JP2011210427A - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】副鏡及びその周辺の冷却を的確に行うことのできる光源装置及びこれを用いたプロジェクターを提供すること。
【解決手段】副鏡21は、本体部である副反射部21bを支持する取付部分FPのうち、少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1を有する。これにより、熱の溜まりやすい発光部11の重力方向の反対側である上側部分TPと副鏡21との間に冷却用空気Aを流すことができる。つまり、副鏡21及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。さらに、補助通気部PC2を有する場合、副鏡21の冷却効果をより高めることができる。
【選択図】図1
【解決手段】副鏡21は、本体部である副反射部21bを支持する取付部分FPのうち、少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1を有する。これにより、熱の溜まりやすい発光部11の重力方向の反対側である上側部分TPと副鏡21との間に冷却用空気Aを流すことができる。つまり、副鏡21及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。さらに、補助通気部PC2を有する場合、副鏡21の冷却効果をより高めることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、発光管のまわりに副鏡を有し、当該副鏡を冷却するための通気部を有する光源装置及び当該光源装置を用いたプロジェクターに関する。
発光管のまわりに副鏡を有する従来の光源装置として、発光管での発熱によって発光管と副鏡とを固着するセメントが熱膨張し、これに伴う応力によって発光管や副鏡の破損するおそれがあり、これを回避するために、副鏡に挿通孔や切欠きを設けるものが知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1の場合、応力に伴う副鏡の破損等は回避できでも、発光管での発熱による副鏡やその周辺の温度上昇を十分に抑えることができるとは限らない。発光管の発熱位置に近い副鏡やその周辺の温度が上昇すると、特に、副鏡とその近傍の発光管の発光部とが熱くなりやすくなり、発光管の発光部の失透等の弊害を招くおそれがある。
そこで、本発明は、副鏡及びその周辺の冷却を的確に行うことのできる光源装置及びこれを用いたプロジェクターを提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る光源装置は、(a)内部に放電空間を有する発光部と、光軸に沿って発光部の両側に設けられる第1封止部と第2封止部とを有する発光管と、(b)光軸が通る中心が発光部よりも第1封止部側となるように配置されて、発光部から射出された光束を反射する主反射面を有するリフレクターと、(c)リフレクターに対向して第2封止部側に配置され、発光管から射出された光束の一部を放電空間に向けて反射する副反射面を設けた本体部と、第2封止部に固定され本体部を支持する取付部分とを有するとともに、取付部分のうち少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部を有する副鏡と、を備える。
上記光源装置によれば、副鏡において、本体部を支持する取付部分のうち少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部を有するので、熱の溜まりやすい発光部の重力方向の反対側の部分と副鏡との間に冷却用空気を流すことができる。これにより、副鏡及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。
本発明の具体的な側面では、副鏡が、重力方向側において光軸方向に貫通する補助通気部をさらに有する。この場合、補助通気部により副鏡及びその周辺の冷却効果をさらに高めることができる。
本発明のさらに別の側面では、第2封止部が、円筒形状を有しており、取付部分が、第2封止部を挿通させる断面楕円の支持部を有している。この場合、支持部が楕円の断面即ち内径を有することにより、長径側の所望の範囲において比較的容易に通気部を形成させることができる。
本発明のさらに別の側面では、取付部分が、第2封止部を挿通させる支持部と、第2封止部及び支持部間に充填される接着剤と、接着剤による接着範囲を制限して通気部を形成するための衝立とを有する。この場合、衝立によって接着範囲を制限することで、所定の範囲に通気部を形成することができる。
本発明のさらに別の側面では、冷却用通気部が、副鏡の取付部分側に設けた切欠きである。この場合、切欠きの大きさを調整することにより、副鏡と発光管との間の冷却に必要な量の冷却用空気を流すことができる。
本発明のさらに別の側面では、光源装置が、冷却用空気を光軸に沿ってリフレクター側から副鏡側に向けさせるための整流部をさらに備える。この場合、整流部により副鏡と発光管との間に確実に冷却用空気を流すことができる。
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクターは、上記いずれかに記載の光源装置を備え、当該光源装置から射出される光を画像情報に応じて変調して像光を形成して画像投射を行う。この場合、プロジェクターは、上記のような光源装置を備えることにより、光源装置内の副鏡において的確な冷却がなされ、良好な状態の光束が射出されるため、良好な画像の投射が可能となる。
本発明の具体的な側面では、プロジェクターが、リフレクターに向けて冷却用空気を送風する冷却装置をさらに備える。この場合、冷却装置により発光部の冷却に必要となる冷却用空気を発生させることができる。
〔第1実施形態〕
以下、第1施形態に係る光源装置及びこれを組み込んだプロジェクターのうち、光源装置について説明する。
以下、第1施形態に係る光源装置及びこれを組み込んだプロジェクターのうち、光源装置について説明する。
〔A.光源装置〕
図1に示すように、第1施形態に係る光源装置100は、放電発光型の発光管1と、楕円面型の主反射鏡であるリフレクター2と、コリメート用の凹レンズ3と、球面型の副反射鏡である副鏡21と、収納用のハウジング4とを備える。
図1に示すように、第1施形態に係る光源装置100は、放電発光型の発光管1と、楕円面型の主反射鏡であるリフレクター2と、コリメート用の凹レンズ3と、球面型の副反射鏡である副鏡21と、収納用のハウジング4とを備える。
光源装置100において、発光管1は、例えば高圧水銀ランプやメタルハライドランプといった放電発光型のランプである。この発光管1は、中央部が球状に膨出した透光性の石英ガラス管から構成され、照明用の光を放射する発光部11と、光軸OAに沿ってこの発光部11の両端側に延びる円柱形状の第1及び第2封止部13,14とを備える。
発光管1において、発光部11内に形成される放電空間12には、水銀、希ガス、ハロゲン等を含むガスが封入されている。また、放電空間12には、不図示の一対の電極が封入されており、これらに適当な電圧が印加されることでアーク放電が生じ放電空間12内の発光中心EPを中心として放射状に高輝度で発光する。
リフレクター2は、発光管1から射出された光を反射して集める主反射鏡である。リフレクター2は、発光管1に対して同軸に配置されている。つまり、リフレクター2の回転対称軸は、同一の光軸OA上即ち発光管1の軸線上に配置されている。リフレクター2は、発光管1の後方側即ち第1封止部13側に配置されている。つまり、リフレクター2において、光軸OAが通る中心は、第1封止部13側に配置されている。リフレクター2の中心は、主反射部2bの凹曲面に囲まれた空間内の当該凹曲面の回転対称軸上に存在する。リフレクター2は、発光管1の発光部11から放射される光のうち主に発光部11から第1封止部13側に放射される光を第2封止部側に集光するように反射する。リフレクター2は、発光管1の第1封止部13が挿通される首状部2aと、この首状部2aから+Z側に拡がる楕円曲面状の主反射部2bとを備えた石英ガラス製の一体成形品である。首状部2aは、第1封止部13を挿通させるとともに、第1封止部13との隙間に無機系接着剤MBを充填することによって主反射部2bを発光部11に対してアライメントした状態で固定可能にしている。また、主反射部2bの内側面は、楕円曲面状に加工され、その表面上に反射面MRが形成されている。また、リフレクター2の+Z側に設けた開口部OPは、後述するハウジング4の給気口4aからの冷却用空気Aを発光部11の周辺に導くための送風口となっている。
凹レンズ3は、リフレクター2に対向して同軸に配置されている。つまり、凹レンズ3の光軸は、リフレクター2の回転対称軸と一致する光軸OA上に配置されている。凹レンズ3は、リフレクター2で反射された光を平行化して射出させるコリメータレンズである。
副鏡21は、発光部11から前方に放射された光束を発光部11に戻す副反射鏡である。副鏡21は、第2封止部14の周囲に固定するための取付部分FPと、この取付部分FPにより支持されて発光部11のうち光射出方側即ち前方側の略半分を覆う副鏡21の本体部である副反射部21bとを備える。取付部分FPは、取付部分FPの根元部を支持する支持部21a、無機系接着剤MA等(図2(A)参照)等により構成される。ここで、副反射部21bと支持部21aとは、一体的に形成された石英ガラス製の部材である。取付部分FPには、重力方向の反対側(上側)において光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1と、重力方向側(下側)において光軸方向に貫通する補助通気部PC2とが形成されている。副反射部21bの内側面は、球面状に加工され、その表面上に反射面SRが形成されている。図示のように、発光中心EPから射出される光束のうち、前方即ち+Z方向に成分を有する光ELの大半は、発光部11から射出された後、副反射部21bの反射面SRで反射されて再び発光中心EP側に戻される。これにより、光ELは、後方即ち−Z方向に成分を有する光として発光部11から射出され、照明光の利用効率を高めることができる。但し、このような光ELや発光部11からの輻射熱により、副鏡21とその近傍にある発光部11とは特に熱が溜まりやすいものとなる。従って、本実施形態では、図示のように、光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1により、副鏡21と発光部11との間に冷却用空気Aを通過させている。
ハウジング4は、樹脂等によって形成され、リフレクター2と凹レンズ3とをアライメントした状態で固定する。ハウジング4は、リフレクター2と凹レンズ3との間に形成される内部空間を周囲から遮蔽しており、発光管1からの不要な光束が迷光として外部に漏れ出すことを防止している。また、図1に示すように、ハウジング4の側面のうち+Y方向の壁面には、一対の開口である給気口4aと排気口4bとが形成されている。一方の給気口4aは、冷却用空気Aを外部から取り込むためのもので、他方の排気口4bは、冷却後の空気を外部に排出するためのものである。なお、給気口4a及び排気口4bは、光軸OAを含んでXZ面に平行な面よりも+Y側即ち重力方向の反対側である上側に配置されている。つまり、給気口4a及び排気口4bは、ハウジング4の内部空間のうち主に上側半分の冷却を目的とする。
ここで、図1において、光源装置100は、−Y方向を重力方向として配置されているため、発光管1の発光部11のうち重力方向の反対側即ち+Y側に配置される上側部分TPが最も発熱量が多くなり失透が生じるおそれがある。従って、発光部11の上側部分TP及びその周辺を集中的に冷却するように冷却用空気Aを整流することが望ましい。
光源装置100は、上記のような構成により、図1に示すように、ハウジング4の+Y側に設けた給気口4aにより外部から冷却用空気Aを取り込む。取り込まれた冷却用空気Aは、リフレクター2の開口部OPからリフレクター2の内側に導入され、その一部が副鏡21に設けた冷却用通気部PC1を通過する。
以下、図2(A)及び2(B)等により、副鏡21の構造の一例について詳しく説明する。まず、図2(A)及び2(B)に示すように、副鏡21のうち、取付部分FPは、支持部21aと、この支持部21aと第2封止部14との隙間に充填される接着剤である無機系接着剤MAと、無機系接着剤MAによる接着範囲を制限して通気部PC1,PC2を形成するための4つの衝立21cとによって構成される。支持部21aは、円筒形状を有し、円柱形状の第2封止部14を挿通させるとともに、第2封止部14との隙間NTに無機系接着剤MAを充填する。これによって副反射部21bを発光部11に対してアライメントした状態で固定可能にしている。ここで、支持部21aと第2封止部14との隙間NTに、この隙間NTの幅に合わせた円柱形状の4つの衝立21cが所定の間隔を置いて挟まれている。つまり、衝立21cにより、隙間NTは、4つの空間に区切られる。無機系接着剤MAは、これら4つに区切られた空間のうち、+Y側と−Y側の空間以外の+X側と−X側の空間に充填される。この結果、隙間NTのうち充填がなされずに残された箇所として、光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1と補助通気部PC2とが形成される。衝立21cによって無機系接着剤MAによる接着範囲を制限することで、冷却用通気部PC1を発光部11の上側部分TPに対応した位置に、所定の大きさで形成することができる。
図1に示すように、冷却用空気Aは、発光部11の上側部分TPを冷却するように上側即ち+Y側から流れるようにしている。冷却用通気部PC1は、発光部11の上側部分TPに対応する位置に形成されている。つまり、冷却用通気部PC1は、上側部分TPを流れる冷却用空気Aを通過させている。このように、冷却用通気部PC1により、上側部分TPを通過する冷却用空気Aは、さらに熱の溜まりやすい副鏡21及びその周辺即ち副鏡21と発光部11との間を流れる。これにより発光部11及び副鏡21を的確に冷却することができる。また、冷却用空気A中には、発光部11の下側部分にまわり込むものも存在する。このような空気は、補助通気部PC2を通過する。補助通気部PC2が冷却用空気Aの一部を通過させることにより、さらに副鏡21の冷却効果を高めることができる。
以上のように、本実施形態に係る光源装置100において、副鏡21は、本体部である副反射部21bを支持する取付部分FPのうち、少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1を有する。これにより、熱の溜まりやすい発光部11の重力方向の反対側である上側部分TPと副鏡21との間に冷却用空気Aを流すことができる。つまり、副鏡21及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。さらに、補助通気部PC2を有する場合、副鏡21の冷却効果をより高めることができる。
〔B.第1実施形態の変形例の光源装置〕
以下、図3を用いて、第1実施形態の変形例の光源装置について説明する。図3は、光源装置の一変形例を説明するための副鏡についての図である。なお、副鏡以外の構造については、図1等の光源装置100と同様である。従って、副鏡以外については図示及び説明を省略する。図3に示すように、副鏡121において、第2封止部14を挿通させるための取付部分FPの支持部121aは、XY面について±Y側を長径とする楕円の断面形状を有している。なお、副鏡121のうち、副反射部121bの形状・構造は図1等の副反射部21bと同様である。この場合、第2封止部14が円柱形状でありXY面について円形の断面を有するのに対して、支持部121aがXY面について楕円の断面又は内径を有するため、支持部121aと第2封止部14との隙間NTの幅は、±Y側について±X側よりも広くなる。従って、隙間NTのうち+X側及び−X側の2箇所から無機系接着剤MAを充填すると、隙間NTのうち±Y側について充填がなされずに残された箇所として、光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1と補助通気部PC2とが形成される。なお、副鏡121の作製において、支持部121aの部分は、例えば図1等に示す副鏡21の支持部21aの部分を変形加工することで比較的容易に形成可能である。本変形例の場合も、図2(A)等に示す上記の例と同様に、冷却用通気部PC1及び補助通気部PC2を通過する冷却用空気Aにより、副鏡121及びその周辺の冷却を十分に行うことができる。
以下、図3を用いて、第1実施形態の変形例の光源装置について説明する。図3は、光源装置の一変形例を説明するための副鏡についての図である。なお、副鏡以外の構造については、図1等の光源装置100と同様である。従って、副鏡以外については図示及び説明を省略する。図3に示すように、副鏡121において、第2封止部14を挿通させるための取付部分FPの支持部121aは、XY面について±Y側を長径とする楕円の断面形状を有している。なお、副鏡121のうち、副反射部121bの形状・構造は図1等の副反射部21bと同様である。この場合、第2封止部14が円柱形状でありXY面について円形の断面を有するのに対して、支持部121aがXY面について楕円の断面又は内径を有するため、支持部121aと第2封止部14との隙間NTの幅は、±Y側について±X側よりも広くなる。従って、隙間NTのうち+X側及び−X側の2箇所から無機系接着剤MAを充填すると、隙間NTのうち±Y側について充填がなされずに残された箇所として、光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1と補助通気部PC2とが形成される。なお、副鏡121の作製において、支持部121aの部分は、例えば図1等に示す副鏡21の支持部21aの部分を変形加工することで比較的容易に形成可能である。本変形例の場合も、図2(A)等に示す上記の例と同様に、冷却用通気部PC1及び補助通気部PC2を通過する冷却用空気Aにより、副鏡121及びその周辺の冷却を十分に行うことができる。
なお、以上で説明した光源装置100において、リフレクター2は、放物面とすることができ、この場合、凹レンズ3を省略することができる。
〔C.プロジェクター〕
以下、第1実施形態に係るプロジェクターについて説明する。図4は、本プロジェクターの光学系の構成を説明する概念図である。プロジェクター200は、図1等に示す光源装置100を組み込んでいる。プロジェクター200は、光源装置100と、光源光を均一化して射出する均一化光学系20と、均一化光学系20を経た光源光を赤緑青の3色に分割する色分離導光部30と、色分離導光部30から射出された各色の光源光によって照明される光変調部40と、光変調部40からの各色の像光を合成する色合成部50と、色合成部50を経た像光を不図示のスクリーンに投射するための投射光学系である投射レンズ60とを備え、これらを光軸OAに沿って順に配置して構成されている。
以下、第1実施形態に係るプロジェクターについて説明する。図4は、本プロジェクターの光学系の構成を説明する概念図である。プロジェクター200は、図1等に示す光源装置100を組み込んでいる。プロジェクター200は、光源装置100と、光源光を均一化して射出する均一化光学系20と、均一化光学系20を経た光源光を赤緑青の3色に分割する色分離導光部30と、色分離導光部30から射出された各色の光源光によって照明される光変調部40と、光変調部40からの各色の像光を合成する色合成部50と、色合成部50を経た像光を不図示のスクリーンに投射するための投射光学系である投射レンズ60とを備え、これらを光軸OAに沿って順に配置して構成されている。
光源装置100は、既述のように、発光管1と、リフレクター2と、凹レンズ3と、副鏡21と、ハウジング4とを含む。また、本プロジェクター200において、光源装置100の冷却用空気を取り込む給気口4aには、冷却用空気を送風するための冷却装置である冷却ファン80が取り付けられている。冷却ファン80は、例えばシロッコファン等により構成され、上記図1等に示すような気流の冷却用空気Aを光源装置100内部に送風する。
均一化光学系20は、一対の第1レンズアレイ23a及び第2レンズアレイ23bと、偏光変換部材24と、重畳レンズ25とを備える。一対の第1レンズアレイ23a及び第2レンズアレイ23bは、マトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって光源装置100からの光束を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材24は、第2レンズアレイ23bから射出した光束の偏光状態を紙面に垂直なS偏光に揃えて次段光学系に供給する。重畳レンズ25は、偏光変換部材24を経た光束を全体として適宜収束させることにより、光変調装置である光変調部40に設けられた各色の液晶パネル41a,41b,41cに対する重畳照明を可能にする。
色分離導光部30は、第1及び第2ダイクロイックミラー31a,31bと、反射ミラー35a,35b,35c,35dと、3つのフィールドレンズ33a,33b,33cと、リレーレンズLL1,LL2とを備える。ここで、第1ダイクロイックミラー31aは、赤緑青の3色のうち例えば赤光及び緑光を反射し青光を透過させる。また、第2ダイクロイックミラー31bは、入射した赤及び緑のうち例えば緑光を反射し赤光を透過させる。この色分離導光部30において、光源装置100からの略白色の光束は、反射ミラー35aで光路を折り曲げられて第1ダイクロイックミラー31aに入射する。そして、第1ダイクロイックミラー31aを通過した青光は、例えばS偏光のまま、反射ミラー35bを経てフィールドレンズ33aに入射する。また、第1ダイクロイックミラー31aで反射されて第2ダイクロイックミラー31bでさらに反射された緑光は、例えばS偏光のままフィールドレンズ33bに入射する。さらに、第2ダイクロイックミラー31bを通過した赤光は、例えばS偏光のまま、リレーレンズLL1,LL2及び反射ミラー35c,35dを経て、入射角度を調節するためのフィールドレンズ33cに入射する。
光変調部40は、3つの液晶パネル41a,41b,41cと、各液晶パネル41a,41b,41cを挟むように配置される3組の偏光フィルター43a,43b,43cとを備える。ここで、青光用の液晶パネル41aと、これを挟む一対の偏光フィルター43a,43aとは、光束のうち青光を画像情報に基づいて2次元的に輝度変調するための青光用の液晶ライトバルブを構成する。同様に、緑光用の液晶パネル41bと、対応する偏光フィルター43b,43bとは、緑光用の液晶ライトバルブを構成し、赤光用の液晶パネル41cと、偏光フィルター43c,43cとは、赤光用の液晶ライトバルブを構成する。
青光用の液晶パネル41aには、色分離導光部30の第1ダイクロイックミラー31aで反射されることによって分岐された青光が、フィールドレンズ33aを介して入射する。緑光用の液晶パネル41bには、色分離導光部30の第2ダイクロイックミラー31bで反射されることによって分岐された緑光が、フィールドレンズ33bを介して入射する。赤光用の液晶パネル41cには、第2ダイクロイックミラー31bを透過することによって分岐された赤光が、フィールドレンズ33cを介して入射する。各液晶パネル41a,41b,41cにそれぞれ入射した3色の光は、各液晶パネル41a,41b,41cに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。その際、偏光フィルター43a,43b,43cによって、各液晶パネル41a,41b,41cに入射する光束の偏光方向が正確に調整されるとともに、各液晶パネル41a,41b,41cから射出される変調光から所定の偏光方向の成分光が像光として取り出される。
色合成部50は、カラー画像を合成するためのクロスダイクロイックプリズムであり、その内部には、青光反射用の第1ダイクロイック膜51aと、赤光反射用の第2ダイクロイック膜51bとが、平面視X字状に配置されている。この色合成部50は、液晶パネル41aからの青光を第1ダイクロイック膜51aで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル41bからの緑光を第1及び第2ダイクロイック膜51a,51bを介して直進・射出させ、液晶パネル41cからの赤光を第2ダイクロイック膜51bで反射して進行方向左側に射出させる。
投射レンズ60は、色合成部50で合成されたカラーの像光を、所望の倍率でスクリーンに投射する。つまり、各液晶パネル41a,41b,41cに入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画がスクリーンに投射される。
上記構成のプロジェクター200では、図1等に示す光源装置100を用いているので、副鏡21と発光管1の発光部11との間に冷却用空気Aを流し、副鏡21及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。これにより、例えば発光部11の上側部分TPでの熱の発生を抑制できる。また、結果として、光源装置100延いてはプロジェクター200が寿命の長いものとなる。
〔第2実施形態〕
以下、図5(A)等を参照して、第2実施形態に係る光源装置について説明する。なお、本実施形態に係る光源装置は、図1に示す第1実施形態の光源装置100の変形例であり、副鏡321の構造を除き、特に説明のないものは第1実施形態と同様である。従って、副鏡321以外の構成については図示及び説明を省略する。また、本実施形態に係る光源装置をプロジェクターへ適用することも可能である。つまり、光源装置100に代えてプロジェクター200へ適用することも可能である。
以下、図5(A)等を参照して、第2実施形態に係る光源装置について説明する。なお、本実施形態に係る光源装置は、図1に示す第1実施形態の光源装置100の変形例であり、副鏡321の構造を除き、特に説明のないものは第1実施形態と同様である。従って、副鏡321以外の構成については図示及び説明を省略する。また、本実施形態に係る光源装置をプロジェクターへ適用することも可能である。つまり、光源装置100に代えてプロジェクター200へ適用することも可能である。
図5(A)及び5(B)に示す本実施形態に係る光源装置の副鏡321は、取付部分FPにおいて、切欠部CT1,CT2を有している。図示のように、切欠部CT1は、副鏡321を構成する支持部321aの+Y側と副反射部321bの+Y側の一部とを切り欠いて形成されている。同様に、切欠部CT2は、支持部321aの−Y側と副反射部321bの−Y側の一部とを切り欠いて形成されている。従って、本実施形態では、第2封止部14と支持部321aとの隙間NTのうち切り欠かれずに残っている支持部321aの+X側及び−X側の2箇所において無機系接着剤MAを充填することで固着させ、±Y側においては無機系接着剤MAの充填を行わないものとする。この場合、切欠部CT1,CT2によって形成された切欠きが、光軸方向に貫通する冷却用通気部PC1と補助通気部PC2となる。本実施形態の場合も、冷却用通気部PC1及び補助通気部PC2を通過する冷却用空気Aにより、副鏡321及びその周辺の冷却を的確に行うことができる。
〔その他、変形例等〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
まず、図6に示すように、図1等に示す光源装置100がさらに整流板を有する構成としてもよい。具体的には、図6の光源装置400は、発光管1や副鏡21ついて図1等の光源装置100と同様の構成を有し、さらに、冷却用空気Aの風向を調整するための整流板5を有している。具体的には、整流板5は、光軸OAを含み、XZ面に平行に拡がる面を有する薄板であり、例えば石英等の低熱膨張ガラスで形成され、発光管1から射出される光源光に対して光透過性を有する。また、整流板5の表面には、反射防止コートが形成されており、光の利用効率が下がることを防止している。整流板5は、ハウジング4の内部空間をわずかに隙間のある状態で上側と下側とに仕切るように分割している。さらに、整流板5のうち根元側には固定用の突起5aが形成されており、突起5aをリフレクター2の首状部2aに充填された無機系接着剤MBを利用して固定している。以上のような構成により、整流板5は、冷却用空気Aが発光部11の上側を優先的に流れるようにしている。さらに、この場合、リフレクター2の首状部2a側まで整流板5が延在していることにより、整流板5は、リフレクター2の内面と協働して、リフレクター2の内側に沿って流入した冷却用空気Aを、折り返して光軸に沿ってリフレクター2側から副鏡21側に向くように整流することができる。
また、上記では、重力方向側において光軸方向に貫通する補助通気部PC2が形成されているが、補助通気部PC2を有さず、冷却用通気部PC1のみを有する構造としてもよい。逆に、通気部PC1,PC2以外にも光軸方向に貫通する通気部をさらに有していてもよい。例えば、第1実施形態では、副鏡21に用いる衝立21cの数を4つとしているが、衝立の数をもっと増やしてもよい。
また、上記第1実施形態の変形例では、副鏡121の支持部121bの断面形状を楕円としているが、Y方向についてX方向よりも長くなる形状であれば、完全な楕円でなくこれに近似した形状であってもよい。
また、プロジェクター200の光源装置100のハウジング4において、例えば、給気口4aと排気口4bと−Y方向の壁面にも設け、+Y側からと−Y側から送風を切替可能とすることで、プロジェクター200を上下反転させる天吊り型のものとして使用する場合に、これに応じて、冷却用空気Aの整流を変更可能としてもよい。なお、この場合、天吊りでの使用においては、通気部PC2が主となる冷却用通気部となり、通気部PC1が補助通気部となる。
なお、上記したプロジェクター200では、均一化光学系20を、一対の第1レンズアレイ23a及び第2レンズアレイ23b、偏光変換部材24、及び重畳レンズ25で構成したが、第1レンズアレイ23a及び第2レンズアレイ23b、偏光変換部材24等については省略することができる。さらに、第1レンズアレイ23a及び第2レンズアレイ23bをロッドインテグレータに置き換えることもできる。
また、色分離導光部30や光変調部40に代えて、光源装置100及び均一化光学系20によって照明されるカラーホイールと、カラーホイールの透過光が照射されるデジタル・マイクロミラー・デバイスとを組み合わせたものを用いることによって、各色の光変調及び合成を行うこともできる。
また、上記では、透過型のプロジェクターに本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型プロジェクターにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等を含む液晶ライトバルブが光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、液晶ライトバルブが光を反射するタイプであることを意味している。
100…光源装置、 1…発光管、 11…発光部、 13,14…封止部、 2…リフレクター、 21,121,321…副鏡、 FP…取付部分、 21a…支持部、 21b…副反射部、 PC1,PC2…通気部、 21c…衝立、 CT1,CT2…切欠部、 200…プロジェクター、 80…冷却ファン、 OA…光軸
Claims (8)
- 内部に放電空間を有する発光部と、光軸に沿って前記発光部の両側に設けられる第1封止部と第2封止部とを有する発光管と、
前記光軸が通る中心が前記発光部よりも前記第1封止部側となるように配置されて、前記発光部から射出された光束を反射する主反射面を有するリフレクターと、
前記リフレクターに対向して前記第2封止部側に配置され、前記発光管から射出された光束の一部を前記放電空間に向けて反射する副反射面を設けた本体部と、前記第2封止部に固定され前記本体部を支持する取付部分とを有するとともに、前記取付部分のうち少なくとも重力方向の反対側において光軸方向に貫通する冷却用通気部を有する副鏡と、
を備える光源装置。 - 前記副鏡は、重力方向側において光軸方向に貫通する補助通気部をさらに有する、請求項1記載の光源装置。
- 前記第2封止部は、円筒形状を有しており、前記取付部分は、前記第2封止部を挿通させる断面楕円の支持部を有している、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記取付部分は、前記第2封止部を挿通させる支持部と、前記第2封止部及び前記支持部間に充填される接着剤と、前記接着剤による接着範囲を制限して前記通気部を形成するための衝立とを有する、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記冷却用通気部は、前記副鏡の前記取付部分側に設けた切欠きである、請求項1及び請求項2のいずれか一項に記載の光源装置。
- 冷却用空気を光軸に沿って前記リフレクター側から前記副鏡側に向けさせるための整流部をさらに備える、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の光源装置。
- 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の光源装置を備え、当該光源装置から射出される光を画像情報に応じて変調して像光を形成して画像投射を行うプロジェクター。
- 前記リフレクターに向けて冷却用空気を送風する冷却装置をさらに備える、請求項7に記載のプロジェクター。
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-
2010
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