JP4052273B2

JP4052273B2 - 光源装置及びプロジェクタ

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Inventors: 貴志三枝
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Description

本発明は、光源装置及びプロジェクタに関する。

従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等にプロジェクタが用いられている。このプロジェクタは、光源装置と、この光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学装置と、形成された光学像を投射面上に拡大投射する投射光学装置とを備えて構成される。
このようなプロジェクタの光源装置は、光源ランプと、この光源ランプからの光束を揃えて射出するリフレクタと、リフレクタの光束射出側前方を覆うように配置され、光束透過用の開口が形成された固定枠（カバー部材）とを備えている（例えば、特許文献１参照）。リフレクタと、カバー部材とは、クリップ状のばねにより挟持され固定されている。

特開２００３−２８７８１２号公報（第７頁〜頁１０、図１６）

しかしながら、このような構造の光源装置では、リフレクタとカバー部材とが、クリップ状のばねにより固定されているので、プロジェクタに強い衝撃を与えた場合に、ばねが外れてしまう可能性がある。このような場合には、リフレクタの位置ずれが生じるため、光源ランプからの光束を所定方向に正確に射出することができないという問題がある。

本発明の目的は、リフレクタの位置ずれを確実に防止することができる光源装置及びこの光源装置を備えるプロジェクタを提供することである。

本発明の光源装置は、光源ランプと、この光源ランプからの光束を揃えて射出する反射部を有するリフレクタとを備える光源装置であって、前記リフレクタ及び光源ランプを収納するハウジングを備え、前記ハウジングは、光束透過用の開口が形成され、前記リフレクタの反射部の光束射出方向前方側を覆うように取り付けられるカバー部材と、前記光源ランプ、リフレクタ及びカバー部材を収納するための開口が形成されるとともに、前記リフレクタの光束射出方向後方側を覆うハウジング本体とを有し、前記リフレクタは、前記カバー部材に対して固定部材により固定されており、前記固定部材の少なくとも一部は、前記ハウジング本体及びカバー部材間に位置し、前記リフレクタの反射部は、光源ランプからの光束を揃えて射出する反射部本体と、前記反射部本体の光束射出用の開口周縁から外方に延びるフランジ部とを有し、前記カバー部材は、前記フランジ部に当接する当接面を有する第１本体部と、前記当接面に立設され前記フランジ部よりも径が大きな枠状の第２本体部とを備え、前記第２本体部には、前記固定部材の一部が挿入される孔が形成され、前記固定部材は、いずれか一方が前記孔に挿入されて前記フランジ部に当接し、他方が前記第１本体部に当接し、前記フランジ部と前記当接面とを付勢して挟持する一対の付勢部を有することを特徴とする。
このような本発明によれば、リフレクタとカバー部材とを固定する固定部材の一部が、ハウジング本体及びカバー部材間に挟まれて、配置されているので、光源装置に強い衝撃が加わったとしても、固定部材の脱落を防止することができる。これにより、リフレクタのカバー部材に対する位置ずれを防止することができる。

また、固定部材の一対の付勢部により、リフレクタのフランジ部と、カバー部材の前記フランジ部との当接面とを挟持するだけで、リフレクタとカバー部材とを固定できるので、リフレクタの固定を容易に行うことができる。また、付勢し、挟持することでリフレクタとカバー部材とを固定しているので、リフレクタとカバー部材とを固定した後、リフレクタの取付位置を調整するような場合には、付勢部による付勢を解除すればよいので、容易に固定部材を取り外すことができ、リフレクタの取付位置の調整も容易に行うことができる。

さらに、本発明では、前記ハウジング本体の前記開口側から、前記リフレクタが固定されたカバー部材を挿入し、ハウジングを組み立てることで、前記ハウジング内部のリフレクタ及び光源ランプを収納する収納空間と連通する筒状のダクトが形成されることが好ましい。
このような本発明によれば、ハウジングには、リフレクタ及び光源ランプを収納する収納空間と連通するダクトが形成されているので、前記収納空間内の光源ランプの熱により加熱された空気を排出させることができ、光源ランプを効率よく冷却することができる。

さらに、前記リフレクタの反射部と、前記カバー部材との間には、遮光板が挿入されることが好ましい。
このような本発明によれば、リフレクタの反射部とカバー部材との間に遮光板を挿入することで、ハウジングから不要な光が漏れることを防止することができる。また、リフレクタの反射部とカバー部材との間に遮光板を挿入することで、カバー部材が光源ランプからの熱よる影響を受けてしまうことを防止できる。

また、本発明では、前記ハウジング本体は、前記カバー部材、前記リフレクタ及び光源ランプを収納するための開口と対向する対向面部、及び前記対向面部の外周縁から前記開口側に向かって延びる側面部とを有しており、前記対向面部と前記リフレクタとの間には、遮光板が挿入されていることが好ましい。
このような本発明によれば、ハウジング本体の対向面部と、リフレクタの間に遮光板を挿入することで、不要な光がハウジングから漏れてしまうのを防止することができる。
また、ハウジング本体の対向面部と、リフレクタの間に遮光板を挿入することで、ハウジング本体が光源ランプからの熱よる影響を受けてしまうことを防止できる。

さらに、本発明では、前記対向面部の外周縁には孔が形成されており、前記遮光板に形成された爪部が前記孔に挿入されることが好ましい。
このような本発明によれば、遮光板の爪部を、前記ハウジング本体の対向面部の周縁に形成された孔に挿入することで、遮光板をハウジング本体に確実に固定することができる。

また、前記遮光板は、側面略Ｌ字型形状であり、Ｌ字に沿った一方の端部には、前記爪部が形成されており、他方の端部には、前記ハウジング本体の側面部に形成された突起に係合する係合片が形成されていることが好ましい。
このような本発明によれば、遮光板の他方の端部には、ハウジング本体の側面部に形成された突起に係合する係合片が形成されているので、遮光板をハウジング本体に確実に固定することができる。

本発明のプロジェクタは、上述した何れかの光源装置と、この光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とする。
このような本発明のプロジェクタによれば、上述した何れかの光源装置を備えているので、光源装置と同様の効果を奏することができる。すなわち、リフレクタとカバー部材とを固定する固定部材の脱落を防止し、リフレクタの位置ずれを確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１に用いられる光学ユニット４が模式的に示されている。
光学ユニット４は、光源から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、光学装置４４、クロスダイクロイックプリズム４５、および投射レンズ４６を備えている。

インテグレータ照明光学系４１は、光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（色光毎に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域に光束を供給するための光学系であり、光源装置１０と、ＵＶフィルタ４１８と、平行化レンズ４１３と、第１レンズアレイ４１４と、第２レンズアレイ４１６と、偏光変換素子４１５と、重畳レンズ４１９と、反射ミラー４２４とを備えている。

このうちの光源装置１０は、放射状の光線を出射する放射光源としての光源ランプ１１と、この光源ランプ１１から出射された放射光を反射するリフレクタ１２と、ハウジング１３（図２以下参照）とを有する。光源ランプ１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ１２としては、楕円面鏡が用いられている。
なお、このような光源装置１０の構造については、後に詳細に説明する。

第１レンズアレイ４１４は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズ４１４Ａは、光源ランプ１１から出射されてＵＶフィルタ４１８および平行化レンズ４１３を通る光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズ４１４Ａの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状と略相似形をなすように設定されている。

第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４と略同様な構成を有しており、小レンズ４１６Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１６は、重畳レンズ４１９とともに、第１レンズアレイ４１４の各小レンズ４１４Ａの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有している。

偏光変換素子４１５は、第２レンズアレイ４１６と重畳レンズ４１９との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１６からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１９によって光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ１（光学装置４４）では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ１１からの光のほぼ半分が利用されない。
そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ１１からの出射光を全て１種類の偏光光に変換し、光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１５は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報等に紹介されている。

色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、これらのダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から出射された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光のうち、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。

ここで、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から出射された光束の青色光と緑色光とが反射するとともに、赤色光が透過する。ダイクロイックミラー４２１によって透過した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１７を通って赤色用の液晶パネル４４１Ｒに達する。このフィールドレンズ４１７は、第２レンズアレイ４１６から出射された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの前に設けられたフィールドレンズ４１７も同様である。

ダイクロイックミラー４２１で反射した青色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１７を通って緑色用の液晶パネル４４１Ｇに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１７を通って青色光用の液晶パネル４４１Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１７に伝えるためである。

光学装置４４は、３枚の光変調装置となる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。

クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから出射された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。
なお、プリズム４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、プリズム４５で合成されたカラー画像は、投射レンズ４６から出射され、スクリーン上に拡大投射される。

〔２．光源装置の構造〕
図２〜図４には前述した光源装置１０が示されている。ここで、図２は、光源装置１０の斜視図であり、図３は、図２のIII-III方向の断面図、図４は、図２のIV-IV方向の断面図である。
この光源装置１０は、光源ランプ１１と、この光源ランプ１１から射出された光束を揃えて射出するリフレクタ１２と、光源ランプ１１及びリフレクタ１２を収納するハウジング１３とを有する。
光源ランプ１１は、中央部が球状に膨出した石英ガラス管から構成され、中央部が発光部１１１、この発光部１１１の両側に延びる部分が封止部１１２とされる。

発光部１１１の内部には、図示しないが内部に所定距離離間配置される一対のタングステン製の電極と、水銀、希ガス、及び少量のハロゲンが封入されている。
発光部１１１の両側に延出する封止部１１２の内部には、発光部１１１の電極と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔（図示略）がそれぞれ挿入され、ガラス材料等で封止されている。各金属箔には、さらに電極引出線としてのリード線（図示略）が接続され、このリード線は、光源ランプ１１の外部まで延出している。このリード線に電圧を印加すると、金属箔を介して電極間に電位差が生じて放電が生じ、発光部１１１が発光する。

リフレクタ１２は、光源ランプ１１の基端側の封止部１１２が挿通される首状部１２１及びこの首状部１２１から拡がる楕円面状の反射面を有する反射部１２２を備えたガラス製の一体成形品である。
首状部１２１には、中央に挿入孔１２３が形成されており、この挿入孔１２３の中心に封止部１１２が配置される。
反射部１２２は、楕円面状のガラス面に金属薄膜を蒸着形成して構成されたカップ状（略錐体状）の反射部本体１２２Ａと、この反射部本体１２２Ａの光束射出用の開口周縁から外方に延びるフランジ部１２２Ｂとを有している。
このようなリフレクタ１２の反射部１２２内部に配置される光源ランプ１１は、発光部１１１の電極１１１Ａ間の発光中心が、反射部１２２の反射面の楕円面の第１焦点位置の近傍となるように配置される。

ハウジング１３は、リフレクタ１２の反射部１２２の光束射出方向前方側を覆うように取り付けられるカバー部材１４と、リフレクタ１２の光束射出方向後方側を覆うハウジング本体１５とを備える。このハウジング１３は、例えば、合成樹脂製である。
カバー部材１４は、図５〜図７にも示すように、リフレクタ１２の反射部１２２の光束射出方向前方側を覆うカバー部材本体１４１と、このカバー部材本体１４１に設けられたフランジ部１４４とを有する。
カバー部材本体１４１は、略八角形の枠状の第一本体部１４２と、この第一本体部１４２と一体的に形成され、第一本体部１４２よりも径の大きな略八角形の枠状の第二本体部１４３とを有する。
第一本体部１４２は、リフレクタ１２の反射部１２２の反射面と対向する一対の面が開口した枠状であり、この開口１４２Ｂ，１４２Ｃはリフレクタ１２で反射された光束を射出する開口となっている。この第一本体部１４２の径は、リフレクタ１２の反射部１２２の径よりも小さくなっている。また、この第一本体部１４２の前記開口１４２Ｂ，１４２Ｃのうち、第二本体部１４３側の開口１４２Ｃ周縁には、外方に広がったフランジ部１４２Ａが形成されており、このフランジ部１４２Ａの内側面は、リフレクタ１２の反射部１２２のフランジ部１２２Ｂに当接する当接面１４２Ａ１となっている。この当接面１４２Ａ１にリフレクタ１２を当接することによりリフレクタ１２の位置が位置決めされることとなる。
また、第一本体部１４２の開口１４２Ｂ，１４２Ｃのうち、第二本体部１４３と反対側の開口１４２Ｂには、この開口１４２Ｂを覆うように、防爆ガラス１４５が取り付けられている。この防爆ガラス１４５は、第一本体部１４２の内側から挿入されて、前記開口を塞いでいる。

第二本体部１４３は、第一本体部１４２のフランジ部１４２Ａに立設されており、リフレクタ１２の反射部１２２よりも径が大きな枠状となっている。この第二本体部１４３は、リフレクタ１２の上下を挟むように、略平行に配置された一対の側面部１４３Ａ，１４３Ｂ（図２及び図４において上側の面及び下側の面）と、リフレクタ１２の側方に略平行に配置された一対の側面部１４３Ｃ，１４３Ｄ（図２において左右側の面）と、前記側面部１４３Ａ，１４３Ｂ及び側面部１４３Ｃ，１４３Ｄ間を連結する４つの傾斜面部１４３Ｅ，１４３Ｆ，１４３Ｇ，１４３Ｈとを有する。傾斜面部１４３Ｅ，１４３Ｆ，１４３Ｇ，１４３Ｈのうち、対向する一対の傾斜面部１４３Ｅ，１４３Ｇには、略四角形状の孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１が形成されている。この孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１には後述する固定部材１８が挿入される。
なお、第一本体部１４２のフランジ部１４２Ａの前記当接面１４２Ａ１のうち、前記孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１が形成された傾斜面部１４３Ｅ，１４３Ｇに隣接する部分には、フランジ部１４２Ａの当接面１４２Ａ１及び当接面１４２Ａ１の裏面を貫通する孔１４２Ａ２がそれぞれ形成されている。
さらに、側面部１４３Ｃ，１４３Ｄのうち、一方の側面部１４３Ｄは、切りかかれており、この切欠きから外方に延びる凹状の樋部１４３Ｄ１が形成されている。この樋部１４３Ｄ１は、後述するダクト１９を構成するものであり、冷却空気の排出方向に沿った４面のうち、一面が開口した状態となっている。

フランジ部１４４は、カバー部材本体１４１の第二本体部１４３の第一本体部１４２と反対側の開口から外方に延びている。フランジ部１４４のうち、前記側面部１４３Ａ，１４３Ｂ、側面部１４３Ｃから外方に延出した３辺には、各辺の長手方向に沿って延び、各辺の表面（ハウジング本体１５と反対側の面）及び裏面（ハウジング本体１５側の面）を貫通するスリット１４４Ａが形成されている。このスリット１４４Ａは、カバー部材１４とハウジング本体１５とを組み合わせ、ハウジング１３を構成した際に、ハウジング１３内部の光源ランプ１１及びリフレクタ１２を収納する収納空間と連通することとなる。
また、フランジ部１４４の表面側には、前記スリット１４４Ａの周囲を囲う側面略コ字形の囲い部材１４４Ｂが取り付けられている。
さらに、このフランジ部１４４の対角線上に位置する角部には、フランジ部１４４の表裏面を貫通する孔１４４Ｃが形成されている。この孔１４４Ｃは、カバー部材１４とハウジング本体１５とを固定する際に、ねじが挿入される孔である。

このようなカバー部材１４と、リフレクタ１２とは固定部材１８により、固定される。この固定部材１８は、クリップ状の付勢部材であり、図８に示すように、リフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂ及びカバー部材１４の孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１の周縁を付勢し、挟持する一対の対向配置された付勢部１８１，１８２と、この付勢部１８１，１８２間を連結する連結部１８３とを有する。一対の付勢部１８１のうち、前記カバー部材１４側を挟持する付勢部１８１の先端には、２つの切欠き１８１Ｂが形成され、先端が３つの片１８１Ａに分かれた状態となっている。この３つの片１８１Ａのうち、中央部の片１８１Ａ１は、他方の付勢部１８２側に向かって屈曲している。この中央部の片１８１Ａ１は、カバー部材１４及びリフレクタ１２を挟持した際に、カバー部材１４の第一本体部１４２のフランジ部１４２Ａに形成された孔１４２Ａ２に挿入される。

一対の付勢部１８１，１８２のうち、他方の付勢部１８２の先端は、連結部１８３側に向かって外方に折り返されている。また、他方の付勢部１８２及び連結部１８３に跨って、切欠き１８４が形成されている。この切欠き１８４により他方の付勢部１８２は２つの片１８２Ａに分離されることとなる。
この２つの片１８２Ａのうち、一方の片１８２Ａ１は他方の片１８２Ａ２よりも長く延びており、その先端部は他方の片１８２Ａ２側に屈曲している。

このような固定部材１８では、図３にも示すように、一対の付勢部１８１，１８２のうち一方の付勢部１８１の中央部の片１８１Ａ１をカバー部材１４のフランジ部１４２Ａに形成された孔１４２Ａ２に挿入するとともに、他方の付勢部１８２をカバー部材１４の傾斜面部１４３Ｅ，１４３Ｇに形成された孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１に挿入し、他方の付勢部１８２の先端の折り返し部分をリフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂに係合する。これにより、固定部材１８によって、リフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂと、このフランジ部１２２Ｂと当接するカバー部材１４の当接面１４２Ａ１とが挟持され、固定されることとなる。

以上のように、固定部材１８により固定されるカバー部材１４とリフレクタ１２との間には、図４及び図７に示すように、遮光板１６が挿入される。この遮光板１６は、複数枚、例えば、本実施形態では３枚用いられ、カバー部材１４の第二本体部１４３の側面部１４３Ａ，１４３Ｂ，１４３Ｃとリフレクタ１２との間にそれぞれ挿入される。
遮光板１６は、側面略Ｌ字型形状であり、リフレクタ１２の反射部１２２と、カバー部材１４の第二本体部１４３との間に挿入される平面矩形形状の第一片１６１と、この第一片１６１に直交して設けられ、カバー部材１４のフランジ部１４４に係止される平面矩形形状の係止片１６２とを有する。この係止片１６２は、フランジ部１４４に係止した際に、フランジ部１４４に形成されたスリット１４４Ａを塞いでしまわないような寸法となっている。
このように、遮光板１６は、カバー部材１４のフランジ部１４４に係止される係止片１６２を有するため、遮光板１６をカバー部材１４に係止させることができ、遮光板１６をカバー部材１４に確実に固定することができる。
なお、本実施形態では、遮光板１６の形状を側面略Ｌ字型形状としたが、このような形状に限らず、例えば、側面略Ｔ字型形状であってもよい。さらに、遮光板１６のカバー部材１４のフランジ部１４４に係止される係止片１６２はなくてもよい。

次に、図２から図４、及び図９から図１３を参照してハウジング本体１５について説明する。
ハウジング本体１５は、リフレクタ１２、光源ランプ１１及びカバー部材１４の一部を収容するものであり、これらを収納する開口１５１を有し、この開口１５１と対向配置された平面略矩形形状の対向面部１５２及びこの対向面部１５２の周縁から立設された側面部１５０とを有している。この側面部１５０は対向面部１５２側から、開口１５１側に向かって広がった形状となっている。ハウジング本体１５と、カバー部材１４とを組合せた際、この側面部１５０により、カバー部材１４の第二本体部１４３が覆われることとなる。なお、カバー部材１４の第一本体部１４２は、ハウジング本体１５の開口１５１から突出した状態となる。

側面部１５０は、リフレクタ１２の上方側を覆う第一側面部１５３（図２の上側の面）と、下方側を覆う第二側面部１５４（図２の下側の面）と、リフレクタ１２の側方を覆う第三側面部１５５及び第四側面部１５６（図２の左右の面）とを有する。
第一側面部１５３は、対向面部１５２に対し略直交して設けられており、略平坦な板状体から構成される。この第一側面部１５３の外面には、一対の突起１５３Ａが形成されている。また、この第一側面部１５３の内面及び後述する第四側面部１５６の内面に跨って、カバー部材１４をねじ止めするための固定部１５３Ｃが形成されている。この固定部１５３Ｃは、第一側面部１５３の開口１５１を形成する端縁から所定寸法内側に形成されている。この固定部１５３Ｃには、ねじを螺合するためのねじ孔１５３Ｃ１が形成されている。
さらに、この第一側面部１５３の対向面部１５２との境界部分には、一対の孔１５３Ｄ（図１０参照）が形成されている。この孔１５３Ｄは、第一側面部１５３の内面を切欠いた窪み状のものであり、第一側面部１５３の対向面部１５２との境界部分の隅部にそれぞれ形成されている。

第二側面部１５４は、対向面部１５２の一辺から前記対向面部１５２に対し、略直交して延びる第一延出部１５４Ａと、この第一延出部１５４Ａから、ハウジング本体１５の外側に傾斜して延びる第二延出部１５４Ｂと、この第二延出部１５４Ｂから前記対向面部１５２に対し、略直交して延びる第三延出部１５４Ｃとを備える。
第一延出部１５４Ａの内面であって、第二延出部１５４Ｂとの境界線部分には、一対の突起１５４Ａ１が形成されている。この一対の突起１５４Ａ１は、第一延出部１５４Ａの前記境界線側の端部の隅部に形成されている。
また、第二側面部１５４の第三延出部１５４Ｃの内面及び後述する第三側面部１５５の第三延出部１５５Ｃの内面に跨るように、カバー部材１４をねじ止めするための固定部１５４Ｃ１が形成されている。この固定部１５４Ｃ１には、ねじを螺合するためのねじ孔１５４Ｃ２が形成されている。なお、固定部１５４Ｃ１は、第一側面部１５３に形成された固定部１５３Ｃに対し対角線上に配置されている。
さらに、第二側面部１５４の第三延出部１５４Ｃの外面には、一対の突起状の脚部１５４Ｃ３が形成されている。この脚部１５４Ｃ３は、第三延出部１５４Ｃの前記開口１５１を形成する端縁近傍に形成されている。

第三側面部１５５は、対向面部１５２の一辺から前記対向面部１５２に対し、略直交して延びる第一延出部１５５Ａと、この第一延出部１５５Ａから、ハウジング本体１５の外側に傾斜して延びる第二延出部１５５Ｂと、この第二延出部１５５Ｂから前記対向面部１５２に対し、略直交して延びる第三延出部１５５Ｃとを備える。第三側面部１５５の第一延出部１５５Ａ、第二延出部１５５Ｂ、第三延出部１５５Ｃにはリブが形成されている。
第三延出部１５５Ｃ内面であって、第一側面部１５３側の端部には、第一側面部１５３に向かって延びる傾斜面部１５５Ｃ１が形成されている。

第四側面部１５６は、対向面部１５２の一辺から前記対向面部１５２に対し、略直交して延びる第一延出部１５６Ａと、この第一延出部１５６Ａから、ハウジング本体１５の外側に傾斜して延びる第二延出部１５６Ｂと、この第二延出部１５６Ｂから前記対向面部１５２に対し、略直交して延びる第三延出部１５６Ｃとを備える。
第一延出部１５６Ａの外面には、光源ランプ１１のリード線が接続されるコネクタ１５６Ａ１が取り付けられている。
さらに、第二延出部１５６Ｂ及び第三延出部１５６Ｃにはリブが形成されている。
また、第三延出部１５６Ｃの第二側面部１５４側の端部は、第二側面部１５４側に屈曲しており、この端部は、傾斜面部１５６Ｃ１となっている。
さらに、この第三延出部１５６Ｃの内面には、前記カバー部材１４の凹状の樋部１４３Ｄ１の開口を覆う蓋部１５６Ｃ２が形成されている。この蓋部１５６Ｃ２は、第三延出部１５６Ｃの内面からハウジング本体１５外方に突出するように形成されている。

このようなハウジング本体１５と、リフレクタ１２との間には、図１１から図１３及び図４に示すように、遮光板１７が挿入される。
この遮光板１７は、側面略Ｌ字型形状であり、ハウジング本体１５の対向面部１５２に沿って配置される第一面部１７１と、この第一面部１７１に対し略直交して設けられた第二面部１７２とを有する。
第一面部１７１は、ハウジング本体１５の対向面部１５２と略同じ大きさ形状となっており、ハウジング本体１５と、リフレクタ１２との間に遮光板１７を挿入した際に、対向面部１５２の内面を覆う。

この第一面部１７１は、略平面矩形形状の板状の金属片であり、第二面部１７２側の端部と反対側の端部（遮光板１７のＬ字に沿った一方の端部）に一対の突片状の爪部１７１Ａが形成されている。この爪部１７１Ａは、前記端部の両端にそれぞれ形成されており、第一面部１７１の長手方向に沿って突出している。この爪部１７１Ａは、遮光板１７をハウジング本体１５とリフレクタ１２との間に挿入した際に、ハウジング本体１５の第一側面部１５３に形成された孔１５３Ｄに挿入される。

第二面部１７２は、ハウジング本体１５と、リフレクタ１２との間に遮光板１７を挿入した際に、ハウジング本体１５の第二側面部１５４の第一延出部１５４Ａを覆う。
この第二面部１７２は、第一面部１７１と同じく、板状の金属片であり、第二面部１７２の第一面部１７１側と反対側の端部（遮光板１７のＬ字に沿った他方の端部）には、一対の係合片１７２Ａが形成されている。この係合片１７２Ａは、遮光板１７の長手方向と直交する方向に延びている。すなわち、第二面部１７２の第一面部１７１との境界線と直交する一対の辺からそれぞれ外方に突出している。
この第二面部１７２の係合片１７２Ａは、遮光板１７をハウジング本体１５と、リフレクタ１２との間に挿入した際に、ハウジング本体１５の第二側面部１５４に形成された突起１５４Ａ１に係合する。なお、この第二面部１７２の係合片１７２Ａが形成されていない部分の幅寸法Ｔは、ハウジング本体１５の第二側面部１５４に形成された突起１５４Ａ１間の幅寸法よりも小さくなっている。

以上のような光源装置１０は、次のようにして組み立てられる。
まず、リフレクタ１２に対し、光源ランプ１１を固定する。具体的には、リフレクタ１２の首状部１２１の挿入孔１２３に光源ランプ１１の封止部１１２を挿入し、接着剤等で固着する。

次に、光源ランプ１１が固定されたリフレクタ１２をハウジング１３のカバー部材１４に取り付ける。まず、予めカバー部材１４の第一本体部１４２の開口に防爆ガラス１４５を装着する。
さらに、このカバー部材１４の第二本体部１４３側からリフレクタ１２を挿入する。このとき、リフレクタ１２の反射部１２２の開口が、第一本体部１４２の開口に装着された防爆ガラス１４５と対向するように、挿入する。
そして、第一本体部１４２の当接面１４２Ａ１に、リフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂを当接させて、リフレクタ１２の位置決めを行う。

その後、固定部材１８により、リフレクタ１２とカバー部材１４とを固定する。固定部材１８の一方の付勢部１８１の中央部の片１８１Ａ１をカバー部材１４の孔１４２Ａ２に挿入するとともに、他方の付勢部１８２をカバー部材１４に形成された孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１に挿入し、他方の付勢部１８２の先端の折り返し部分をリフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂに係合する。これにより、固定部材１８によって、リフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂと、このフランジ部１２２Ｂと当接するカバー部材１４の当接面１４２Ａ１とが付勢され挟持されて、固定されることとなる。

次に、リフレクタ１２とカバー部材１４との間に遮光板１６を挿入する。遮光板１６の第一片１６１をリフレクタ１２の反射部１２２の外面と、カバー部材１４の第二本体部１４３の側面部１４３Ａとの間に挿入し、係止片１６２をフランジ部１４４に係止する。
また、他の遮光板１６の第一片１６１をリフレクタ１２の反射部１２２の外面と、カバー部材１４の第二本体部１４３の側面部１４３Ｂとの間に挿入し、係止片１６２をフランジ部１４４に係止する。さらに、他の遮光板１６の第一片１６１をリフレクタ１２の反射部１２２の外面と、カバー部材１４の第二本体部１４３の側面部１４３Ｃとの間に挿入し、係止片１６２をフランジ部１４４に係止する。

このように、リフレクタ１２の反射部１２２の外面と、カバー部材１４の第二本体部１４３との間に遮光板１６を挿入することで、ハウジング１３から不要な光が漏れることを防止することができる。本実施形態では、遮光板１６を３枚用い、リフレクタ１２の反射部１２２の外面とカバー部材１４の第二本体部１４３との間に挿入しているので、確実に、ハウジング１３からの不要光の漏れを防止することができる。
また、リフレクタ１２の反射部１２２とカバー部材１４の第二本体部１４３との間に遮光板１６を挿入することで、カバー部材１４が光源ランプ１１からの熱より劣化してしまうことを防止することができる。

次に、ハウジング本体１５に遮光板１７を取り付ける。まず、遮光板１７の第一面部１７１の爪部１７１Ａをハウジング本体１５の第一側面部１５３に形成された孔１５３Ｄに挿入する。次に、図１２に示すように、第一面部１７１がハウジング本体１５の対向面部１５２に当接するように、遮光板１７をハウジング本体１５内側に押し込む。そして、図１３に示すように、遮光板１７の第二面部１７２の係合片１７２Ａをハウジング本体１５の第二側面部１５４に形成された突起１５４Ａ１に係合する。これにより、遮光板１７がハウジング本体１５に取り付けられることとなる。

このように、ハウジング本体１５の対向面部１５２と、リフレクタ１２の間に遮光板１７を挿入することで、不要な光がハウジング１３から漏れてしまうのを防止することができる。
また、ハウジング本体１５の対向面部１５２と、リフレクタ１２との間に遮光板１７を挿入することで、ハウジング本体１５が光源ランプ１１からの熱より劣化してしまうことを防止することができる。
さらに、遮光板１７の爪部１７１Ａを、ハウジング本体１５の対向面部１５２の周縁に形成された孔１５３Ｄに挿入することで、遮光板１７をハウジング本体１５に確実に固定することができる。
また、遮光板１７の端部には、ハウジング本体１５の第二側面部１５４に形成された突起１５４Ａ１に係合する係合片１７２Ａが形成されているので、遮光板１７をハウジング本体１５に確実に固定することができる。

次に、このようにして、遮光板１７が取り付けられたハウジング本体１５内に、光源ランプ１１、リフレクタ１２とカバー部材１４を挿入する。これにより、ハウジング本体１５がリフレクタ１２の後方側を覆うようになる。次に、カバー部材１４のフランジ部１４４の孔１４４Ｃと、ハウジング本体１５の固定部１５３Ｃのねじ孔１５３Ｃ１及び固定部１５４Ｃ１のねじ孔１５４Ｃ２とを位置合わせして、ねじにより固定する。これにより、カバー部材１４とハウジング本体１５とが組み合わされ、ハウジング１３が完成する。

このとき、ハウジング本体１５の側面部１５０により、カバー部材１４の第二本体部１４３は覆われることとなるので、リフレクタ１２とカバー部材１４とを固定していた２つの固定部材１８のうち、一方の固定部材１８の連結部１８３は、ハウジング本体１５の傾斜面部１５５Ｃ１と、カバー部材１４との間に配置され、挟持されることとなる。また、リフレクタ１２とカバー部材１４とを固定していた他方の固定部材１８の連結部１８３は、ハウジング本体１５の傾斜面部１５６Ｃ１と、カバー部材１４との間に配置され挟持されることとなる（図３参照）。
このように、リフレクタ１２とカバー部材１４とを固定する固定部材１８は、ハウジング本体１５とカバー部材１４とを組み合わせた際に、ハウジング本体１５の傾斜面部１５５Ｃ１，１５６Ｃ１及びカバー部材１４との間に配置され、挟持されることとなるので、光源装置１０に強い衝撃が加わったとしても、固定部材１８の脱落を防止することができる。これにより、リフレクタ１２のカバー部材１４に対する位置ずれを防止することができる。

また、本実施形態では、リフレクタ１２とカバー部材１４とを固定する固定部材１８として、クリップ状の付勢部材を採用しており、付勢部１８１，１８２でリフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂと、カバー部材１４の孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１の周縁とを挟むだけで固定できるので、リフレクタ１２のカバー部材１４への取り付けを容易に行うことができる。
さらに、固定部材１８のクリップ状の付勢部材により、リフレクタ１２のフランジ部１２２Ｂとカバー部材１４の孔１４３Ｅ１，１４３Ｇ１の周縁とを挟んで固定しているため、固定した後、再度、リフレクタ１２の取付位置を調整するような場合にも、固定部材１８を把持し、固定部材１８の付勢部１８１，１８２の付勢を解除するような方向に力を加えるだけで、容易に固定部材１８を外すことができるので、リフレクタ１２の取り付け位置の調整も容易に行うことができる。

また、カバー部材１４とハウジング本体１５とが組み合わされることで、カバー部材１４の凹状の樋部１４３Ｄ１が、ハウジング本体１５の蓋部１５６Ｃ２により覆われ、中空の筒状のダクト１９が完成することとなる。このダクト１９は、ハウジング１３の内部の空間と連通している。従って、このようなハウジング１３では、カバー部材１４に形成されたスリット１４４Ａから冷却空気が導入され、ハウジング１３内部を冷却した後、この空気は、ダクト１９から排出されることとなる。

このように、本実施形態では、カバー部材１４にスリット１４４Ａが形成されているので、冷却空気をハウジング１３内部に導入することができる。特に、本実施形態では、スリット１４４Ａは３つ形成されているので、導入される空気の量を充分に確保することができ、ハウジング１３内部の収納空間を効率よく冷却することができる。
また、ハウジング本体１５には、カバー部材１４の樋部１４３Ｄ１に応じた位置に、カバー部材１４の樋部１４３Ｄ１を覆う蓋部１５６Ｃ２が形成されているので、カバー部材１４と、ハウジング本体１５とを組み合わせることで、リフレクタ１２及び光源ランプ１１を収納する収納空間と連通するダクト１９が形成され、前記収納空間内の光源ランプ１１の熱により加熱された空気をこのダクト１９を介して排出させることができ、光源ランプ１１を効率よく冷却することができる。

なお、本発明は前述の実施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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、遮光板１７の第一面部１７１の先端に、ハウジング本体１５の第一側面部１５３に形成された孔１５３Ｄに挿入される爪部１７１Ａを形成したが、爪部１７１Ａは無くてもよい。また、遮光板１７の第二面部１７２の先端に、ハウジング本体１５の第二側面部１５４に形成された突起１５４Ａ１に係合する係合片１７２Ａを形成したが、係合片１７２Ａはなくてもよい。このようにすることで、遮光板の形状を簡略化することができる。

また、前記実施形態では、遮光板１７を側面略Ｌ字型とし、ハウジング本体１５の対向面部１５２と第二側面部１５４とに沿って配置したが、これに限らず、例えば、側面略コ字形として、ハウジング本体１５の第一側面部１５３にも沿って配置してもよい。このようにすることで、ハウジング本体１５の第一側面部１５３が光源ランプ１１の熱による影響を受けてしまうことを防止できる。
さらに、遮光板を平面略矩形形状の平坦な形状とし、対向面部１５２にのみ沿って配置してもよい。
また、遮光板１７を設けなくてもよい。このようにすることで、部材点数の削減を図ることができる。

また、前記実施形態では、カバー部材１４とリフレクタ１２との間に遮光板１６を挿入したが、遮光板１６は無くてもよい。このようにすることで、部材点数の削減を図ることができる。
さらに、前記実施形態では、カバー部材１４に凹状の樋部１４３Ｄ１を形成し、ハウジング本体１５にこの樋部１４３Ｄ１を覆う蓋部１５６Ｃ２を形成したが、これに限らず、カバー部に蓋部を形成し、ハウジング本体に凹状の樋部を形成してもよい。また、カバー部及びハウジング本体の双方に凹状の樋部を形成し、これらの樋部を対向配置させることで、筒状のダクトを形成してもよい。
また、前記実施形態では、カバー部材１４とハウジング本体１５とを組み合わせ、ハウジング１３を組み立てると、ダクト１９が形成されるとしたが、このようなダクト１９は無くてもよい。例えば、カバー部材に形成されているスリット１４４Ａから冷却空気が導入され、ハウジング内部を冷却した後、他のスリット１４４Ａから冷却空気が排出される構造としてもよい。
このようにすることで、ハウジング内部を冷却することができ、さらに、ダクトを形成しなくてよいので、カバー部材及びハウジング本体の構造を簡略化することができる。

また、前記実施形態では、カバー部材１４と、リフレクタ１２とを固定する固定部材１８として、クリップ状の付勢部材を使用したが、これには限られない。
さらに、前記実施形態では、３つの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、これに限らず、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、或いは４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
また、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明はスクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

本発明は、プロジェクタ等の光学機器に利用することができる。

本発明の一実施形態にかかるプロジェクタの光学系を示す模式図。前記プロジェクタの光源装置を示す斜視図。前記光源装置の断面図。前記光源装置の断面図。前記光源装置のハウジングのカバー部材を示す斜視図。前記カバー部材を図５とは異なる方向から見た斜視図。前記カバー部材を図４，５とは異なる方向から見た斜視図。前記カバー部材と、光源装置のリフレクタとを固定する固定部材を示す斜視図。前記光源装置のハウジングのハウジング本体を示す斜視図。前記ハウジング本体を図９とは異なる方向から見た斜視図。前記ハウジング本体及び遮光板を示す斜視図。前記ハウジング本体に前記遮光板を挿入する状態を示す斜視図。前記ハウジング本体に前記遮光板を挿入する状態を示す斜視図。

符号の説明

１…プロジェクタ、１０…光源装置、１１…光源ランプ、１２…リフレクタ、１３…ハウジング、１４…カバー部材、１５…ハウジング本体、１６…遮光板、１７…遮光板、１８…固定部材、１９…ダクト、１２２…反射部、１４２Ａ１…当接面、１５１…開口、１５２…対向面部、１５０…側面部、１５３Ｄ…孔、１５４Ａ１…突起、１７１Ａ…爪部、１７２Ａ…係合片

Claims

光源ランプと、この光源ランプからの光束を揃えて射出する反射部を有するリフレクタとを備える光源装置であって、
前記リフレクタ及び光源ランプを収納するハウジングを備え、
前記ハウジングは、光束透過用の開口が形成され、前記リフレクタの反射部の光束射出方向前方側を覆うように取り付けられるカバー部材と、前記光源ランプ、リフレクタ及びカバー部材を収納するための開口が形成されるとともに、前記リフレクタの光束射出方向後方側を覆うハウジング本体とを有し、
前記リフレクタは、前記カバー部材に対して固定部材により固定されており、前記固定部材の少なくとも一部は、前記ハウジング本体及びカバー部材間に位置し、
前記リフレクタの反射部は、光源ランプからの光束を揃えて射出する反射部本体と、前記反射部本体の光束射出用の開口周縁から外方に延びるフランジ部とを有し、
前記カバー部材は、前記フランジ部に当接する当接面を有する第１本体部と、前記当接面に立設され前記フランジ部よりも径が大きな枠状の第２本体部とを備え、
前記第２本体部には、前記固定部材の一部が挿入される孔が形成され、
前記固定部材は、いずれか一方が前記孔に挿入されて前記フランジ部に当接し、他方が前記第１本体部に当接し、前記フランジ部と前記当接面とを付勢して挟持する一対の付勢部を有することを特徴とする光源装置。
請求項１に記載の光源装置において、
前記ハウジング本体の前記開口側から、前記リフレクタが固定されたカバー部材を挿入し、ハウジングを組み立てることで、前記ハウジング内部の前記リフレクタ及び光源ランプを収納する収納空間と連通する筒状のダクトが形成されることを特徴とする光源装置。
請求項１または請求項２に記載の光源装置において、
前記リフレクタの反射部の外面と、前記カバー部材との間には、遮光板が挿入されることを特徴とする光源装置。
請求項１から請求項３の何れかに記載の光源装置において、
前記ハウジング本体は、前記カバー部材、前記リフレクタ及び光源ランプを収納するための開口と対向する対向面部、及び前記対向面部の外周縁から前記開口側に向って延びる側面部とを有しており、
前記対向面部と前記リフレクタとの間には、遮光板が挿入されていることを特徴とする光源装置。
請求項４に記載の光源装置において、
前記対向面部の外周縁には孔が形成されており、前記遮光板に形成された爪部が前記孔に挿入されることを特徴とする光源装置。
請求項５に記載の光源装置において、
前記遮光板は、側面略Ｌ字型形状であり、Ｌ字に沿った一方の端部には、前記爪部が形成されており、他方の端部には、前記ハウジング本体の側面部に形成された突起に係合する係合片が形成されていることを特徴とする光源装置。
請求項１から請求項６の何れかに記載の光源装置と、この光源装置から射出される光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。