JP4029596B2 - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源装置及びそれを使ったプロジェクターに関するものであり、特に明るさの改良を図った光源装置及びプロジェクターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の投射型プロジェクター装置の光源装置の構造は、図８及び図９に示すようなものであった。
図８は、従来の投射型プロジェクター装置の光源装置の斜視図であり、図８（ａ）は、前面側から見た図であり、図８（ｂ）は、その背面側から見た図である。また、図９は従来の投射型プロジェクターの光源ランプ及びリフレクターを説明するための光源装置の断面図であり、図９（ａ）は、光源装置を横側からみた断面図であり、図９（ｂ）は、同じく正面側からみた断面図である。
図８、図９において、５１ａ、５１ｂは、光源ランプ８５のシール部８５ｂ、８５ｃの両端からから出る電源リード線であり、一端５１ａは、リフレクター８６に設けられたリフレクター穴５４ａを貫通して、リフレクター８６の有効反射面８６ａの外面に取付けられた端子台５３ａに接続され、さらにこの端子台５３ａから電源装置７に接続されている。他端５１ｂは、リフレクター８６外部の光源ランプ８５のシール部８５ｃからリフレクター８６の有効反射面８６ａの外面に取付けられた別の端子台５３ｂに接続され、同じく電源装置７に接続されている。
５２は、点灯補助線であり、光源ランプ８５のシール部８５ｂに巻き線され、その一端がリフレクター穴５４ｂを貫通してリフレクター８６の有効反射面８６ａの外面に取付けられた端子台５３ｂに接続されている。
これら２つのリフレクター穴５４ａ、５４ｂは、リフレクター８６の有効反射面８６ａに設けられている。ここに有効反射面８６ａとは、リフレクター８６の内面で、光源ランプ８５の光を有効に反射する部分である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、プロジェクター、特に液晶プロジェクターは用途の多様化により、小型化の要求も多く、小型のプロジェクターにおいても明るいプロジェクターが要求されている。
しかしながら、前記のように、リフレクター８６の有効反射面８６ａに２つのリフレクター穴５４、５４が設けられているため、有効反射面８６ａの反射面の面積が小さくなり、反射光が減ることにより、光源装置の明るさが減少し、プロジェクターの明るさを損なうという問題があった。特に、小型のリフレクターにおいてはこの影響が大きかった。
また、ガラス製のリフレクター８６に端子台５３ａ、５３ｂを取付けるため、ガイドをリフレクターの外部に設けると内面の有効反射面８６ａの形状が理想形状から外れるため、光学系の集光効率が低下し、明るさを低下させるという課題もあった。
【０００４】
本発明は、前記の問題点を解消するためになされたものであり、電源リード線５１ａ及び点灯補助線５２のリフレクター８６外への取出し配線を改良することにより、光源装置の明るさを改善すること及びプロジェクターの明るさを改善することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の光源装置は、光軸上で、リフレクターを内部から外部に貫通し、該貫通部でリフレクターに固着され、両端からの電源リード線が電源装置に接続される光源ランプと、該光源ランプの点灯補助用の点灯補助線で、光源ランプのシール部に巻き線を行い、該巻き線の一端が巻き線のある側と反対電極側の電源リード線に接続される点灯補助線と、光学装置の光路上の入口側に複数の小レンズからなるインテグレータレンズとを有する光源装置であって、点灯補助線の巻き線の一端が光源ランプの発光管、巻き線のない側のシール部に沿って配線され、光源ランプのリフレクターの固着部からリフレクター外に取出されるとともに、点灯補助線の巻き線の一端の発光管に沿ってなされる配線は、インテグレータレンズの小レンズ間に投写されるような配置とされるものである。
そこで、リフレクターの有効反射面の減少による明るさの低下が防止でき、かつ、点灯補助線の巻き線の一端の発光管に沿ってなされる配線は、インテグレータレンズの小レンズ間に投写され、インテグレータレンズ上に投写されないので、発光管に沿ってなされる配線による明るさの低下も防止できる。
【００１０】
また、本発明の光源装置は、点灯補助線の巻き線の一端が光源ランプの発光管のほぼ真上又はほぼ真下で、光軸にほぼ平行に配線されるものである。
そこで、点灯補助線の発光管に沿ってなされる配線は、インテグレータレンズの小レンズ間に投写され、インテグレータレンズ上に投写されないので、発光管に沿ってなされる配線による明るさの低下が防止できる。また、ほぼ真下に配線される場合は、点灯補助線の温度を下げることができ、信頼性が向上する。
【００１１】
また、本発明の光源装置は、リフレクター内部側の電源リード線とリフレクター内部側の点灯補助線の巻き線の一端とのうち、少なくとも一方をリフレクターの外面部で、リフレクターの有効反射面より先端側で、開口部を構成する先端部に固定された端子台に接続するものである。
そこで、端子台に接続することにより、配線が安定し、また、配線し易くなるとともに、リフレクターの有効反射面が理想形状から外れることがなく、明るさの低下を防止できる。
【００１２】
また、本発明においては、プロジェクターは、前記のいずれかの光源装置を備えているので、前記の光源装置のいずれかの効果を有するプロジェクターが得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を図１〜図５により説明する。
【００１４】
図１、図２は、それぞれ、本発明の実施の形態１に係るプロジェクター内部の主要部分の配置を示す平面図、側面図である。
図１、図２において、１はプロジェクターであり、この実施の形態の場合、外装ケース２の内部において、その後端側には電源装置７が配置され、これよりも装置前側に隣接した位置には、光源装置８及び光学装置９が配置されている。さらに、光学装置９の前側の中央には、投写レンズ１０が位置している。
【００１５】
一方、光学装置９の一方の側には、装置前後方向に向けて入出力インタフェース回路が搭載されたインタフェース基板１１が配置され、これに平行に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１２が配置されている。さらに、光源装置８及び光学装置９の上側には、装置駆動制御用の制御基板１３が配置され、装置前端側の左右の角には、それぞれスピーカ１４Ｒ、１４Ｌが配置されている。
【００１６】
光学装置９の上方及び下方には装置内部冷却用の吸気ファン１５Ａ、１５Ｂが配置されている。また、光源装置８の裏面側である装置側面には排気ファン１６が配置されている。そして、電源装置７における基板１１、１２の端に面する位置には、吸気ファン１５Ａからの冷却用空気流を電源装置７内に吸引するための補助冷却ファン１７が配置されている。これらのファンのうち、ファン１５Ｂは、主に後述する液晶パネル冷却用のファンとして機能している。
【００１７】
図３は、光源装置８及び光学装置９の詳細な構成図である。
光源装置８は、光源ランプ８５とリフレクター８６から構成され、この光源ランプ８５、リフレクター８６、光学装置９を構成している複数の小レンズからなる１組のインテグレータレンズ９２１、９２２とで、照明光学系９３を構成している。そこで、光源ランプ８５、リフレクター８６、１組のインテグレータレンズ９２１、９２２を光源装置８としてもよい。
インテグレータレンズ９２１、９２２は、後述の液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂへの集光効率と周辺光量比の向上を図るものであり、多数の小レンズ９２１ａ、９２２ａからなる集合レンズであり、光源ランプ８５側の第１インテグレータレンズ９２１の各小レンズ９２１ａの像を液晶パネル４０側の第２インテグレータレンズ９２２によって、液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ面に集めると同時に、小レンズ像の重ね合せで照明むらを改善する。
【００１８】
光学装置９は、また、照明光学系９３から出射された光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色光分離光学系９４と、色光分離光学系９４によって分離された各色光束のうち、青色光束Ｂを対応する液晶パネル４０Ｂに導くリレー光学系９７を備えている。光学装置９は、さらに、各色光束を変調する光変調装置としての３枚の液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂと、変調された色光束を合成するプリズム２０とを一体にして備え、プリズム２０の出射側には投写レンズ１０が配置されている。
【００１９】
なお、ここでは、反射ミラー９３１を備えて、光源ランプ８５からの出射光の光軸１ａを装置前方向に向けて直角に折り曲げるようにしているが、必ずしも光軸を折り曲げる必要はなく、その場合には反射ミラー９３１は不要となる。
【００２０】
色光分離光学系９４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、照明光学系９３を通った光束Ｗのうち、そこに含まれている青色光束Ｂ及び緑色光束Ｇが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒは、このミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束の出射部９４４から色光合成光学系の側に出射される。次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、ミラー９４１において反射された青及び緑の光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束の出射部９４５から色光合成光学系の側に出射される。ミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束の出射部９４６からリレー光学系９７の側に出射される。本例では、照明光学系９３の光束の出射部から色光分離光学系９４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離が、全てほぼ等しくなるように設定されている。
【００２１】
色光分離光学系９４の赤色光束及び緑色光束の出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれフィールドレンズ９５１、９５２が配置され、各出射部から出射した赤色光束及び緑色光束は、これらのレンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００２２】
フィールドレンズ９５１、９５２で平行化された赤色及び緑色の光束Ｒ、Ｇは、対応する偏光板７１によって偏光方向が揃えられた後、液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇは、図示していない駆動手段によって画像情報に対応する画像信号によってスイッチング制御され、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は、公知の手段をそのまま使用することができる。
【００２３】
一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９７を介した後、偏光板７１、液晶パネル４０Ｂの順に進んで、赤色光又は緑色光と同様に画像情報に応じて変調が行われる。なお、リレー光学系９７は、集光レンズ９７４、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらのミラー間に配置した中間レンズ９７３と、液晶パネル４０Ｂの手前側に配置したフィールドレンズ９５３から構成される。
【００２４】
各液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂを通って変調された各色光束は、対応する各偏光板７２を経由してプリズム２０に入射して合成され、その合成されたカラー画像は、投写レンズ１０により投写画面であるスクリーン５０上に拡大投写される。
【００２５】
次に、本発明の実施の形態１の光源装置８について詳細に説明する。
図４は、本発明の実施の形態１の光源装置の斜視図であり、図４（ａ）は、前面側から見た図であり、図４（ｂ）は、同じく背面側から見た図である。また、図５は、同じく光源装置の断面図であり、図５（ａ）は、光源装置を横側から見た断面図であり、図５（ｂ）は、同じく正面側から見た断面図である。
図において、光源ランプ８５は、内部に電極を有する中央部の発光管８５ａと、発光管の両側のシール部８５ｂ、８５ｃからなり、両側のシール部８５ｂ、８５ｃからは電源リード線５１ａ、５１ｂが出ている。また、リフレクター８６は、中央部の内面が回転楕円面鏡、放物面鏡等からなり、光源ランプ８５の光を有効に反射する有効反射面８６ａを有する部分と、有効反射面８６ａより先端側で、開口部を構成する先端部であり、リフレクター８６をハウジング（図示していないが、内部に光源ランプ８５、リフレクター８６を収容、保持し、プロジェクター１の外装ケース２内に出し入れ可能に固定する）に固定する部分であるハウジング固定部８６ｂとからなる。ハウジング固定部８６ｂの内面は光源ランプ８５の光を有効に反射する面ではない。
光源ランプ８５は、光軸１ａ上で、リフレクター８６からシール部８５ｃの一部を外側に出し、この貫通部によりリフレクター８６の固着部に固定されている。リフレクター８６の固着部とは、光源ランプ８５のシール部８５ｃの貫通部を固着しているリフレクター８６の内周面の部分である。
【００２６】
５１ａ、５１ｂは、光源ランプ８５のシール部８５ｂ、８５ｃの両端からから出る電源リード線であり、一端５１ａは、後述の点灯補助線５２の巻き線のあるシール部８５ｂからリフレクター８６に設けられたリフレクター穴５４ａを貫通して、リフレクター８６の外面に取付けられた端子台５３ａに接続され、さらに電源装置７に接続される。他端５１ｂは、光軸１ａ上でリフレクター８６から外部に出た光源ランプ８５のシール部８５ｃから同じく電源装置７に接続している。
５２は、点灯補助線であり、光源ランプ８５のシール部８５ｂで、リフレクター８６から外部に出ない方のシール部に巻き線され、その一端は、巻き線から光源ランプ８５の発光管８５ａ、巻き線のない側のシール部８５ｃに沿って配線され、光軸上でリフレクター８６から外部に出る光源ランプ８５のシール部８５ｃと共にリフレクター８６の固着部からリフレクター８６外に出て、前記の電源リード線５１ｂと接続している。
点灯補助線５２は、前記のように光源ランプ８５の一方のシール部８５ｂに巻き線し、一端を巻き線のある側と反対電極側の電源リード線５１ｂに接続することにより、光源ランプ８５の始動時の絶縁破壊を行い易くし、点灯性を向上する。
【００２７】
本実施の形態の例では、従来例と比較して、リフレクター８６の有効反射面８６ａに設けられたリフレクター穴５４ａが１個に減少している。従って、その分リフレクター８６の有効反射面８６ａの面積の減少が少なくなり、反射が増加することとなる。また、端子台５３ａも１個ですみ、部品点数が減少する。
なお、点灯補助線５２がリフレクター８６の固着部から外部に出ているが、リフレクター８６の固着部は光源ランプ８５の陰になる部分であって、有効反射面としては機能しない部分であり、従って、リフレクター８６の反射には影響ない。即ち、この場合の点灯補助線５２のリフレクター８６外への出口はリフレクター８６の有効反射面８６ａに設けたことにはならない。
また、点灯補助線５２の巻き線の一端の発光管８５ａに沿ってなされる配線は、光学装置の光路上の入口側に配置された複数の小レンズ９２１ａからなるインテグレータレンズ９２１の小レンズ９２１ａ間に投写されるように配置されている。即ち、図５では、点灯補助線５２は発光管８５ａのほぼ真上に沿って配線されている。このようにすることで、発光管８５ａに沿う点灯補助線５２が小レンズ９２１ａ上に影を形成せず、光源装置の明るさを低下させることがない。また、発光管８５ａのほぼ真下を沿わせることにより、同様に発光管８５ａに沿う点灯補助線５２が小レンズ９２１ａ上に影を形成せず、光源装置の明るさを低下させることがないとともに、発光管８５ａのほぼ真上の場合よりも点灯補助線５２の温度を低くでき、点灯補助線５２の信頼性が向上する。
【００２８】
本実施の形態の例では、電源リード線の他端５１ｂに関しても、リフレクター８６の外面で、有効反射面８６ａ以外に端子台５３ｂを設け、このリフレクター８６の外面に取付けられた端子台５３ｂに電源リード線５１の他端５１ｂを接続し、点灯補線５２もこの端子台５３ｂに接続してもよい。このようにすると、配線が安定するメリットがある。
【００２９】
さらに、本実施の形態の１個のリフレクター穴５４ａは、有効反射面８６ａに設けているが、リフレクター８６のリフレクター８６の有効反射面８６ａより先端側で、開口部を構成する先端部であるハウジング固定部８６ｂに設けてもよい。こうすることにより、有効反射面８６ａにはリフレクター穴がなくなり、さらにリフレクター８６からの反射は増加する。
【００３０】
実施の形態２．
次に本発明の実施の形態２を図６及び図７により説明する。
なお、プロジェクターの基本的構成等は実施の形態１と同様であり、実施の形態と同一部分、相当部分に関しては、同一符号を付し、その説明を省略し、主として相違点について記載する。
【００３１】
図６は、本発明の実施の形態２の光源装置の斜視図であり、図６（ａ）は、前面側から見た図であり、図６（ｂ）は、同じく背面側から見た図である。また、図７は、同じく光源装置の断面図であり、図７（ａ）は、光源装置を横側から見た断面図であり、図７（ｂ）は、同じく正面側から見た断面図である。
図６、図７において、電源リード線の他端５１ｂ側の配線及び点灯補助線５２の配線は、実施の形態１の図５と同じである。電源リード線の一端５１ａ側の配線は、リフレクター穴及び端子台は設けずに、リフレクター８６のハウジング固定部８６ｂから外部に取り出している。即ち、光源ランプ８５の反射には有効でない部分である有効反射面８６ａ外からリフレクター８６外に取出している。但し、リフレクター８６のハウジング固定部８６ｂから外部に取り出すことに関しては、図６のようにハウジング固定部８６ｂの開口部（リフレクター８６の開口部）から外へ出してもよいし、図７のようにハウジング固定部８６ｂに取り出し穴を設けてもよい。
リフレクター８６のハウジング固定部８６ｂから外部に取り出した電源リード線の一端５１ａ側の配線は、光源ランプ８５及びリフレクター８６を収容、保持するハウジングに固定し、電源装置７に接続することにより、配線が安定する。本実施の形態の例では、リフレクター８６の有効反射面８６ａ内にリフレクター穴を設けないようにしているため、リフレクター８６の有効反射面８６ａからの反射は一層有効である。
【００３２】
本例の場合、電源リード線５１ａも光源ランプ８５に沿わせてリフレクター８６の固着部からリフレクター８６の外へ出してもよい。
さらに別の例として、図示していないが、電源リード線及び点灯補助線５２の配線を従来例と同様にし、２つのリフレクター穴５４ａ、５４ｂを、リフレクター８６の有効反射面８６ａより先端側のハウジング固定部８６ｂ、即ち、有効反射面８６ａ外に設けてもよい。この場合、有効反射面８６ａにリフレクター穴は一つもなく、反射の減少はなく、また、リフレクター８６の外面で、有効反射面８６ａ以外に設けた２個の端子台に一旦接続し、それから電源装置７へ接続することにより、配線が安定する。
【００３３】
以上実施の形態１、２において、数種類の配線例を説明したが、要するに、リフレクター８６内にある電源リード線５１ａ及び点灯補助線５２（前記の記載では電源補助線５２の一端と記載）をリフレクター８６外に取り出すのに、リフレクター８６の光源ランプ８５の固着部から行うか、リフレクター８６の有効反射面８６ａより先端側のハウジング固定部８６ｂ等、即ち、リフレクター８６の有効反射面８６ａ以外の部分からリフレクター８６外に取り出すようにすれば、リフレクター８６の有効反射面８６ａからの光源ランプ８５の反射を減少させるのを防止できる。この場合、電源リード線５１ａ及び点灯補助線５２の少なくとも一方を前記のようにすれば、従来例より光源ランプ８５の反射を増加させることができる。
さらに、リフレクター８６に端子台を設ける場合、リフレクター８６のハウジング固定部８６ｂ側に設けるとともに、設置のためのガイド等もリフレクター８６の有効反射面側の部分には設けないようにすることにより、安定した配線ができ、かつ、リフレクター８６の有効反射面８６ａの反射面形状が理想形状から外れることがなく、光学系の集光効率の低下、明るさの低下を防止できる。
【００３４】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等も含むものとする。
【００３５】
【発明の効果】
本発明においては、リフレクター内部側の、電源リード線と点灯補助線の巻き線の一端とのうち、少なくとも一方をリフレクターの有効反射面以外の部分からリフレクター外に取り出すことにより、リフレクター有効反射面の面積が減少することがなくなるか、少なくなり、光源ランプの反射が良好に行われ、光源装置の明るさを改善することができる。また、プロジェクターの明るさを改善することができる。特に、小型のリフレクターにおいてはこの改善効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１のプロジェクター内部の主要部分の配置を示す平面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１のプロジェクター内部の主要部分の配置を示す側面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１のプロジェクターの光源装置及び光学装置示す構成図である。
【図４】 本発明の実施の形態１のプロジェクターの光源装置を示す斜視図である。
【図５】 本発明の実施の形態１のプロジェクターの光源装置を示す断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態２のプロジェクターの光源装置を示す斜視図である。
【図７】 本発明の実施の形態２のプロジェクターの光源装置を示す断面図である。
【図８】 従来のプロジェクターの光源装置を示す斜視図である。
【図９】 従来のプロジェクターの光源装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１ プロジェクター
１ａ 光軸
７ 電源装置
８ 光源装置
５１（５１ａ、５１ｂ） 電源リード線
５２ 点灯補助線
５３（５３ａ、５３ｂ） 端子台
８５ 光源ランプ
８５ａ 発光管
８５ｂ シール部
８５ｃ シール部
８６ リフレクター
８６ａ 有効反射面
９２１ａ、９２２ａ 小レンズ
９２１、９２２ インテグレータレンズ

Claims (4)

1. 光軸上で、リフレクターを内部から外部に貫通し、該貫通部で前記リフレクターに固着され、両端からの電源リード線が電源装置に接続される光源ランプと、該光源ランプの点灯補助用の点灯補助線で、前記光源ランプのシール部に巻き線を行い、該巻き線の一端が巻き線のある側と反対電極側の前記電源リード線に接続される点灯補助線と、光学装置の光路上の入口側に複数の小レンズからなるインテグレータレンズとを有する光源装置であって、
   前記点灯補助線の巻き線の一端が光源ランプの発光管、巻き線のない側のシール部に沿って配線され、前記光源ランプの前記リフレクターの固着部から前記リフレクター外に取出されるとともに、前記点灯補助線の巻き線の一端の前記発光管に沿ってなされる配線は、前記インテグレータレンズの小レンズ間に投写されるような配置とされることを特徴とする光源装置。
2. 前記点灯補助線の巻き線の一端が光源ランプの発光管のほぼ真上又はほぼ真下で、光軸にほぼ平行に配線されることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
3. 前記リフレクター内部側の電源リード線と前記リフレクター内部側の前記点灯補助線の巻き線の一端とのうち、少なくとも一方をリフレクターの外面部で、リフレクターの有効反射面より先端側で、開口部を構成する先端部に固定された端子台に接続することを特徴とする請求項１または２記載の光源装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の光源装置を備えたことを特徴とするプロジェクター。

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