過した後、光線のＳ偏光成分とＰ偏光成分をどちらか一方の偏光成分に変換する偏光変換素子６に入射される。

そしてこれらの偏光変換素子６を通過した光線が、赤色の光線を分離するダイクロイックミラー１１Ｒに入射され、このダイクロイックミラー１１Ｒからの赤色の反射光線がミラー１２Ｒで反射されて赤の原色信号（Ｒ）で制御される液晶パネル２１Ｒに入射する。そしてこの液晶パネル２１Ｒでは、入射された光線の偏光軸が原色信号（Ｒ）に応じて変化され、この偏光軸の変化が偏光手段２２Ｒと２３Ｒ間での明暗に変換されて、原色信号（Ｒ）に対応する映像光が形成される。

また、ダイクロイックミラー１１Ｒを透過した光線を緑色と青色の光線に分離するダイクロイックミラー１１Ｇに入射され、このダイクロイックミラー１１Ｇからの緑色の反射光線が緑の原色信号（Ｇ）で制御される液晶パネル２１Ｇに入射する。そしてこの液晶パネル２１Ｇでは、入射された光線の偏光軸が原色信号（Ｇ）に応じて変化され、この偏光軸の変化が偏光手段２２Ｇと２３Ｇ間での明暗に変換されて、原色信号（Ｇ）に対応する映像光が形成される。

また、ダイクロイックミラー１１Ｇを透過した青色の光線が全反射ミラー１２ａ、及び全反射ミラー１２ｂで反射されて青の原色信号（Ｂ）で制御される液晶パネル２１Ｂに入射する。そしてこの液晶パネル２１Ｂでは、入射された光線の偏光軸が原色信号（Ｂ）に応じて変化され、この偏光軸の変化が偏光手段２２Ｂと２３Ｂ間での明暗に変換されて、原色信号（Ｂ）に対応する映像光が形成される。このようにしてそれぞれ原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に応じて変調された映像光が形成される。

さらに液晶パネル２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂで形成された原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の映像光がダイクロイッククロスプリズム１３に入射されて、これらの映像光が合成される。そしてこの合成された映像光が投射レンズ１４を通じてスクリーン（図示せず）に投射される。このようにして、例えば入力端子２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂに供給される赤、緑、青の３色の原色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に応じた映像光が液晶パネル２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂで形成され、この形成された映像光が合成されてスクリーンに投射される。

ところで、このような液晶プロジェクタ装置は、離れた映写面に比較的大きな画面で映写するため、光源装置８には非常に明るい光が求められる。このため、高圧水銀ランプやキセノンランプなどの高圧放電灯が使用されている。ところが、このような光源は明るい光を発生する一方、非常に高温になるという特性がある。このため、これらを使用する機器では光源から発生する熱を筐体外部へ排出するための放熱構造が重要になる。

図７はこの放熱構造を説明する液晶プロジェクタ装置の筐体断面図である。図７は筐体を上方から見た図であり、発光管９３をリフレクタ９２の内部空間に固定した光源装置８と、一方の筐体側面の開放口から空気を吸い込む冷却ファン９４と、他方の筐体側面の開放口から空気を排出する冷却ファン９５と、冷却ファン９４と冷却ファン９５との間に空気通路を形成する通風路用の壁とが筐体内部に設けられている。

光源装置８では、発光管９３の左右に設けられた円柱形の封止部９３ｂの一方が、リフレクタ９２の外部に備えられた固定部９２ａを挿通して固定される構造になっている。リフレクタ９２は、略碗状の可視光反射膜を備えたガラス成形品で形成されており、この内部空間に発光管９３が配置されている。

冷却ファン９４から吸い込まれた空気の流れは、図７の矢印で示すように、リフレクタ９２の縁からリフレクタ９２の内部に流入し、リフレクタ９２と発光管９３とを冷却し、そして冷却ファン９５に吸い込まれて筐体外部へ排出される。また、冷却ファン９５は、リフレクタ９２の外面周辺の空気を吸込み、同様に筐体外部へ排出するようになっている。

このような構造は冷却ファン９４と冷却ファン９５とが必要であり、ファンによる騒音と共に、光源装置８からの光が冷却ファンを通過して筐体外部に漏れてしまう問題があり、騒音対策や光漏れ対策に余計なコストが必要であった。

一方、このような冷却ファンを用いない方法として、図８に示す構造が開示されている。

図８は光源装置を示す断面図であり、光源装置は放射光源としての発光管１１０と、リフレクタ１１２Ａとを有している。発光管１１０の封止部１１４のうち、リフレクタ１１２Ａの首状部１２１Ａ側の第１封止部１１４Ａの外面には、円筒状の熱伝導部２１４Ａが接着剤で取り付けられている。

この熱伝導部２１４Ａは、第１封止部１１４Ａの外面に沿って取り付けられており、その一方の端部は、発光部１１３近傍まで延びている。また、熱伝導部２１４Ａの他方の端部には放熱フィン１１５Ａが取り付けられている。

つまり、発光管１１０から発生する熱を第１封止部１１４Ａの外周に配置された熱伝導部２１４Ａを介して放熱フィン１１５Ａへ熱伝導させて放熱する構造になっている（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、発光管に備えられている封止部はガラスで形成されており、一方、放熱フィンへ熱伝導させる熱伝導部は金属で形成されている。従って、発光管の温度が上昇したときに、それぞれの熱膨張率が異なるために封止部に応力がかかり、最悪の場合に発光管が破損してしまう場合があった。また、この現象を避けるためには熱伝導部を薄く形成し、熱膨張による応力を小さくする必要があるが、薄い熱伝導部では熱伝導効率が悪いという問題があった。

さらに、同様の理由により、熱伝導部を最も高温が発生する発光部に密着させることが困難であった。

以上の理由により、熱伝導部を用いて発光管から発生する熱をヒートシンクへ伝熱する構造では、発光管の最適使用温度まで冷却することができなかった。また、冷却ファンを用いた構成では、ファンの騒音が発生すると共に、光源装置からの光が冷却ファンを通過して筐体外部に漏れてしまう問題があった。
特開２００４−３０１９４５号公報（第７−８頁、図２）

本発明は以上述べた問題点を解決し、光源装置に備えられた発光管の封止部と熱伝導部との熱伝導性を向上させ、また、ファンを用いないでプロジェクタを構成し、ファンの騒音をなくすと共に、光源装置からの光が筐体外部へ漏れないプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、放電発光が行なわれる発光部の前後に１対の封止部を備えた発光管と、同発光管からの光を前方に反射させるリフレクタと、前記発光管の発熱を放熱する放熱部と、前記発光管の発熱を前記放熱部へ伝熱する熱伝導部とを備えた光源装置において、
前記熱伝導部は、前記封止部の外周に摺動自在に配置されると共に、同熱伝導部の一方の端部が前記発光部に接するように構成されている。

また、前記光源装置に、前記熱伝導部を前記発光部に押圧する付勢手段を設けてなる構成にする。

また、前記一方の封止部に、高伝熱性部材からなり、前記リフレクタに固定される板状ないし柱状の固定部を設ける一方、前記熱伝導部に前記固定部と対応するスリットを設けてなる構成にする。

また、前記発光管を前記リフレクタの反射面側に配置し、一方の封止部を、前記リフレクタで前方に反射される光の進行方向に向け、他方の封止部を、前記リフレクタに挿通させ、前記光源装置から出力される前記発光部からの光が最も明るくなる前後方向の前記発光管の位置で他方の前記封止部に備えられた前記固定部が前記リフレクタに固定され、同リフレクタの反射面と逆側に前記放熱部が固定されてなり、
前記熱伝導部を他方の前記封止部へ装着すると共に、同熱伝導部を前記放熱部内で摺動自在にしてなる構成にする。

また、前記発光部の一方の前記封止部が前記リフレクタに固定され、他方の前記封止部の端部にストッパが固定されてなり、
前記熱伝導部は、前記発光部と前記ストッパの間に配置され、他方の前記封止部の外周に摺動自在に配置されたスリーブ部と、一方の端部が同スリーブ部の外周面に固定され、他方の端部に前記放熱部が固定され、前記リフレクタに摺動自在に保持される板状ないし柱状の保持部とからなり、前記ストッパと、同ストッパと対向する前記スリーブ部の端部との間に前記付勢手段を設けてなる構成にする。

そして、プロジェクタに、前述の光源装置を搭載する。

以上の手段を用いることにより、本発明による光源装置によれば、
請求項１に係わる発明は、熱伝導部を封止部の外周に摺動自在に配置し、この熱伝導部の端部を最も高温となる発光部に接するようにしたので、発光部からの発熱を効率よく放熱部へ伝熱できる。

また、発光管や熱伝導部が熱膨張しても、熱伝導部が封止部上で摺動するので、熱膨張による応力を吸収し、発光管の破損や熱伝導部の亀裂を防止することができる。

請求項２に係わる発明は、熱伝導部を発光部に押圧する付勢手段を設けたので、常に熱伝導部を発光部に密着できるため、発光部からの発熱を効率よく放熱部へ伝熱できる。

請求項３に係わる発明は、封止部に伝熱性部材の固定部を設けてリフレクタに固定する構成にし、光源装置の組立時に、固定部とリフレクタとの位置関係を調整することにより、発光管とリフレクタとの位置関係を、最もリフレクタからの反射光が大きい位置に調整することができる。

請求項４に係わる発明は、熱伝導部を後方、つまり、リフレクタで反射される光の進行方向と逆の封止部へ装着した構成により、熱伝導部を前方の封止部へ装着した場合に比較して、熱伝導ブロックを省略したり、光源装置の左右方向のサイズを小さくすることができる。

請求項５に係わる発明は、熱伝導部を前方、つまり、リフレクタで反射される光の進行方向の封止部へ装着した構成により、保持部の厚みを薄くすることができれば、リフレクタで反射された発光部からの光を有効に活用でき、結果的に光源装置から出力される光量を多くすることができる。

また、この構成により、放熱部がリフレクタの左右に配置されるため、光源装置の前後方向を小さくすることができる。

請求項６に係わる発明は、プロジェクタに本発明の光源装置を搭載することにより、冷却ファンがなくても効率よく放熱が可能である。このため、プロジェクタの騒音をなくしたり、また、光源の光が筐体外部に漏れることを防止できる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、液晶プロジェクタ装置の光学系は背景技術で説明しており、また、本実施例でも同様の構造であるため、詳細な説明を省略する。

本発明の特徴は発光管の発熱を効率よくヒートシンクからなる放熱部へ伝熱させるために、光源装置に備えられた発光管の発光部と熱伝導部とを密着させる構造にある。そして、熱膨張による応力を小さくするため、熱伝導部と封止部との間に隙間を設けて摺動自在とし、さらに、熱伝導部を発光管の発光部へ密着させる付勢手段を設けたことにある。

図１は高圧放電灯からなる光源装置１の断面図である。図１において、リフレクタ２で反射した光の進行方向を前方（図１での左方向）と呼称し、逆方向を後方（図１での右方向）と呼称する。また、図２は、この光源装置１の分解斜視図である。この２つの図を用いて本発明による光源装置１の構造を説明する。

この光源装置１は、お碗型のリフレクタ２の内部空間に、球状のガラス管からなる発光部３ａの前後に円筒状の封止部３ｂ、３ｃを備えた発光管３が配置されており、この発光管３の一方の封止部３ｂがリフレクタ２の中心を挿通し、リフレクタ２背面に突出している。また、封止部３ｂには金属板からなる固定部３ｄが封止部３ｂの外周面を貫くように固定されている。そして、この固定部３ｄの両端はガイド部２ｂのスリット２ｃに嵌合すると共に、このガイド部２ｂに固定されている。なお、固定部３ｄは必ずしも板状である必要はなく柱状や円柱、三角柱状などであってもよい。

なお、発光管３の内部には放電発光のための電極が備えられており、この電極へ接続された２本のリード線が、封止部３ｂ、及び封止部３ｃの端部からそれぞれ１本ずつ発光管３の外部に引き出されているが、本実施例では図示及び説明を省略する。

この封止部３ｂの外周面には熱伝導率に優れた材質（伝熱性部材）、例えば銅スリーブからなる熱伝導部４が装着されており、この熱伝導部４の外周面がリフレクタ２の背面中心に備えられたガイド部２ｂの内周面を挿通している。また、この熱伝導部４の端部付近の外周面は、放熱部５（ヒートシンク）の挿通孔５ｄを挿通し、かつ、接触している。なお、放熱部５には複数のフィン５ａが備えられており、熱伝導部４を経由する発光管３の発熱を効率よく放熱する構成になっている。

また、図１では板状のフィン５ａが光源装置１の後方に向かって立設されているが、これに限るものでなく、図１における上下方向に向かって立設してもよい。さらに、隣接するフィン５ａ同士の間の空間からなるスリットは、フィン５ａの表面からの放熱により高温となった空気の通路となるため、図示しない液晶プロジェクタ装置筐体の排熱用空気通路に対応させてフィン５ａの形状や立設方向が決定されている。

また、放熱部５と接するガイド部２ｂとは固定されており、また、この放熱部５の挿通孔５ｄ内の所定の位置に、円板状のストッパ５ｃが固定されており、このストッパ５ｃの一方の端面と熱伝導部４の一方の端面との間には、付勢手段であるコイル状のバネ５ｂが配置されている。従って、封止部３ｂの外周面と、ガイド部２ｂ、及び放熱部５の挿通孔５ｄの内面との間で摺動自在の熱伝導部４を、このバネ５ｂ（付勢手段）が発光部３ａの方向へ付勢している。

一方、発光部３ａと接する熱伝導部４の端部は、発光部３ａの曲面に対応して断面が円弧状またはＣ面状に切削されており、バネ５ｂによる付勢のため、熱伝導部４の端部と発光部３ａとは密着する構成になっている。また、熱伝導部４の端部の表面には酸化防止膜が設けられており、発光部３ａに酸化物が付着することによる異常高温を防止するようになっている。

なお、熱伝導部４の側面には、封止部３ｂの固定部３ｄと対応するスリット４ａが設けられている。このスリット４ａは、発光部３ａ側の熱伝導部４の端部から熱伝導部４の長手方向に向かって２カ所設けられている。

図１の構造ではバネ５ｂによる付勢手段を設けているが、これに限るものではない。例えば付勢手段がない構造の場合は、発光管３が点灯し、発光管３と熱伝導部４とが通常使用状態の温度となった時に、それぞれが熱膨張する寸法を考慮してストッパ５ｃの位置を予め決定し、ストッパ５ｃをそこに固定しておく。従って、通常使用状態の時に熱伝導部４の端部と発光部３ａとは密着する。そして、発光が停止され、温度が低下すると発光管３と熱伝導部４とは収縮を開始し、熱伝導部４は封止部３ｂ上を摺動しながら収縮する。

つまり、この摺動により発光管３と熱伝導部４との熱膨張率の差からなる応力を吸収する構成にすることができる。

次に図２を用いて、各部の構造説明の補足と各部の組立方法とを説明する。

リフレクタ２の背面には、円筒状のガイド部２ｂが備えられており、このガイド部２ｂには、２カ所にスリット２ｃが設けられている。

発光管３は、球状の発光部３ａの左右に円筒状の封止部３ｂと封止部３ｃとが設けられており、封止部３ｂには、封止部３ｂと直交するように固定部３ｄが設けられている。そして、円筒状の熱伝導部４の長手方向にはスリット４ａが２カ所に設けられている。

放熱部５は複数の放熱用のフィン５ａを備えており、発光管３の長手方向と同じ方向に挿通孔５ｄが設けられている。この挿通孔５ｄの一方の端部からバネ５ｂを挿入し、次にこの一方の端部にストッパを圧入して固定している。

そして、リフレクタ２の背面のガイド部２ｂ側から、封止部３ｃを先頭にして発光管３を挿入する。次に、ガイド部２ｂのスリット２ｃに発光管３の固定部３ｄを差し込んで固定する。そして、発光管３の固定部３ｄに熱伝導部４のスリット４ａを合わせながら差し込む。

なお、ガイド部２ｂのスリット２ｃに発光管３の固定部３ｄを差し込んで固定する前に、一時的に発光管３に通電し、発光管３を前後に移動させながら、最もリフレクタ２からの光量が多い場所で固定するようにしてもよい。これにより、光源装置１を構成する部品に寸法誤差があったとしても、位置調整により光量の低下を低減させることができる。

次に、放熱部５を熱伝導部４が挿通孔５ｄを挿通するように装着する。この時、バネ５ｂは挿通孔５ｄ内に配置されている。そして、放熱部５をリフレクタ２の背面のガイド部２ｂに固定する。この構造により、熱伝導部４は封止部３ｂの長手方向に摺動自在になっており、また、熱伝導部４の端部はバネ５ｂに押圧されて発光部３ａに密着している。

このように組み立てられた光源装置１において、発光管３が通電されると、図示しない発光部３ａ内部の電極が放電を開始して発光すると共に、発光管３が９００℃〜９５０℃程度に発熱する。すると、発光部３ａに密着している熱伝導部４も同程度の温度まで上昇する。ガラスで形成されている発光部３ａと、例えば銅で形成されている熱伝導部４との熱膨張率は異なるが、発光部３ａや熱伝導部４がそれぞれ膨張したとしても、熱伝導部４がバネ５ｂを押し戻すことにより、熱膨張による長手方向の応力を吸収することができる。

熱膨張は封止部３ｂの直径方向にも発生するが、前述のように、封止部３ｂの表面と熱伝導部４の内面とは一定の隙間を備えているため、この隙間で応力を吸収する。

このように、いかなる場合でも、発光部３ａと熱伝導部４とを密着させる構造により、高温となる発光部３ａの発熱をリフレクタ２や放熱部５に熱伝導部４を介して効率よく熱伝導させることができ、結果的に放熱部５を背景技術で説明したプロジェクタ装置における空冷用のファンを廃止し、ファン騒音をなくし、また、ファンから漏れる光をなくすことができる。

次に図３を用いて発光管３と熱伝導部４との別の実施例を説明する。図３（Ａ）は発光管を、図３（Ｂ）はこれと対応する熱伝導部４を示す斜視図である。

図２の発光管３と異なる点は、固定部３ｄを２つ備えていることである。この固定部３ｄは、封止部３ｂと直角に設けられているが、この固定部３ｄ同士は、封止部３ｂを軸として９０度の角度、いわゆる十字型に構成されている。一方、熱伝導部４はこの固定部３ｄと対応して、スリット４ａが４カ所に設けられている。

このように固定部３ｄを十字型に設けて固定部３ｄの数を増加した構造により、発光管３をリフレクタ２に取り付けた時の強度を向上させることができる。

図４は図１の変形例を示す光源装置の断面図である。図１との相違点は、放熱部において、放熱用のフィン５ａと熱伝導部４との間に熱伝導ブロック５ｅを設けたことにある。

この光源装置１はリフレクタ２の内部空間に、球状のガラス管からなる発光部３ａの前後に円筒状の封止部３ｂ、３ｃを備えた発光管３が配置されており、この発光管３の一方の封止部３ｂがリフレクタ２を挿通し、リフレクタ２背面に突出している。また、この封止部３ｂの外周面には、円筒状の銅スリーブからなる熱伝導部４が配置されている。

一方、放熱部５は、リフレクタ２の背面左右にそれぞれ配置されたフィン５ａと、このフィン５ａを接続する熱伝導ブロック５ｅとで構成され、また、熱伝導ブロック５ｅは厚みのある矩形の板で形成されている。そして、熱伝導部４の端部は、放熱部５の熱伝導ブロック５ｅに設けられた孔に挿入されている。また、この熱伝導ブロック５ｅはリフレクタ２の背面に固定されている。

また、熱伝導部４は封止部３ｂの外周面を摺動自在に移動できると共に、放熱部５の熱伝導ブロック５ｅに設けられた孔に配置されたバネ５ｂによって、発光部３ａの方向に付勢されている。従って、熱伝導部４と発光部３ａとは押圧されて密着している。

なお、熱伝導ブロック５ｅは、熱伝導性に優れた銅やアルミニウムで形成する。または、熱伝導ブロック５ｅをカーボンファイバーと金属、例えば銅との複合部材で形成するとさらに熱伝導率が高くなる。

この様な構成により、放熱部５のフィン５ａをリフレクタ２の背面左右に配置することができるため、光源装置１の前後方向（封止部３ｂ、３ｃの軸方向）を小さくすることができる。

以上の実施例において、リフレクタ２の背面にあるガイド部２ｂと放熱部５とが固定され、これらの内部で熱伝導部４が摺動する構造を説明したが、このに構造に限るものでなく、ガイド部２ｂと放熱部５とを固定しないで、熱伝導部４と放熱部５とを固定し、ガイド部２ｂの内部で熱伝導部４が摺動する場合に放熱部５の同時に摺動する構造にしてもよい。この場合、バネ５ｂを放熱部５の内部に配置するのでなく、例えばガイド部２ｂの周囲にコイル状のバネ５ｂを挿通して配置し、バネ５ｂの一方の端部をリフレクタ２の背面に固定し、バネ５ｂの他方の端部を放熱部５に固定し、放熱部５をリフレクタ２の背面に引き付ける方向にバネ５ｂで付勢する。この結果、熱伝導部４の端部が発光部３ａを押圧して密着する。

この構造は熱伝導部４と放熱部５とが固定されているため、熱伝導部４と放熱部５との間の熱抵抗を小さくすることができる。

図５は、本発明による光源装置の別の実施例を説明する斜視図である。なお、実施例１と同じ機能を有する部品には同じ名称と番号を付与する。

この光源装置は、お碗状のリフレクタ２と発光部３ａの前後に円筒状の封止部３ｂ、３ｃを備えた発光管３と、封止部３ｃの外周に摺動自在に装着された銅のスリーブ部４ｃ及びこのスリーブ部４ｃに設けられた板状の保持部４ｅとからなる熱伝導部４と、付勢手段であるコイル状のバネ４ｂと、保持部４ｅの端部に固定され、複数の放熱用のフィン５ａを設けたヒートシンクである放熱部５とを備えている。

発光管３は、リフレクタ２の内部空間に配置され、また、一方の封止部３ｂはリフレクタ２を貫通してリフレクタ２に固定されている。また、発光部３ａの他方の封止部３ｃの端部には、リング状の銅板からなるストッパ３ｅが固定されている。一方、スリーブ部４ｃの外周面から垂直に立設された一対の保持部４ｅは、それぞれの端部付近がリフレクタ２のスリットに差し込まれて摺動自在に保持されている。また、保持部４ｅは熱伝導率に優れた材質（伝熱性部材）である銅やアルミニウムで形成されている。なお、保持部４ｅは必ずしも板状である必要はなく柱状や円柱などであってもよい。

そして熱伝導部４のスリーブ部４ｃは、発光部３ａとストッパ３ｅとの間に配置され、他方の封止部３ｃの外周に摺動自在に配置されている。また、熱伝導部４のスリーブ部４ｃは、発光部３ａと密着するように端部が断面半円状、またはＣ面状に形成されており、また、スリーブ部４ｃの内径は封止部３ｃの外径よりもやや大きくなっている。従ってスリーブ部４ｃは封止部３ｃの長手方向に摺動自在となっている。

また、ストッパ３ｅと、同ストッパ３ｅと対向するスリーブ部４ｃの端部との間に付勢手段であるバネ４ｂを設けた構造になっている。バネ４ｂはコイル状になっており、内部の空間を封止部３ｃが挿通している。そして、バネ４ｂはスリーブ部４ｃ、つまり、熱伝導部４全体を発光部３ａ側へ付勢している。

このため、実施例１で説明したように、発光管３が通電されると、図示しない発光部３ａ内部の電極が放電を開始して発光すると共に、発光管３が９００℃〜９５０℃程度に発熱する。すると、発光部３ａに密着している熱伝導部４も同程度の温度まで上昇する。ガラスで形成されている発光部３ａと、銅で形成されている熱伝導部４との熱膨張率は異なるが、熱伝導部４が長手方向に膨張したとしても、この応力をバネ４ｂが吸収することにより、発光部３ａの破壊や熱伝導部４の亀裂や剥離を防止することができる。

このように、発光部３ａが高熱になっても熱伝導部４と発光部３ａとは密着状態であるため、発光部３ａの発熱を熱伝導部４と保持部４ｅとを介して放熱部５へ効率よく伝えることができるために放熱効果が高い。従って、結果的にプロジェクタ装置の冷却ファンを廃止して装置の騒音を低減させると共に、筐体からの光漏れを防止できる。なお、この実施例では、ストッパ３ｅを独立して設けた構造にしているが、これに限るものでなく、ストッパ３ｅの代わりに、リフレクタ２の前面側に装着される図示しないガラス板を用いてもよい。

ところで、発光部３ａから放射される光は、その光軸の方向が定まっていない。この光軸を平行にするのがリフレクタ２である。そして、プロジェクタ装置では、主としてこの光軸が平行になった光、つまり、発光部３ａがリフレクタ２と対向する部分（発光部３ａの後ろ半分）からの光を用いる。従って、リフレクタ２で反射されない発光部３ａの光はあまり重要ではない。

本発明では、このように熱伝導部４をリフレクタ２の前面側に配置した構造により、この発光部３ａの前半分からの光を熱伝導部４が邪魔したとしても、光源装置１の発光量の低下は微小であり、保持部４ｅの厚さによもよるが、図１の構造に比較して輝度を高くすることができる場合もある。

また、放熱部５がリフレクタ２の左右に配置されているため、光源装置１の前後方向（封止部３ｂ、３ｃの軸方向）を小さくすることができる。

なお、実施例１及び２において、封止部３ｂや封止部３ｃの外周面と、熱伝導部４の内周面との間に熱伝導率の高いグリス、例えばシリコングリスなどを充填しておくことにより、さらに熱伝導率を向上させることができる。なお、このグリスは接触熱抵抗を下げるものならどのような種類でもよく、シリコングリスに限るものでない。

また、本実施例の構造は放熱効率が高く、リフレクタ２の前面にガラスを装着して密閉できるため、仮に発光管３が破損しても破片が光源装置から外部へ飛散することがない。

また、固定部３ｄを銅により形成しているが、これに限るものでなく、熱伝導性に優れた他の金属、例えばアルミニウム、金、ニッケルなどやこれらを含む合金を用いてもよいし、二酸化シリコンや二酸化シリコンと銅との混合部材、また、カーボンファイバーと金属、例えば銅との混合部材で形成してもよい。

本発明による光源装置の実施例を示す断面図である。 図１の構成と組立とを説明する光源装置の分解斜視図である。 本発明による発光管の他の構造を示す斜視図である。 本発明による光源装置の他の実施例を示す断面図である。 本発明による光源装置の第２実施例を示す斜視図である。 従来のプロジェクタの光学系を示すブロック図である。 従来の光源装置を備えたプロジェクタを示す断面図である。 従来の他の光源装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 光源装置
２ リフレクタ
２ｂ ガイド部
２ｃ スリット
３ 発光管
３ａ 発光部
３ｂ 封止部
３ｃ 封止部
３ｄ 固定部
３ｅ ストッパ
４ 熱伝導部
４ａ スリット
４ｂ バネ
４ｃ スリーブ部
４ｅ 保持部
５ 放熱部（ヒートシンク）
５ａ フィン
５ｂ バネ
５ｃ ストッパ
５ｄ 挿通孔
５ｅ 熱伝導ブロック

Claims (6)

1. 放電発光が行なわれる発光部の前後に１対の封止部を備えた発光管と、同発光管からの光を前方に反射させるリフレクタと、前記発光管の発熱を放熱する放熱部と、前記発光管の発熱を前記放熱部へ伝熱する熱伝導部とを備えた光源装置において、
   前記熱伝導部は、前記封止部の外周に摺動自在に配置されると共に、同熱伝導部の一方の端部が前記発光部に接してなることを特徴とする光源装置。
2. 前記熱伝導部を前記発光部に付勢する付勢手段を設けてなることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 一方の前記封止部に、伝熱性部材からなり、前記リフレクタに固定される板状ないし柱状の固定部を設ける一方、前記熱伝導部に前記固定部と対応するスリットを設けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
4. 前記発光管の一方の前記封止部が前記リフレクタに挿通されると共に、同一方の前記封止部に備えられた前記固定部が前記リフレクタに固定され、同リフレクタの反射面と逆側に前記放熱部が固定されてなり、
   前記熱伝導部を一方の前記封止部へ装着すると共に、同熱伝導部を前記放熱部内で摺動自在にしてなることを特徴とする請求項３記載の光源装置。
5. 前記発光部の一方の前記封止部が前記リフレクタに固定され、他方の前記封止部の端部にストッパが固定されてなり、
   前記熱伝導部は、前記発光部と前記ストッパの間に配置され、他方の前記封止部の外周に摺動自在に配置されたスリーブ部と、一方の端部が同スリーブ部の外周面に固定され、他方の端部に前記放熱部が固定され、前記リフレクタに摺動自在に保持される板状ないし柱状の保持部とからなり、前記ストッパと、同ストッパと対向する前記スリーブ部の端部との間に前記付勢手段を設けてなることを特徴とする請求項２記載の光源装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の光源装置を備えたプロジェクタ。

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