JP2008004346A - 防爆型光源装置及びその光源装置を備えるプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】放電ランプの管球部が破裂した際に、そのガラス破片や封入されている水銀等が光源装置外部に飛散するのを簡素でかつ安価に防止する光源装置及び該光源装置を備えるプロジェクタを提供することを目的とする。
【解決手段】放電ランプ１０の光を前方に反射する凹面鏡２０の開口周縁部２２に、貫通孔２３と傾斜面を有する溝２４、２５からなるクリップ装着部を形成し、中間部に折り曲げて形成した突起部４１と、両端部が直線状に折り曲げられた可動部４２，４３を有するリング状の金属性クリップ部材４０を、付勢した状態でクリップ装着部（２３，２４，２５）に装着し、クリップ部材４０の弾性復元力を放電ランプ方向の力に変換して防爆ガラス３０の周縁部を押圧する。
【選択図】図２

Description

本発明は、前面開口部に防爆ガラスを設けた防爆型光源装置及びその光源装置を備えるプロジェクタに関する。

光源装置からの光を液晶パネルのような空間光変調素子に照射し、スクリーンに投影させることにより、画像表示を行うプロジェクタ（投影型画像表示装置）がある。このような投影型画像表示装置には輝度の高い光源装置が要求されており、メタルハライドランプ及び高圧水銀ランプなどの放電ランプが使用されている。

近年では特に一層の小型化、高輝度化が求められ、電極間距離の小さなショートアーク型超高圧水銀ランプが使われることが多い。超高圧水銀ランプは放電管内部の気圧を上げることによって輝度レベルを上げており、点灯時にはその内圧が１５０〜２００気圧にも達する。

このような光源装置においては、ランプ点灯時には放電管の管球部は９００度から１０００度と高温になり、ランプの寿命末期においては、放電管管球部が失透及び黒化により熱応力破壊する可能性が高い。そのため一般的に光源装置は放電管が破壊した際に、そのガラス破片や封入されている水銀等がプロジェクタ内部に飛散しないように凹面鏡開口前面に透明なガラス板である防爆ガラスを設け、放電管を密閉する構造が採用される。その場合の防爆ガラスの固定技術として、特許文献１のように接着剤を用いる方法がある。接着材を介して防爆ガラスの固定を行う場合、一般的には凹面鏡開口周縁部に断面Ｌ字状の段差部を設け、その部分に防爆ガラスをはめ込み、防爆ガラスの外周部またはその数箇所において接着剤により固着する。
特開２０００−３０６４０２号公報

しかしながら、防爆ガラスを凹面鏡開口面部に設けられた断面Ｌ字状の段差部分において接着剤により固定する従来の方法は、以下のような課題がある。放電ランプ点等時には放電管は高温となるため、そこから発生する熱によって凹面鏡または凹面鏡内部のみならず防爆ガラスや接着部も高温にさらされる。その結果、防爆ガラスや凹面鏡部品、または接着剤が熱膨張し、接着剤によって固着された防爆ガラスにはそれぞれの部材の熱膨張差による外周方向からの負荷が原因で割れることがあり、安全性や光源装置としての寿命に問題がある。また、接着剤が高温にさらされることによりガスが発生することもあり、このガスが凹面鏡の反射面を曇らせ、大きな照度低下を引き起こす原因となる。特に熱伝導性のよい金属製の凹面鏡を用いた場合や光源装置を小型化する場合では、防爆ガラスや固着部はさらに加熱されることとなり、前記した防爆ガラスの割れ、気体の発生の課題が顕著に現れる。

また、防爆ガラスを接着剤により固定する際には接着剤が完全に固着するまでの固着時間が必要である。接着剤の固着を早めるために接着剤の種類に応じて加温または紫外線をあてるといった手法を用い、接着時間の短縮を図ることも可能であるが、ある程度の固着時間は必要であるし、固着時間短縮のための設備が別途必要となり、作業性やコストの増加といった問題が残る。

また、接着性を高めるために、防爆ガラスまたは凹面鏡接着部のぬれ性の向上が必要であり、表面の研磨や防爆ガラスに溝を切る等の加工が必要である。そのため生産工程数が多くなることとなり、生産性に課題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、単一の金属製クリップ部材のみを用いて防爆ガラスを固定することにより、放電ランプの管球部が破裂した際に、そのガラス破片や封入されている水銀等が光源装置外部に飛散するのを簡素でかつ安価に防止する光源装置及び該光源装置を備えるプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために、以下の技術手段を備えている。
第１の技術手段は、光源ランプと、該光源ランプの光を前方に反射する反射面を有する凹面鏡と、該凹面鏡の開口部を塞ぐ防爆ガラスとを備えた光源装置において、前記凹面鏡の開口周縁部にクリップ装着部を設け、該クリップ装着部に弾性を有する開放リング状のクリップ部材を付勢した状態で装着することにより、弾性復元力で前記クリップ部材が前記防爆ガラスを押圧固定することを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記クリップ部材は単一の棒状金属材から製作されたものであり、中間部に折り曲げて形成した被固定部と、開放端部を折り曲げて形成した２つの可動部と、中間部と開放端との間に形成した左右２つの円形部とを有し、前記クリップ装着部は、前記クリップ部材の被固定部を固定する固定部と、前記クリップ部材の可動部を摺動可能に支持すると共に前記クリップ部材の弾性復元力を、前記防爆ガラスを押圧する方向の力に変換する傾斜面を備えた２つの支持部とを有し、該２つの支持部は前記固定部と対向する位置に互いに所定の間隔をおいて設けられることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第１又は２の技術手段において、前記防爆ガラスは前記開口周縁部に形成された断面Ｌ字状の段差部底面でその周縁部が支持されることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第３の技術手段において、前記段差部側面が形成する円周の直径は前記防爆ガラスの外径よりも大きくなっており、前記防爆ガラスの外周側面と前記段差部側面との間に隙間が設けられていることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第２から第４のいずれかひとつの技術手段において、前記クリップ部材の前記被固定部は、クリップ部材の円形部が形成する面と同一平面で外側に折り曲げて突出させた突起部からなり、前記クリップ部材の前記可動部は、クリップ部材の円形部が形成する面と同一平面で外側に折り曲げられ、直線状に形成されていることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第５の技術手段において、前記クリップ装着部の前記固定部は、前記クリップ部材の突起部を挿入可能な貫通孔であり、該貫通孔は、前記クリップ部材の円形部が前記防爆ガラスを押圧可能にする位置に設けられることを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第５又は第６の技術手段において、前記クリップ装着部の前記２つ支持部は、前記凹面鏡開口部に形成され、前記クリップ部材が前記防爆ガラス表面を所定の押圧力で押圧する位置まで前記可動部をガイドする前記傾斜面を有する溝であること特徴としたものである。

第８の技術手段は、第２から第４のいずれかひとつの技術手段において、前記クリップ部材の前記被固定部および前記可動部は、前記クリップ部材の円形部が形成する面に対し、光源ランプ側方向に折り曲げて形成したフック部をそれぞれ有することを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第８の技術手段において、前記クリップ装着部の前記固定部は、前記開口周縁部の外周側面から突出して形成された突起部であり、後面に前記クリップ部材の被固定部を引っ掛けて固定する引っ掛け部を有し、前記クリップ装着部の２つの支持部は、前記固定部の突起部に対向する位置に互いに所定の間隔をおいて前記開口周縁部の外周側面から突出して形成された突起部であり、その後面に設けられた前記傾斜面により、前記クリップ部材の可動部における前記フック部の先端部を摺動可能に所定位置までガイドすることを特徴としたものである。

第１０の技術手段は、第９の技術手段において、前記クリップ装着部の前記支持部は、上面に前記クリップの可動部におけるフック部の水平部を摺動可能に支持する傾斜面をさらに有することを特徴としたものである。

第１１の技術手段は、第１０の技術手段において、前記可動部における前記フック部の前記先端部を摺動可能に支持する前記傾斜面および前記フック部の前記水平部を摺動可能に支持する前記傾斜面の少なくとも一方に、前記フック部の移動を所定の位置で規制する切り欠き溝を有することを特徴としたものである。

第１２の技術手段は、第２から第１１のいずれかひとつの技術手段において、前記クリップ部材の各円形部の少なくとも２箇所に、防爆ガラス表面を押圧する突起部を形成したことを特徴としたものである。

第１３の技術手段は、第１から第１２のいずれかひとつの技術手段において、前記防爆ガラスは前記凹面鏡の光軸に対して非直角に配置されることを特徴としたものである。

第１４の技術手段は、第１から第１３のいずれかひとつの技術手段において、前記防爆ガラスに紫外線反射膜が被覆されていることを特徴としたものである。

第１５の技術手段は、第１から第１３のいずれかひとつの技術手段において、前記防爆ガラスに赤外線反射膜が被覆されていることを特徴としたものである。

第１６の技術手段は、第１から第１５のいずれかひとつの光源装置を備え、該光源装置から発せられる光で画像に係る変調光を生成する空間光変調素子と、該空間光変調素子が生成する変調光を被投影体へ投影する投影レンズとを備えることを特徴としたものである。

第１７の技術手段は、第１６の技術手段において、前記空間光変調素子は、液晶パネルであることを特徴としたものである。

第１８の技術手段は、第１６の技術手段において、前記空間光変調素子は、デジタル・マイクロ・ミラー・デバイスであることを特徴としたものである。

本発明では、金属製クリップ部材のバネ弾性力によって防爆ガラスの固定を行うので、接着剤を使用したときのような固着部との熱膨張率の差による影響がない。したがって、点灯中に加熱された場合においても防爆ガラスが割れることがなく、防爆性能を向上することが可能である。プロジェクタに使用する場合、防爆ガラスの割れたヒビが光線にかかることによる照度低下を防ぎ、また放電ランプの破片によるプロジェクタ内部部品の破損を防ぐことが可能であり、長期間使用できる。

また、本発明では、金属製クリップ部材一つで容易に防爆ガラスの固定を行えるので、作業性が良くかつ低コストに防爆密閉型光源装置が実現できる。また、耐熱性があるため、熱伝導の良い金属による凹面鏡を用いた場合においても防爆ガラスの固定が可能である。

また、本発明では、防爆ガラスに加える力はクリップ部材の材質、太さ、開放状態での両端部間隔と凹面鏡開口周縁部に設けるクリップ装着の支持部の間隔との差、防爆ガラス表面に対する固定部の位置、支持部の傾斜面角度などで所望の押圧力に調節することができる。

また、本発明の光源装置は、前記段差部分と防爆ガラスの周縁との間に隙間を設けることで防爆ガラスと凹面鏡部との熱膨張率が異なった場合でも段差部から防爆ガラスへ応力がかかることなく、防爆ガラスが割れるのを抑制することが可能である。

また、本発明の光源装置は、防爆ガラスは凹面鏡の光軸に対して非直角に配置されているので、放電ランプからの放射光がガラスで反射して放電ランプを照射するのが抑制される。
また、本発明では、ガラスに紫外線反射膜が被覆されているので、光源装置から紫外線が除去された光が照射される。液晶パネルを用いたプロジェクタに光源装置を使用する場合、液晶が紫外線の影響を受けて劣化するのが防止される。

また、本発明では、ガラスに赤外線反射膜が被覆されているので、光源装置から赤外線が除去された光が照射される。したがって、この光源装置をプロジェクタに使用した場合、光源装置から放射される光を受けて画像を生成する光学系の各部が加熱されるのが抑制される。その結果、光学系の各部は熱による劣化が抑制され、長期間使用することができる。

本発明は、前述の光源装置を使用することにより、小型かつ安全性の高く、またランプの爆発によって光源外部の装置を傷つけることのないプロジェクタを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る光源装置の断面図を示したもので、光源装置１は、高圧水銀ランプを用いたショートアーク型の放電ランプ１０、放電ランプ１０からの光を反射して所望の領域に集光する凹面鏡２０、凹面鏡２０の開口部に設けられる防爆ガラス３０および防爆ガラス３０を押圧固定する金属弾性材からなる開放リング状のクリップ部材４０を備えている。

放電ランプ１０は、陽極１１及び陰極１２を備え、陽極１１及び陰極１２の間の放電により光が放射される。陽極１１及び陰極１２はともに棒状であり、先端を対向させて水平に配置されている。放電ランプの放電管１３は樽形の石英ガラス製であり、陽極１１及び陰極１２を収容している。陽極１１及び陰極１２はそれぞれ放電管１３の細い両端を通り、封止部１３ａ，１３ｂ内にあるモリブデン箔１４ａ，１４ｂに接続され、モリブデン箔の逆端はそれぞれ外部接続端子に接続されている。外部接続端子は点灯回路（図示せず）へ接続され、直流電圧が印加されて陽極及び陰極間に放電が生じ、放電ランプは光を放射する。
放電ランプ１０から放射される光を集光するアルミニウム製の凹面鏡２０は、反射面２１が２つの焦点Ｆ１，Ｆ２をもつ楕円曲面となっており、焦点Ｆ１から放射された光線は焦点Ｆ２に集光する特性を有する。すなわち、放電ランプ１０は凹面鏡２０の光軸ＬＡ上に配置され、凹面鏡２０の焦点Ｆ１と放電ランプ１０の輝部とが一致しており、反射面２１は輝部から出射される光を反射して焦点Ｆ２に集光する。
以上の基本構成は従来の放電ランプと同様である。

防爆ガラス３０は、凹面鏡２０の開口周縁部２２に形成した断面Ｌ字状の段差部２２ａに設置され、この後詳しく説明する開放リング状のクリップ部材４０によって押圧固定される。
図２はクリップ部材４０で防爆ガラス３０を固定した光源装置の外観を示したもので、図２（Ａ）は斜視図、図２（Ｂ）は正面図、図２（Ｃ）は上面図をそれぞれ示している。また、図３（Ａ）は付勢されて装着された状態のクリップ部材の形状を示しており、図３（Ｂ）は装着前の付勢されていない状態のクリップ部材４０を示している。
クリップ部材４０は単一の棒状弾性金属材で製作され、中間部において外側に折り曲げて突出させた突起部４１と、開放端部において折り曲げられ、直線状に形成された可動部４２，４３と、ほぼ防爆ガラス３０の形に沿った円形状に加工される円形部４４，４５を有する。
なお、本実施形態の場合、突起部４１および可動部４２，４３はいずれも円形部４４，４５が形成する面と同一平面にある。

クリップ部材４０の円形部４４，４５は、開口周縁部２２に装着した状態で防爆ガラス３０より若干小さな径となるように形成され、反射面２１によって反射された光線をさえぎらないようになっている。また、突起部４１と可動部４２，４３のそれぞれの先端部は、簡単に外れないように、装着した状態で開口周縁部２２の外周側面２２ｄより少し突き出る寸法にしておくのが望ましい。

凹面鏡開口周縁部２２に設けられるクリップ装着部は、クリップ部材４０の突起部４１を挿入する貫通孔２３と可動部４２，４３を挿入する溝２４，２５からなる。
貫通孔２３は、折り曲げ突起部４１が挿入可能な大きさとなっており、また、光軸方向の位置については、図４（Ａ）に示すように突起部４１を挿入した状態で、光軸方向の位置に関して、貫通孔２３のクリップ部材４０が接する方の内壁面２３ａの位置は、貫通孔２３内に位置するクリップ部材４０のガラス表面３１に接する方の面の位置がガラス表面３１の位置より僅かに光源ランプ側になるように選ばれ、それによってクリップ部材４０を装着した際に貫通孔２３の内周壁２３ａが支点ａとなり、円形部４４，４５がガラス表面３１を押圧することになる。
なお、クリップ部材の４０の突起部４１が挿入される貫通孔２３は、凹面鏡開口周縁部２２の肉厚寸法によっては、貫通しない穴であってもよい。

前述した段差部２２ａは、段差部側面２２ｂが形成する円周の直径が防爆ガラス３０の外径より大きくなっており、段差部側面２２ｂと防爆ガラス３０の外周側面との間に形成される隙間ｂによって防爆ガラス３０が加熱されて熱膨張した際の径方向の膨張を吸収できるようにしてある。

溝２４，２５は、凹面鏡開口周縁部２２の前面から凹面鏡奥側へ進むに従って互いに拡がるように切れ込まれており、その奥行きはガラス表面３１の位置よりも深くなっている。また、溝２４，２５間隔Ｌ１はクリップ部材４０の開放状態における可動部４２と４３との間隔Ｌ２より小さくしてある。
次に、可動部４２，４３を溝２４，２５に挿入した際の動作について、図４（Ｂ）により溝２５の方で説明する。中間部の突起４１を貫通孔２３に挿入し、クリップ部材４０を圧縮して可動部４２，４３の間隔を狭めた状態で溝２４，２５に挿入して圧縮を開放するとクリップ部材４０に復元力が発生する。この復元力すなわちクリップ部材４０の弾性力Ｆａにより可動部４３は広がろうとして溝の傾斜面２５ａにガイドされて摺動し、弾性力Ｆａは傾斜面２５ａで防爆ガラスを放電ランプ側へ押す方向の力Ｆｂに変換される。この力Ｆｂは、可動部４２，４３の根元とその近傍の円形部、および突起部４１の根元とその近傍の円形部において防爆ガラス表面３１を押圧する力となり、これによって防爆ガラス３０は段差部底面にその周縁部を押しつけられて固定される。

このように、本実施形態によれば、防爆ガラスの固定はクリップ部材の中央部の突起を凹面鏡の貫通孔に挿入し、両端部をそれぞれ２箇所の溝に挿入することのみで行われる。
なお、防爆ガラス３０を押圧する力は、クリップ部材４０の材質、太さ、可動部４２，４３の開放状態での間隔Ｌ２と２つの溝の間隔Ｌ１との差、防爆ガラス表面３１に対する貫通孔２３の位置、溝２４，２５の角度などで調節することができる
また、クリップ部材の材質としては、耐熱性に優れたステンレス鋼が適している。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る光源装置について、図５、図６および図７に基づいて説明する。この実施形態は、開口周縁部に貫通孔や溝を設けずに防爆ガラスをクリップ部材により押圧固定できるようにしたものである。
本実施形態の場合、凹面鏡２０’の開口周縁部２２’に設けられるクリップ装着部として、３つの突起部２３’，２４’，２５’が形成されている。固定用の突起部２３’は、その後面に後述するクリップ部材４０’のフック部を固定する溝又は引っ掛け部が形成されている。支持部としての突起部２４’，２５’には２つの傾斜面が形成されており、これについては図７の方で説明する。
また、本実施形態におけるクリップ部材は、図６に示すように、中間部における被固定部として円形部４４’，４５’が形成する面に対してほぼ直交する方向の内側に折り曲げ、平行部４１’ａと２本の水平部４１’ｂの３辺でフック部４１’を形成し、また、可動部４２’，４３’は、下向きに折り曲げた先端部４２’ａ（４３’ａ）と直交方向に折り曲げられた水平部４２’ｂ（４３’ｂ）とでフック状に形成されている。

このように形成されたクリップ部材４０’の開口周縁部２２’に設けられるクリップ装着部への装着について、図５のＣ部を上面図として拡大した図７を参照しながら一方の突起部２５’を中心に説明する。
なお、本実施形態の場合、凹面鏡開口周縁部における前面部の光軸方向の位置あるいは段差部側面の高さ寸法は、防爆ガラス表面の位置より放電ランプ側にしておく必要がある。
まず、中間部に形成したフック部４１’の平行部４１’ａを突起部２３’の後面に形成されている溝又は引っ掛け部に引っ掛けて係合する。次いで、クリップ部材４０’に外力を加えて圧縮し、可動部４２’，４３’の間隔を狭め、先端部４２’ａを突起部２５’（２４’）の後面に形成されている傾斜面２５’ａに係合させて圧縮を開放するとクリップ部材４０’に復元力が発生する。この復元力で先端部４３’ａは傾斜面２５’ａにガイドされて摺動するが、本実施形態では、突起部２５’の上面にも傾斜面２５’ｂが形成されており、可動部４３’の水平部４３’ｂがこの傾斜面２５’ｂに押し付けられながら摺動する。これによって可動部４３’の摺動動作が安定し、フック状の先端部４３’ａが傾斜面２５’ａから外れることがない。傾斜面２５’ａおよび傾斜面２５’ｂの終端付近には切り欠き溝２５’ｃが形成されており、先端部４３’ａおよび水平部４３’ｂがこの溝２５’ｃに嵌り込むとそこで可動部４３’の移動が規制され、安定した状態で係止される。クリップの復元力が防爆ガラス３０を押圧する方向の力に変換されるのは第１の実施形態と同じである。
本実施形態の場合、凹面鏡がガラス製で貫通孔を形成しにくい場合などに適している。

また、本発明におけるクリップ部材を、図８のように円形部の所定の箇所を折り曲げて突起部を形成することにより、図９に示すように防爆ガラス周縁の所望の位置を押圧することができるようになる。

また、本発明における光学装置の凹面鏡はアルミのような金属製に限らず、ガラス製の凹面鏡でもよい。
また、断面Ｌ字状の段差部側面は全周に存在している必要はなく、クリップ装着部が形成される箇所だけでもよい。

このように本発明の光源装置では、従来の接着剤により防爆ガラスを固着している光源装置に比べて防爆性、作業性、寿命の面で優位である。また、低コストに密閉構造を得ることができる。

また、上述した実施形態では光源ランプとして放電ランプ１０に高圧水銀ランプを使用する例を示したが、メタルハライドランプを使用してもよい。また、放電ランプは陽極、陰極を有する直流点灯型ランプのみではなく交流点等型ランプでもよい。

さらに、防爆ガラスに紫外線反射膜が被覆されていてもよい。この場合、光源装置から紫外線が除去された光が放射されるので、光源装置からの照射光を受ける部材の劣化が防止される。特に液晶は紫外線照射によって劣化しやすい性質をもつので、光源装置から光が液晶パネルを照射する場合、防爆ガラスを紫外線反射膜で被覆するのは有効である。
また、防爆ガラスに赤外線反射膜が被覆されていてもよい。この場合、光源装置から赤外線が除去された光が放射されるので、光源装置からの照射光を受ける部材の加熱が防止される。

本発明の光源装置は例えば液晶パネルを用いたプロジェクタに使用される。この場合、光源装置から放射される光はインテグレータレンズで均一な光に変換され、液晶パネルを照射する。液晶パネルを照射した光はスクリーン上に投影されて画像表示が行われる。他に、本発明の光源装置は写真撮影用の照明光源として使用することができる。

本発明の光源装置は例えばＤＭＤを用いたプロジェクタに使用される。この場合、焦点Ｆ２に集光される光はカラーホイールにより赤、青、緑の光に分光された後、ロッドインテグレータにより均一化され、ＤＭＤデバイスを照射する。ＤＭＤデバイスを照射した光はスクリーン上に投影されて画像表示が行われる。

＜第３の実施形態＞
図１０は、本発明の第４の実施形態に係るプロジェクタの内部構成を示す平面的模式図である。図１０において、５１は上述した本発明の光源装置であり、本実施形態のプロジェクタは、光学系の部分として、光源装置５１から出射される光線の進行方向に第１のインテグレータレンズ５２、第２のインテグレータレンズ５３、偏光変換素子５４、コンデンサレンズ５５、第１のダイクロイックミラー５６、第１のアルミミラー６０、第２のダイクロイックミラー５７、リレーレンズ５９、第２のアルミミラー５８、第３のアルミミラー６１、フィールドレンズ６２，６３，６４、液晶パネル６５，６６，６７、色合成クロスプリズム６８及び投影レンズ６９を備えている。これらの配置は従来装置と同様である。

筐体内部の適宜箇所には、光源装置５１の点灯及び液晶パネル６５，６６，６７の画像表示を制御する回路基板（不図示）が配置されている。
第１のインテグレータレンズ５２及び第２のインテグレータレンズ５３は光源装置５１から放射される光を均一な光に変換する。
偏光変換素子５４は光源装置５１から照射される光を液晶パネル６５，６６，６７が透過する光の縦波成分に変換して、投影画像を明るくする。第１のダイクロイックミラー５６及び第２のダイクロイックミラー５７は光源装置５１からの光を赤、緑、青の三原色に分離するためのミラーで、ガラスに特定の波長域の光を反射する薄膜をコーティングしてある。
アルミミラー６０はダイクロイックミラー５６で分離された光を反射してフィールドレンズ６２を照射する。液晶パネル６５，６６，６７は空間光変調素子に相当し、フィールドレンズ６２，６３，６４を通過する光を受光して、画素ごとに光の透過及び遮蔽を制御して各色の画像を生成する。
色合成クロスプリズム６８は液晶パネル６５，６６，６７で生成される画像を合成し、カラー画像を生成する。投影レンズ６９は色合成クロスプリズム６８で生成されるカラー画像をスクリーンへ投影する。
光源装置として従来の光源装置に比べて防爆性の高いものを使用する場合は、ランプの爆発が起こった場合であってもプロジェクタの内部機器を傷つけないため、光源装置の交換によって再び使用可能であり、プロジェクタとしての長寿命化が図れる。

＜第４の実施形態＞
図１１は本発明の第４の実施形態に係るプロジェクタの内部構成を示す平面的模式図である。図１１において、７１は上述した本発明の光源装置であり、本実施形態のプロジェクタは、光学系の部分として、光源装置７１に対向してカラーホイール７２を配置し、これを透過した光の進行方向に、ロッドインテグレータ７３、コンデンサレンズ７４、反射ミラー７５、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）７６、及び投影レンズ７７を設けている。また、筐体の内部の適宜箇所には、光源装置の点灯及びＤＭＤの画像表示を制御する回路基板が配置されている。これらの配置は従来装置と同様である。
この実施の形態においても従来の光源装置に比べて防爆性の高いものを使用する場合は、ランプの爆発が起こった場合であってもプロジェクタの内部機器を傷つけないため、光源装置の交換によって再び使用可能であり、プロジェクタとしての長寿命化が図れる。

本発明の第１の実施の形態における光源装置の説明用断面図である。 図１に示す光源装置において、クリップ部材で防爆ガラスを押圧固定している様子を示した外観図である。 本発明の第１の実施形態におけるクリップ部材の斜視図である。 図１におけるＡ部の拡大詳細図である。 図２（Ｃ）におけるＢ部の拡大詳細図である。 本発明の第２の実施形態における光源装置において、クリップ部材で防爆ガラスを押圧固定している様子を示した外観図である。 本発明の第２の実施形態におけるクリップ部材の斜視図である。 図５（Ａ）におけるＣ部の拡大詳細図である。 クリップ部材の途中に突起部を設ける場合の例を示す図である。 クリップ部材の途中に突起部を設ける場合に例を示す図である。 本発明の光源装置を、空間光変調素子として液晶パネルを利用するプロジェクタに用いた実施形態を示す平面的模式図である。 本発明の光源装置を、空間光変調素子として液晶パネルを利用するプロジェクタに用いた実施形態を示す平面的模式図である。

符号の説明

１，５１，７１…光源装置、１０…放電ランプ、１１…陽極、１２…陰極、１３…放電管、１４…モリブテン箔、２０…凹面鏡、２１…反射面、２２…開口周縁部、２２ａ…段差部、２２ｂ…段差部側面、２２ｃ…段差部底面、２２ｄ…外周側部、２２ｅ…外周前面部、２３…貫通孔、２４，２５…溝、２５ａ…傾斜部、３０…防爆ガラス、３１…ガラス表面、４０，４０’…クリップ部材、４１…突起部、４１’…フック部、４２，４２’，４３，４３’…可動部、４４，４４’，４５，４５’…円形部、５２…第１のインテグレータレンズ、５３…第２のインテグレータレンズ、５４…偏光変換素子、５５…コンデンサレンズ、５６，５７，５８…ダイクロイックミラー、５９…リレーレンズ、６０，６１…アルミミラー、６２，６３，６４…フィールドレンズ、６５，６６，６７…液晶パネル、６８…色合成クロスプリズム、６９…投影レンズ、７２…カラーホイール、７３…ロッドインテグレータ、７４…コンデンサレンズ、７５…反射ミラー、７６…ＤＭＤ、７７…投射レンズ。

Claims (18)

1. 光源ランプと、該光源ランプの光を前方に反射する反射面を有する凹面鏡と、該凹面鏡の開口部を塞ぐ防爆ガラスとを備えた光源装置において、
   前記凹面鏡の開口周縁部にクリップ装着部を設け、該クリップ装着部に弾性を有する開放リング状のクリップ部材を付勢した状態で装着することにより、弾性復元力で前記クリップ部材が前記防爆ガラスを押圧固定することを特徴とする光源装置。
2. 前記クリップ部材は単一の棒状金属材から製作されたものであり、中間部に折り曲げて形成した被固定部と、開放端部を折り曲げて形成した２つの可動部と、中間部と開放端との間に形成した左右２つの円形部とを有し、
   前記クリップ装着部は、前記クリップ部材の被固定部を固定する固定部と、前記クリップ部材の可動部を摺動可能に支持すると共に前記クリップ部材の弾性復元力を、前記防爆ガラスを押圧する方向の力に変換する傾斜面を備えた２つの支持部とを有し、該２つの支持部は前記固定部と対向する位置に互いに所定の間隔をおいて設けられることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 前記防爆ガラスは前記開口周縁部に形成された断面Ｌ字状の段差部底面でその周縁部が支持されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記段差部側面が形成する円周の直径は前記防爆ガラスの外径よりも大きくなっており、前記防爆ガラスの外周側面と前記段差部側面との間に隙間が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
5. 前記クリップ部材の前記被固定部は、クリップ部材の円形部が形成する面と同一平面で外側に折り曲げて突出させた突起部からなり、前記クリップ部材の前記可動部は、クリップ部材の円形部が形成する面と同一平面で外側に折り曲げられ、直線状に形成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかひとつに記載の光源装置。
6. 前記クリップ装着部の前記固定部は、前記クリップ部材の突起部を挿入可能な貫通孔であり、該貫通孔は、前記クリップ部材の円形部が前記防爆ガラスを押圧可能にする位置に設けられることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 前記クリップ装着部の前記２つ支持部は、前記凹面鏡開口部に形成され、前記クリップ部材が前記防爆ガラス表面を所定の押圧力で押圧する位置まで前記可動部をガイドする前記傾斜面を有する溝であること特徴とする請求項５又は６に記載の光源装置。
8. 前記クリップ部材の前記被固定部および前記可動部は、前記クリップ部材の円形部が形成する面に対し、光源ランプ側方向に折り曲げて形成したフック部をそれぞれ有することを特徴とする請求項２から4のいずれかひとつに記載の光源装置。
9. 前記クリップ装着部の前記固定部は、前記開口周縁部の外周側面から突出して形成された突起部であり、後面に前記クリップ部材の被固定部を引っ掛けて固定する引っ掛け部を有し、
   前記クリップ装着部の２つの支持部は、前記固定部の突起部に対向する位置に互いに所定の間隔をおいて前記開口周縁部の外周側面から突出して形成された突起部であり、その後面に設けられた前記傾斜面により、前記クリップ部材の可動部における前記フック部の先端部を摺動可能に所定位置までガイドすることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
10. 前記クリップ装着部の前記支持部は、上面に前記クリップの可動部におけるフック部の水平部を摺動可能に支持する傾斜面をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
11. 前記可動部における前記フック部の前記先端部を摺動可能に支持する前記傾斜面および前記フック部の前記水平部を摺動可能に支持する前記傾斜面の少なくとも一方に、前記フック部の移動を所定の位置で規制する切り欠き溝を有することを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
12. 前記クリップ部材の各円形部の少なくとも２箇所に、防爆ガラス表面を押圧する突起部を形成したことを特徴とする請求項２から１１のいずれかひとつに記載の光源装置。
13. 前記防爆ガラスは前記凹面鏡の光軸に対して非直角に配置されることを特徴とする請求項１から１２のいずれかひとつに記載の光源装置。
14. 前記防爆ガラスに紫外線反射膜が被覆されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかひとつに記載の光源装置。
15. 前記防爆ガラスに赤外線反射膜が被覆されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかひとつに記載の光源装置。
16. 請求項１から１５のいずれかひとつに記載の光源装置と、該光源装置から発せられる光で画像に係る変調光を生成する空間光変調素子と、該空間光変調素子が生成する変調光を被投影体へ投影する投影レンズとを備えることを特徴とするプロジェクタ。
17. 前記空間光変調素子は、液晶パネルであることを特徴とする請求項１６に記載のプロジェクタ。
18. 前記空間光変調素子は、デジタル・マイクロ・ミラー・デバイスであることを特徴とする請求項１６に記載のプロジェクタ。

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