JP4306295B2 - ランプ装着体、光源装置及びプロジェクタ - Google Patents
ランプ装着体、光源装置及びプロジェクタ Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源からの放射光を映像信号に基づいて変調した後、レンズを通してスクリーン上に投射して映像を表示するプロジェクタに関する。この発明は、特に、上記光源として用いられるランプが装着されるランプ装着体、このランプ装着体を備えた光源装置及びプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、通常、スクリーンの正面から映像を投射するフロントプロジェクタと、スクリーンの裏面から映像を投射するリアプロジェクタとに大別される。このうち、従来のフロントプロジェクタでは、例えば、背面板の中央からやや正面板のレンズ窓が開いている側と反対側に寄った位置には、光源装置を出し入れするための開口部が形成されている。この開口部は、光源装置に一体に設けられたパネルで覆われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これに対し、従来のリアプロジェクタの中には、例えば、その前面に、光源装置を装着する光源装着部を設けた構成を有するものがある。すなわち、この光源装着部内に光源装置及び取扱手段を有する保護カバーを装着し、開口部を多数の透孔を有するグリルで覆うのである（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１８６５１８号公報（［００２２］、図３）
【特許文献２】
特開平９−９８３５９号公報（［００２３］〜［００２４］、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
フロントプロジェクタは、一般に小型で移動可能に構成されている。一例を挙げると、フロントプロジェクタの大きさは、幅約３５ｃｍ、奥行き約５０ｃｍ、高さ約１８ｃｍであり、重量は約１０ｋｇ程度である。したがって、光源装置は、ケースの背面側だけでなく、ケースの両側等、様々な方向から交換することができ、場合によっては、天板を取り外して交換することもできる。
【０００６】
これに対し、リアプロジェクタの大きさは、スクリーンのサイズが約５０インチの場合、例えば、幅約１４０ｃｍ、奥行き約４０ｃｍ、高さ約１００ｃｍであり、重量は約５０ｋｇにもなる。このため、リアプロジェクタは、通常、部屋の壁際や窓際等に設置され、しかも一旦設置されればほとんど移動されることはない。そこで、光源装置は、通常、リアプロジェクタの前面側から交換される。
【０００７】
また、スクリーンのサイズが大きくなればなるほど、投射レンズからスクリーンまでの距離（光路長）が長くなる。しかし、リアプロジェクタでは、光学エンジンが狭いキャビネット内に装着されている。そこで、従来から、スクリーンの裏側を含めたキャビネット内で長い光路長を確保するために、投射レンズから出射された光を何度も反射させている。このため、光学エンジンは、キャビネット内で、斜めに設置されたり、後ろ向きに設置されたりしている。この光学エンジンの設置位置や設置方向は、スクリーンのサイズ、映像の投射方式、光路の形成方法、あるいはリアプロジェクタの機種によって異なっている。
【０００８】
リアプロジェクタにおいて、光学エンジンの設置位置や設置方向が変更されると、光源装置をその前面側から交換しなければならないという制約から、光学エンジン自体の設計をすべて変更する必要があった。このため、スクリーンのサイズ等が変更されるたびに、光学エンジンを構成する各部品を新たに設計及び作製する必要が生じることがある。この場合には、これらの部品を作製するための金型等もそれぞれ設計及び作製しなければならなかった。特に、最近の多品種少量生産の状況では、このような部品及び金型の設計変更等の必要性が高くなっている。この結果、リアプロジェクタの設計から生産までの期間が長くなるとともに、その価格も上昇することになる。
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、スクリーンのサイズ、映像の投射方式、光路の形成方法、あるいはリアプロジェクタの機種等が異なることにより、光学エンジンの設置位置や設置方向が変更された場合でも、共通に用いることができるランプ装着体、光源装置及びプロジェクタを得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るランプ装着体は、光学エンジンの光線入射側部に、前記光線の前記光学エンジン内の基準光軸とランプハウスの内部の光軸とを一致させた第１の形態と、前記第１の形態に対して前記基準光軸を回転軸として９０度回転した第２の形態とで、嵌合可能な前記ランプハウスと、
ランプを、前記ランプの隣接する２つの外側面が、隣接する２つの内側面に当接する第３の形態と、前記第３の形態に対して９０度回転した第４の形態とで収容可能に構成され、前記ランプハウスに装着されるランプハウジングとを備え、
前記ランプハウスは、基準光軸に対して直交する方向にランプハウジング装着用開口部を有し、
前記ランプは、光線放射面の外周が略長方形状であり、
前記ランプハウスは、前記第１の形態において前記基準光軸に対して点対称となる位置に、前記光線入射側部に嵌合する第１の位置決め基準ピンと、前記第２の形態において前記基準光軸に対して点対称となる位置に、前記光線入射側部に嵌合する第２の位置決め基準ピンとを有し、
前記第３の形態と前記第４の形態とでのランプの光軸のずれに合わせて、前記ランプハウスを９０度回転した場合の前記第１の位置決め基準ピンの位置と、前記第２の位置決め基準ピンの位置とが、ずらして形成され、
前記基準ピンは前記光学エンジンに取り付けられ、
前記ランプハウジングは、前記ランプハウスの前記第１の形態、および第２の形態に対し、それぞれ基準光軸に直交する方向から前記ランプハウスに装着される。
【００１１】
また、本発明に係るランプ装着体においては、前記ランプハウスは、光学エンジンに対向する側にもランプハウジング装着用開口部を有し、
前記ランプハウジングは、前記ランプハウスの前記第１の形態、および第２の形態に対し、基準光軸に直交する方向、かつ前記光学エンジンから対向する側から前記ランプハウスに装着される。
本発明に係るランプ装着体では、前記ランプハウジングの内側面には、前記ランプの前記２つの外側面に形成された２つの設置基準面が当接可能な３つのランプ取付基準面が形成されている。
【００１２】
本発明に係るランプ装着体では、前記ランプハウジングは、収容された前記ランプに電源を供給するための第１のコネクタが、前記基準光軸と平行な方向及び直交する方向に別個に取付可能に構成され、
前記ランプハウスは、前記基準光軸と平行な方向に前記ランプハウジングに取り付けられる前記第１のコネクタと嵌合する第２のコネクタが取付可能に構成されているとともに、
前記基準光軸と直交する方向に前記ランプハウジングに取り付けられる前記第１のコネクタと嵌合する第３のコネクタが取付可能に構成され、
光軸方向と直交する方向および、光学エンジンに対向する側からランプハウスにランプハウジングを装着可能としている。
本発明によれば、ランプを５つの方向から装着することができるので、より一層設計の自由度が増加する。
【００１３】
本発明に係る光源装置は、ランプと、上記ランプが装着された上記したいずれかのランプ装着体とを備えている。
本発明によれば、ランプハウス及びランプハウジングとを共通で用いることができるので、光源装置の設計の自由度が増加する。
また、本発明に係るプロジェクタは、上記光源装置を備えている。
本発明によれば、ランプハウス及びランプハウジングとを共通で用いることができるので、プロジェクタの設計の自由度が増加する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１における光源装置の組立工程を説明するための斜視図、図２は、同光源装置の正面図、図３は、同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの正面図、図４は、同ランプハウジング及びランプをランプ収容側から見た斜視図である。
【００１５】
この実施形態の光源装置は、ランプ装着体１１と、ランプ１２と、ファン１３と、ファン取付ステー１４とから構成されている。ランプ装着体１１は、ランプハウス２１と、ランプハウジング２２とから構成されている。ランプハウス２１は、ランプアウタ３１と、ランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄと、コネクタ３３とから構成されている。
【００１６】
ランプアウタ３１は、略直方体形状であり、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、あるいはポリスチレン等の合成樹脂を原料として射出成形や押出成形により一体に形成されている。ランプアウタ３１は、略８角形状の嵌合側部３１ａと、この嵌合側部３１ａとなす角度が略直角であり、略長方形状の開口部を有する嵌合側部３１ｂとを備えている。
【００１７】
嵌合側部３１ａは、図示せぬ光学エンジンの、光源装置からの光線が入射される光線入射側部と嵌合するものであり、その嵌合と、上記光線の光軸をランプハウス２１側と光学エンジン側とで一致させるために、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄを有している。また、嵌合側部３１ａには、図２に示すように、４つの底辺部３１ａａ〜３１ａｄの両端近傍に、合計８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈが形成されている。８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈのうち、４個の貫通孔４２ａ、４２ｂ、４２ｅ及び４２ｆにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌されている。
【００１８】
さらに、嵌合側部３１ａには、図１及び図２に示すように、ランプ１２の透光板１２ａと略同一形状の開口部３１ｃが形成されており、ランプ１２から照射された光線の大部分を図示せぬ光学エンジン側へ供給する。なお、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの位置関係並びにその使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法については後述する。
【００１９】
一方、嵌合側部３１ｂは、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２が嵌合されるものであり、光軸を挟んだ対称位置に嵌合突起４３ａ並びに４３ｂ及びネジ孔４４ａ並びに４４ｂが形成されている。また、嵌合側部３１ｂの嵌合突起４３ａ及びネジ孔４４ａが形成されている近傍には、上記したコネクタ３３が取り付けられている。
【００２０】
このコネクタ３３は、ランプハウジング２２に取り付けられたコネクタ５３と嵌合することによりランプ１２に電源を供給するものである。また、ランプアウタ３１の上面には、ファン取付ステー１４が取り付けられ、このファン取付ステー１４にファン１３が取り付けられている。このファン１３は、通電され発光するに伴って発熱するランプ１２を冷却するものである。
【００２１】
なお、ランプハウス２１は、嵌合側部３１ａ並びに３１ｂ及び嵌合側部３１ａに対向する側部以外の３つの側部にファン１３を取付可能に構成されている。また、ランプハウス２１へのファン１３の取付方向についても、ファン１３の長手方向が、図２に示すように、嵌合側部３１ａと平行するようにも、図６に示すように、嵌合側部３１ａと直交するようにも取付可能に構成されている。
【００２２】
ただし、後述するように、ランプ１２の光線放射面の外周が略長方形状（短辺ｃ、長辺ｄ）であり、図２の例のように、図３に示すランプ１２が光線放射面の外周長辺ｄ方向を水平方向としてランプハウス２１に収容される場合（これを以下では横長収容と呼んでいる。）がある。この場合には、ファン１３から供給される冷風と直接接触するランプ１２の冷却面積が広くなり、冷却効率が向上するということを考慮して、図２に示すようにファン１３の長手方向が嵌合側部３１ａと平行するように取り付けている。
【００２３】
また、ランプハウジング２２は、ランプインナ５１と、ランプハウジング取付ネジ５２ａ及び５２ｂと、コネクタ５３と、ランプ固定バネ５４ａ及び５４ｂと、取っ手５５と、脚５６ａ及び５６ｂとから構成されている。ランプインナ５１は、図５に示すように、略直方体形状であり、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、あるいはポリスチレン等の合成樹脂を原料として射出成形や押出成形により一体に形成されている。
【００２４】
ランプインナ５１には、光軸方向（図５においてｘ軸方向）の面であって、光線が放射される側の面（光線放射面）に約８角形状の開口部５１ａが形成されているとともに、光軸方向と直交する面であって、ランプ１２の収容側の面（図５においてｙ軸方向の面）に開口部５１ｂが形成されている。また、ランプインナ５１には、光軸方向と収容方向とがなす面（ｘｙ平面）に直交する面であって、かつ、ファン１３と対向する面（図５においてｚ+軸方向の面）に開口部５１ｃａ、５１ｃｂ及び５１ｃｃが形成されている。
【００２５】
さらに、ランプインナ５１には、ｘｙ平面に直交する面であって、かつ、ファン１３と対向する面とは反対の面（図５においてｚ-軸方向の面）に開口部５１ｄａ及び５１ｄｂが形成されている。開口部５１ｂ、５１ｃａ、５１ｃｂ、５１ｃｃ、５１ｄａ及び５１ｄｂは、ランプを冷却するための空気が通過する通気口として機能する。
【００２６】
また、ランプインナ５１の開口部５１ｄａ及び５１ｄｂ近傍には、コネクタ５３が取り付けられるコネクタ取付部５７が形成されているとともに、ランプハウジング取付ネジ５２ａが遊嵌される貫通孔５８ａと、ランプアウタ３１の嵌合突起４３ａが嵌合する嵌合孔５９ａとが形成されている。一方、ランプインナ５１の開口部５１ｃｃ近傍には、ランプハウジング取付ネジ５２ｂが遊嵌される貫通孔５８ｂと、ランプアウタ３１の嵌合突起４３ｂが嵌合する嵌合孔５８ｂとが形成されている。ランプインナ５１の開口部５１ａ近傍であって、開口部５１ａと直交する内側面には、ランプ１２を取り付ける際に光軸を合わせるためのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃが形成されている。
【００２７】
このようにランプインナ５１の開口部５１ａに直交し、ランプ１２の収容側以外の３つの内側面に３つのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃを形成しているのは以下に示す理由による。すなわち、ランプ１２は、後述するように、その光線放射面の外周が略長方形状であって、かつ、光軸からの寸法精度を出してある設置基準面が２つしか設けられていない。そこで、ランプインナ５１にランプ２１が、後述する横長収容された場合と縦長収容された場合のいずれの場合にも光軸をずらすことなく精度良く位置決めするためには、ランプ１２の２つの設置基準面をランプインナ５１内に押し付けるための上記３つのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃを形成する必要があるのである。これら３つのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃは、ランプハウス２１と嵌合する貫通孔５８ａ並びに５８ｂ及び嵌合孔５９ａ及び５９ｂに対して光軸がずれないように寸法精度が出されている。
【００２８】
一方、ランプ１２は、図２及び図３に示すように、その光線放射面の外周が略長方形状（短辺ｃ、長辺ｄ）であって、光線放射面には透光板１２ａが取り付けられている。また、ランプ１２は、図４に示すように、内面が回転楕円面鏡あるいは放物面鏡等からなるリフレクタ１２ｂを有するとともに、図示せぬ発光管を支持する発光管支持部１２ｃを有している。
【００２９】
リフレクタ１２ｂの側面に上記発光管の陰極金口（図示略）と電気的に接続された端子台１２ｄが設けられる一方、発光管支持部１２ｃから陽極金口１２ｅが突出している。端子台１２ｄは、リード線６２ａを介してコネクタ５３の一方の端子に接続されている。一方、陽極金口１２ｅは、リード線６２ｂを介してコネクタ５３の他方の端子に接続されている。ランプ１２は、図３に矢印で示すように、ランプ取付基準面６１ａ及び６１ｂに押しつけられ、図１及び図３に示すように、ランプ固定バネ５４ａ及び５４ｂにより、ランプハウジング２２に固定されている。
【００３０】
以上、図１〜図５を参照した説明は、ランプ１２を長辺ｄを光学エンジンの水平方向としてランプハウジング２２に収容した場合（以下、横長収容）に関するものである。次に、ランプ１２を短辺ｃを光学エンジンの水平方向としてランプハウジング２２に収容した場合（以下、縦長収容）について、図６〜図８を参照して説明する。図６〜図８において、図１〜図５の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
【００３１】
縦長収容の場合、嵌合側部３１ａには、図６に示すように、８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈのうち、４個の貫通孔４２ｃ、４２ｄ、４２ｇ及び４２ｈにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌されている。また、ランプ１２は、図７に矢印で示すように、ランプ取付基準面６１ｂ及び６１ｃに押しつけられ、図７に示すように、ランプ固定バネ５４ａ及び５４ｂにより、ランプハウジング２２に固定されている。
【００３２】
次に、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの位置関係並びにその使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法について、横長収容について図２及び図３を参照して、縦長収容について図６及び図７を参照して説明する。上記したように、ランプ１２の光線放射面の外周は、略長方形状であって、これは規格化されている。光線放射面の外周は、例えば、その短辺ｃが６５mm、その長辺ｄが７０mmである。したがって、図２及び図３に示す横長収容の場合と、図６及び図７に示す縦長収容の場合とでは、何ら調整をしないと、光軸が水平方向及び垂直方向にともに｛（ｄ−ｃ）／２｝（上記の例では、２．５mm）ずつずれてしまう。
【００３３】
そこで、本発明の実施形態では、まず、略８角形の嵌合側部３１ａの４つの底辺部３１ａａ〜３１ａｄの両端近傍に合計８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈを形成している。また、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの位置関係を以下に示すように設定するとともに、その使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法について、横長収容の場合と縦長収容の場合とについて、以下に示すように異ならせている。
【００３４】
位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄは、図２に示すように、横長収容の場合に光軸中心Ｐcを対称点として点対称となるような位置に形成されている。一方、位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃは、図６に示すように、縦長収容の場合に光軸中心Ｐcを対称点として点対称となるような位置に形成されている。そして、位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄは横長収容の場合に用いられ、位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃは縦長収容の場合に用いられる。上記したランプ１２の光線放射面の外周の短辺ｃが６５mm、その長辺ｄが７０mmである場合、図２及び図６に示す距離ａは４１mm、距離ｂは１７mmである。
【００３５】
上記したように、横長収容の場合と縦長収容の場合とでは、光軸が水平方向及び垂直方向にともに｛（ｄ−ｃ）／２｝ずつずれてしまう。そこで、この光軸のずれに併せて、ランプハウス２１を９０度回転した場合の位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄの位置と、位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃの位置とを水平方向及び垂直方向にともに｛（ｄ−ｃ）／２｝ずつずらして形成している。
【００３６】
また、上記したように、８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈは、横長収容の場合には、４個の貫通孔４２ａ、４２ｂ、４２ｅ及び４２ｆにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌され、縦長収容の場合には、４個の貫通孔４２ｃ、４２ｄ、４２ｇ及び４２ｈにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌されている。そして、横長収容の場合、ランプハウス２１は、２本の位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄと、４本のランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄとにより図示せぬ光学エンジンに取り付けられる。一方、縦長収容の場合、ランプハウス２１は、２本の位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃと、４本のランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄとにより図示せぬ光学エンジンに取り付けられる。
すなわち、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄは、光軸中心Ｐc（図２及び図６参照）を挟んで対称位置にある２つの位置決め基準ピン４１（図２の例では、位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄ）のみが使用される。
【００３７】
次に、図９〜図１２に光学エンジン７１と、ランプハウス２１と、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２とからなる光学機構の４つの結合前形態を示す。図９及び図１０が横長収容の場合、図１１及び図１２が縦長収容の場合である。図９〜図１２から分かるように、光学エンジン７１の向きは一定であっても、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２を光軸以外の４つの方向からランプハウス２１に装着可能となっている。また、図１３は、図９に示す光学エンジン７１と、ランプハウス２１と、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２とを結合した光学機構の外観構成を示す斜視図である。
【００３８】
以上説明した光学機構は、図１４及び図１５に示すリアプロジェクタ７２を構成する。すなわち、この実施形態のリアプロジェクタ７２の下キャビネット７３内部には、上記光学機構の他、電源回路、映像信号処理回路及び音響信号処理回路（ともに図示略）等が取り付けられる。一方、スクリーンケース７４には、スピーカ・ユニット７５Ｌ及び７５Ｒが取り付けられるとともに、スクリーン７６が張設される。また、ミラーケース７７には、上記光学機構から投射される映像をスクリーン７６側に反射するためのミラー（図示略）が取り付けられる。
【００３９】
そして、このような各部品が取り付けられた下キャビネット７３、ミラーケース７７及びスクリーンケース７４が結合されることにより、リアプロジェクタ７２が完成される。この場合、従来と同様、リアプロジェクタ７２の前面側に開口部７８が形成され、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２は、この前面側から交換される。また、図１５においては、左右のスピーカ・ユニット７５Ｌ及び７５Ｒの上面に、音響を放射するためのネット部が設けられるとともに、防塵やスピーカのコーンを保護のための化粧板７９Ｌ及び７９Ｒが取り付けられている。なお、化粧板７９Ｒは、開口部７８をも覆っている。
【００４０】
このように、本発明の実施形態においては、光学機構を光学エンジンと光源装置とに分離するとともに、光源装置を構成するランプハウス２１及びランプハウジング２２の形状を図１〜図３及び図５〜図７に示す形状としている。また、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法について、横長収容の場合と縦長収容の場合とについて、上記したように異ならせている。
【００４１】
したがって、ランプ１２の光線放射面の外周が略長方形状であり、かつ、光学エンジン７１の向きは一定であっても、図９〜図１２に示すように、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２を光軸以外の４つの方向からランプハウス２１に装着することができる。この結果、スクリーンのサイズ、映像の投射方式、光路の形成方法又はリアプロジェクタの機種が異なることにより、光学エンジンの設置位置や設置方向が変更され、かつ、ランプ１２はリアプロジェクタ７２の前面側からの交換という制約があっても、同一形状のランプハウス２１及びランプハウジング２２を用いることができる。このため、最近の多品種少量生産の状況においても、リアプロジェクタの設計から生産までの期間を短縮することができるとともに、リアプロジェクタの価格も低下させることができる。
【００４２】
また、消耗品であるランプ１２を収容したランプハウジング２２についても、横長収容のタイプと縦長収容のタイプの２種類を用意すれば良いので、その製造及び販売が従来より容易となる。何故なら、従来においては、リアプロジェクタの機種ごとにランプを収容したランプハウジングのタイプが異なっていたためにそれらを別々に製造する必要があり、その取扱店もこれらをすべて在庫として倉庫等に保管しておく必要があったからである。
【００４３】
実施形態２．
図１６は、本発明の実施形態２における光源装置の組立工程を説明するための斜視図、図１７及び図１８は、同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの斜視図、図１９及び図２０は、同光源装置の斜視図である。図１６〜図２０において、図１〜図１５の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。本発明の実施形態２において、光源装置を構成するランプハウス８１及びランプハウジング８２の基本的な形状は、上記したランプハウス２１及びランプハウジング２２の基本的な形状と同一である。
【００４４】
ただし、本発明の実施形態２では、光軸方向と直交する４つの方向に加えて、光軸方向ｘ（図１６、図１７及び図２０参照）からも、ランプ１２を収容したランプハウジング８２がランプハウス８１に対して交換可能に構成されている。図１６及び図１９では、光軸方向ｘと水平方向に直交する方向ｙについてのみランプハウジング８２が交換可能であることを示している。しかし、光軸方向ｘと垂直方向に直交する方向（以下、方向ｚとする。）についても、ランプハウス８１を９０度回転させることにより交換可能であることは、上記した実施形態１と同様である。
【００４５】
ランプハウス８１及びランプハウジング８２の形状がランプハウス２１及びランプハウジング２２の形状と異なるのは、コネクタ取付部の部分である。コネクタは、一般に、一方向からのみ嵌合することができるに過ぎない。したがって、図４、図５及び図８に示すように、ランプハウジング２２に、光軸方向ｘに対して直交する方向ｙに平行な方向にのみコネクタ取付部５７を形成しただけでは、図１、図９〜図１２に示すように、ランプハウジング２２を、ランプハウス２１に対して、光軸方向ｘに対して直交する４つの方向ｙ+、ｙ-、ｚ+及びｚ-（正負の符号は便宜上付しているに過ぎない。）からのみ装着することができるに過ぎない。
【００４６】
そこで、本発明の実施形態２では、図１６〜図１８に示すように、ランプハウジング８２に、光軸方向ｘに対して直交する方向ｙに平行な方向にコネクタ取付部８３ａを形成するとともに、光軸方向ｘに対して直交する方向ｙに垂直な方向にもコネクタ取付部８３ｂを形成している。これに対応して、ランプハウス８１にも、ランプハウジング８２のコネクタ取付部８３ａに取り付けられるコネクタ５３が嵌合するコネクタが取付可能に構成するとともに、ランプハウジング８２のコネクタ取付部８３ｂに取り付けられるコネクタ５３が嵌合するコネクタが取付可能に構成される。なお、図１８においては、ランプハウジング８２のコネクタ取付部８３ａ及び８３ｂの両方にコネクタ５３が取り付けられているが、実際に使用する場合には、コネクタ取付部８３ｂに取り付けられているコネクタ５３は、ランプハウス８１とランプハウジング８２との嵌合に邪魔となるので、取り外される。
【００４７】
一方、ランプハウス８１と図示せぬ電源回路とを接続する場合にも、コネクタが使用されるが、このコネクタのランプハウス８１における取付位置についても、上記したランプハウス８１に取り付けられたコネクタとランプハウジング８２に取り付けられたコネクタとの嵌合の場合と同様の問題が生じる。そこで、本発明の実施形態２では、図１９及び図２０に示すように、ランプハウス８１の対向する外側面に、その向きが９０度異なるコネクタ取付部８４ａ及び８４ｂを形成している。
【００４８】
そして、ランプハウジング８２が光軸方向ｘに対して直交する方向ｙからランプハウス８１に装着される場合には、図１９に示すように、コネクタ取付部８４ａにコネクタ８５が取り付けられる。一方、ランプハウジング８２が光軸方向ｘの光学エンジンに対向する側からランプハウス８１に装着される場合には、図２０に示すように、コネクタ取付部８４ｂにコネクタ８５が取り付けられる。
【００４９】
なお、上記したランプ１２が収容されたランプハウジング８２と、ランプハウス８１と、光学エンジン７１とからなる光学機構の結合前形態のうち、４つについては、図９〜図１２に示す４つの結合前形態と略同様となる。さらに、本発明の実施形態２では、光学エンジン７１の光線入射側部とランプハウス８１の嵌合側部が対向するとともに、ランプハウジング８２が光軸方向ｘの光学エンジン７１に対向する側からランプハウス８１に装着される側に載置される結合前形態がある。
【００５０】
以上説明したように結合された光学機構は、図２１に示すリアプロジェクタ９１を構成する。図２１において、図１４の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。もちろん、この実施形態のリアプロジェクタ９１の下キャビネット７３内部には、上記した実施形態１の場合と同様、上記光学機構の他、電源回路、映像信号処理回路及び音響信号処理回路（ともに図示略）等が取り付けられている。
【００５１】
図２１に示すリアプロジェクタ９１においては、下キャビネット７３の右側部に開口部９２が新たに形成されており、この開口部９２からランプ１２が収容されたランプハウジング８２が交換される。もっとも、この開口部９２は、光学機構が、ランプハウジング８２が光軸方向ｘの光学エンジン７１に対向する側から装着されたランプハウス８１と、光学エンジン７１とが結合された形態の場合のみ形成される。この場合、開口部７８は、形成されない。一方、光学機構が、ランプハウジング８２が光軸方向ｘと直交する４つの方向から装着されたランプハウス８１と、光学エンジン７１とが結合された形態である場合には、開口部９２は形成されず、開口部７８のみが形成され、リアプロジェクタ９１の前面側からランプ１２が収容されたランプハウジング８２が交換される。
【００５２】
このように、この実施形態では、図１７及び図１８に示すように、ランプハウジング８２の光線放射面及びランプ収容側の面を挟む２つの外側面に、コネクタ５３が取り付けられるコネクタ取付部８３ａ及び８３ｂを互いに直交するように形成している。これに対応して、ランプハウス８１の内側面には、コネクタ取付部８３ａ及び８３ｂに取り付けられるコネクタ５３が嵌合するコネクタが取付可能に構成されている。このため、光学エンジンに対して、光軸方向ｘと直交する４つの方向及び光学エンジンと対向する側からランプ１２が収容されたランプハウジング８２を装着することができる。この結果、本発明の実施形態２では、上記した実施形態１により得られる効果はもちろん得られるが、より一層設計の自由度が増加する。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は本発明の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の各実施形態においては、本発明をリアプロジェクタに適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、フロントプロジェクタにも適用することができる。上記したように、フロントプロジェクタの場合、小型軽量であるため、リアプロジェクタよりは設計の自由度があるが、部品及びその金型の共通化によるコストダウン及び設計から生産までの期間の短縮化は十分に図ることができる。
また、上述の各実施形態においては、本発明を光線放射面の外周が略長方形状であるランプ１２を用いる場合に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、光線放射面の外周が略正方形状であるランプを用いる場合にも適用することができる。この場合、位置決め基準ピンの位置は対称で良い。
また、本発明は、光学エンジンの投射方式については特に限定されることなく、ランプを光源とするプロジェクタであれば、液晶パネル方式でも他の方式でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１を示す光源装置の組立工程説明図。
【図２】 同光源装置の正面図。
【図３】 同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの正面図。
【図４】 同ランプハウジング及びランプのランプ収容側から見た斜視図。
【図５】 ランプインナの外観構成斜視図。
【図６】 同光源装置の正面図。
【図７】 同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの正面図。
【図８】 同ランプハウジング及びランプのランプ収容側から見た斜視図。
【図９】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１０】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１１】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１２】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１３】 光学機構の結合状態を示す斜視図。
【図１４】 リアプロジェクタのランプの交換方法を説明するための斜視図。
【図１５】 リアプロジェクタの斜視図。
【図１６】 実施形態２を示す光源装置の組立工程説明図。
【図１７】 光源装置の斜視図。
【図１８】 光源装置の斜視図。
【図１９】 同ランプ及びランプハウジングの斜視図。
【図２０】 同ランプ及びランプハウジングの斜視図。
【図２１】 リアプロジェクタのランプの交換方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
１１ ランプ装着体、１２ ランプ、１２ａ 透光板、１２ｂ リフレクタ、１２ｃ 発光管支持部、１２ｄ 端子台、１２ｅ 陽極金口、１３ ファン、１４ ファン取付ステー、２１，８１ ランプハウス、２２，８２ ランプハウジング、３１ ランプアウタ、３１ａ，３１ｂ 嵌合側部、３１ａａ，３１ａｂ，３１ａｃ，３１ａｄ 底辺部、３１ｃ，５１ａ、５１ｂ，５１ｃａ，５１ｃｂ，５１ｃｃ，５１ｄａ，５１ｄｂ，７８，９２ 開口部、３２ａ〜３２ｄ ランプハウス取付ネジ、３３，５３，８５ コネクタ、４１ａ〜４１ｄ 位置決め基準ピン、４２ａ〜４２ｈ，５８ａ，５８ｂ 貫通孔、４３ａ，４３ｂ 嵌合突起、４４ａ，４４ｂ ネジ孔、５１ ランプインナ、５２ａ，５２ｂ ランプハウジング取付ネジ、５４ａ，５４ｂ ランプ固定バネ、５５ 取っ手、５６ａ，５６ｂ 脚、５７，８３ａ，８３ｂ，８４ａ，８４ｂ コネクタ取付部、５９ａ，５９ｂ 嵌合孔、６０ａ，６０ｂ 矩形孔、６１ａ〜６１ｃ ランプ取付基準面、６２ａ，６２ｂ リード線、７１ 光学エンジン、７２，９１ リアプロジェクタ、７３ 下キャビネット、７４ スクリーンケース、７５Ｌ、７５Ｒ スピーカ・ユニット、７６ スクリーン、７７ ミラーケース、７９Ｌ，７９Ｒ 化粧板。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源からの放射光を映像信号に基づいて変調した後、レンズを通してスクリーン上に投射して映像を表示するプロジェクタに関する。この発明は、特に、上記光源として用いられるランプが装着されるランプ装着体、このランプ装着体を備えた光源装置及びプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタは、通常、スクリーンの正面から映像を投射するフロントプロジェクタと、スクリーンの裏面から映像を投射するリアプロジェクタとに大別される。このうち、従来のフロントプロジェクタでは、例えば、背面板の中央からやや正面板のレンズ窓が開いている側と反対側に寄った位置には、光源装置を出し入れするための開口部が形成されている。この開口部は、光源装置に一体に設けられたパネルで覆われる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これに対し、従来のリアプロジェクタの中には、例えば、その前面に、光源装置を装着する光源装着部を設けた構成を有するものがある。すなわち、この光源装着部内に光源装置及び取扱手段を有する保護カバーを装着し、開口部を多数の透孔を有するグリルで覆うのである（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１８６５１８号公報（［００２２］、図３）
【特許文献２】
特開平９−９８３５９号公報（［００２３］〜［００２４］、図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
フロントプロジェクタは、一般に小型で移動可能に構成されている。一例を挙げると、フロントプロジェクタの大きさは、幅約３５ｃｍ、奥行き約５０ｃｍ、高さ約１８ｃｍであり、重量は約１０ｋｇ程度である。したがって、光源装置は、ケースの背面側だけでなく、ケースの両側等、様々な方向から交換することができ、場合によっては、天板を取り外して交換することもできる。
【０００６】
これに対し、リアプロジェクタの大きさは、スクリーンのサイズが約５０インチの場合、例えば、幅約１４０ｃｍ、奥行き約４０ｃｍ、高さ約１００ｃｍであり、重量は約５０ｋｇにもなる。このため、リアプロジェクタは、通常、部屋の壁際や窓際等に設置され、しかも一旦設置されればほとんど移動されることはない。そこで、光源装置は、通常、リアプロジェクタの前面側から交換される。
【０００７】
また、スクリーンのサイズが大きくなればなるほど、投射レンズからスクリーンまでの距離（光路長）が長くなる。しかし、リアプロジェクタでは、光学エンジンが狭いキャビネット内に装着されている。そこで、従来から、スクリーンの裏側を含めたキャビネット内で長い光路長を確保するために、投射レンズから出射された光を何度も反射させている。このため、光学エンジンは、キャビネット内で、斜めに設置されたり、後ろ向きに設置されたりしている。この光学エンジンの設置位置や設置方向は、スクリーンのサイズ、映像の投射方式、光路の形成方法、あるいはリアプロジェクタの機種によって異なっている。
【０００８】
リアプロジェクタにおいて、光学エンジンの設置位置や設置方向が変更されると、光源装置をその前面側から交換しなければならないという制約から、光学エンジン自体の設計をすべて変更する必要があった。このため、スクリーンのサイズ等が変更されるたびに、光学エンジンを構成する各部品を新たに設計及び作製する必要が生じることがある。この場合には、これらの部品を作製するための金型等もそれぞれ設計及び作製しなければならなかった。特に、最近の多品種少量生産の状況では、このような部品及び金型の設計変更等の必要性が高くなっている。この結果、リアプロジェクタの設計から生産までの期間が長くなるとともに、その価格も上昇することになる。
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、スクリーンのサイズ、映像の投射方式、光路の形成方法、あるいはリアプロジェクタの機種等が異なることにより、光学エンジンの設置位置や設置方向が変更された場合でも、共通に用いることができるランプ装着体、光源装置及びプロジェクタを得るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るランプ装着体は、光学エンジンの光線入射側部に、前記光線の前記光学エンジン内の基準光軸とランプハウスの内部の光軸とを一致させた第１の形態と、前記第１の形態に対して前記基準光軸を回転軸として９０度回転した第２の形態とで、嵌合可能な前記ランプハウスと、
ランプを、前記ランプの隣接する２つの外側面が、隣接する２つの内側面に当接する第３の形態と、前記第３の形態に対して９０度回転した第４の形態とで収容可能に構成され、前記ランプハウスに装着されるランプハウジングとを備え、
前記ランプハウスは、基準光軸に対して直交する方向にランプハウジング装着用開口部を有し、
前記ランプは、光線放射面の外周が略長方形状であり、
前記ランプハウスは、前記第１の形態において前記基準光軸に対して点対称となる位置に、前記光線入射側部に嵌合する第１の位置決め基準ピンと、前記第２の形態において前記基準光軸に対して点対称となる位置に、前記光線入射側部に嵌合する第２の位置決め基準ピンとを有し、
前記第３の形態と前記第４の形態とでのランプの光軸のずれに合わせて、前記ランプハウスを９０度回転した場合の前記第１の位置決め基準ピンの位置と、前記第２の位置決め基準ピンの位置とが、ずらして形成され、
前記基準ピンは前記光学エンジンに取り付けられ、
前記ランプハウジングは、前記ランプハウスの前記第１の形態、および第２の形態に対し、それぞれ基準光軸に直交する方向から前記ランプハウスに装着される。
【００１１】
また、本発明に係るランプ装着体においては、前記ランプハウスは、光学エンジンに対向する側にもランプハウジング装着用開口部を有し、
前記ランプハウジングは、前記ランプハウスの前記第１の形態、および第２の形態に対し、基準光軸に直交する方向、かつ前記光学エンジンから対向する側から前記ランプハウスに装着される。
本発明に係るランプ装着体では、前記ランプハウジングの内側面には、前記ランプの前記２つの外側面に形成された２つの設置基準面が当接可能な３つのランプ取付基準面が形成されている。
【００１２】
本発明に係るランプ装着体では、前記ランプハウジングは、収容された前記ランプに電源を供給するための第１のコネクタが、前記基準光軸と平行な方向及び直交する方向に別個に取付可能に構成され、
前記ランプハウスは、前記基準光軸と平行な方向に前記ランプハウジングに取り付けられる前記第１のコネクタと嵌合する第２のコネクタが取付可能に構成されているとともに、
前記基準光軸と直交する方向に前記ランプハウジングに取り付けられる前記第１のコネクタと嵌合する第３のコネクタが取付可能に構成され、
光軸方向と直交する方向および、光学エンジンに対向する側からランプハウスにランプハウジングを装着可能としている。
本発明によれば、ランプを５つの方向から装着することができるので、より一層設計の自由度が増加する。
【００１３】
本発明に係る光源装置は、ランプと、上記ランプが装着された上記したいずれかのランプ装着体とを備えている。
本発明によれば、ランプハウス及びランプハウジングとを共通で用いることができるので、光源装置の設計の自由度が増加する。
また、本発明に係るプロジェクタは、上記光源装置を備えている。
本発明によれば、ランプハウス及びランプハウジングとを共通で用いることができるので、プロジェクタの設計の自由度が増加する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１における光源装置の組立工程を説明するための斜視図、図２は、同光源装置の正面図、図３は、同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの正面図、図４は、同ランプハウジング及びランプをランプ収容側から見た斜視図である。
【００１５】
この実施形態の光源装置は、ランプ装着体１１と、ランプ１２と、ファン１３と、ファン取付ステー１４とから構成されている。ランプ装着体１１は、ランプハウス２１と、ランプハウジング２２とから構成されている。ランプハウス２１は、ランプアウタ３１と、ランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄと、コネクタ３３とから構成されている。
【００１６】
ランプアウタ３１は、略直方体形状であり、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、あるいはポリスチレン等の合成樹脂を原料として射出成形や押出成形により一体に形成されている。ランプアウタ３１は、略８角形状の嵌合側部３１ａと、この嵌合側部３１ａとなす角度が略直角であり、略長方形状の開口部を有する嵌合側部３１ｂとを備えている。
【００１７】
嵌合側部３１ａは、図示せぬ光学エンジンの、光源装置からの光線が入射される光線入射側部と嵌合するものであり、その嵌合と、上記光線の光軸をランプハウス２１側と光学エンジン側とで一致させるために、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄを有している。また、嵌合側部３１ａには、図２に示すように、４つの底辺部３１ａａ〜３１ａｄの両端近傍に、合計８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈが形成されている。８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈのうち、４個の貫通孔４２ａ、４２ｂ、４２ｅ及び４２ｆにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌されている。
【００１８】
さらに、嵌合側部３１ａには、図１及び図２に示すように、ランプ１２の透光板１２ａと略同一形状の開口部３１ｃが形成されており、ランプ１２から照射された光線の大部分を図示せぬ光学エンジン側へ供給する。なお、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの位置関係並びにその使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法については後述する。
【００１９】
一方、嵌合側部３１ｂは、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２が嵌合されるものであり、光軸を挟んだ対称位置に嵌合突起４３ａ並びに４３ｂ及びネジ孔４４ａ並びに４４ｂが形成されている。また、嵌合側部３１ｂの嵌合突起４３ａ及びネジ孔４４ａが形成されている近傍には、上記したコネクタ３３が取り付けられている。
【００２０】
このコネクタ３３は、ランプハウジング２２に取り付けられたコネクタ５３と嵌合することによりランプ１２に電源を供給するものである。また、ランプアウタ３１の上面には、ファン取付ステー１４が取り付けられ、このファン取付ステー１４にファン１３が取り付けられている。このファン１３は、通電され発光するに伴って発熱するランプ１２を冷却するものである。
【００２１】
なお、ランプハウス２１は、嵌合側部３１ａ並びに３１ｂ及び嵌合側部３１ａに対向する側部以外の３つの側部にファン１３を取付可能に構成されている。また、ランプハウス２１へのファン１３の取付方向についても、ファン１３の長手方向が、図２に示すように、嵌合側部３１ａと平行するようにも、図６に示すように、嵌合側部３１ａと直交するようにも取付可能に構成されている。
【００２２】
ただし、後述するように、ランプ１２の光線放射面の外周が略長方形状（短辺ｃ、長辺ｄ）であり、図２の例のように、図３に示すランプ１２が光線放射面の外周長辺ｄ方向を水平方向としてランプハウス２１に収容される場合（これを以下では横長収容と呼んでいる。）がある。この場合には、ファン１３から供給される冷風と直接接触するランプ１２の冷却面積が広くなり、冷却効率が向上するということを考慮して、図２に示すようにファン１３の長手方向が嵌合側部３１ａと平行するように取り付けている。
【００２３】
また、ランプハウジング２２は、ランプインナ５１と、ランプハウジング取付ネジ５２ａ及び５２ｂと、コネクタ５３と、ランプ固定バネ５４ａ及び５４ｂと、取っ手５５と、脚５６ａ及び５６ｂとから構成されている。ランプインナ５１は、図５に示すように、略直方体形状であり、例えば、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、あるいはポリスチレン等の合成樹脂を原料として射出成形や押出成形により一体に形成されている。
【００２４】
ランプインナ５１には、光軸方向（図５においてｘ軸方向）の面であって、光線が放射される側の面（光線放射面）に約８角形状の開口部５１ａが形成されているとともに、光軸方向と直交する面であって、ランプ１２の収容側の面（図５においてｙ軸方向の面）に開口部５１ｂが形成されている。また、ランプインナ５１には、光軸方向と収容方向とがなす面（ｘｙ平面）に直交する面であって、かつ、ファン１３と対向する面（図５においてｚ+軸方向の面）に開口部５１ｃａ、５１ｃｂ及び５１ｃｃが形成されている。
【００２５】
さらに、ランプインナ５１には、ｘｙ平面に直交する面であって、かつ、ファン１３と対向する面とは反対の面（図５においてｚ-軸方向の面）に開口部５１ｄａ及び５１ｄｂが形成されている。開口部５１ｂ、５１ｃａ、５１ｃｂ、５１ｃｃ、５１ｄａ及び５１ｄｂは、ランプを冷却するための空気が通過する通気口として機能する。
【００２６】
また、ランプインナ５１の開口部５１ｄａ及び５１ｄｂ近傍には、コネクタ５３が取り付けられるコネクタ取付部５７が形成されているとともに、ランプハウジング取付ネジ５２ａが遊嵌される貫通孔５８ａと、ランプアウタ３１の嵌合突起４３ａが嵌合する嵌合孔５９ａとが形成されている。一方、ランプインナ５１の開口部５１ｃｃ近傍には、ランプハウジング取付ネジ５２ｂが遊嵌される貫通孔５８ｂと、ランプアウタ３１の嵌合突起４３ｂが嵌合する嵌合孔５８ｂとが形成されている。ランプインナ５１の開口部５１ａ近傍であって、開口部５１ａと直交する内側面には、ランプ１２を取り付ける際に光軸を合わせるためのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃが形成されている。
【００２７】
このようにランプインナ５１の開口部５１ａに直交し、ランプ１２の収容側以外の３つの内側面に３つのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃを形成しているのは以下に示す理由による。すなわち、ランプ１２は、後述するように、その光線放射面の外周が略長方形状であって、かつ、光軸からの寸法精度を出してある設置基準面が２つしか設けられていない。そこで、ランプインナ５１にランプ２１が、後述する横長収容された場合と縦長収容された場合のいずれの場合にも光軸をずらすことなく精度良く位置決めするためには、ランプ１２の２つの設置基準面をランプインナ５１内に押し付けるための上記３つのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃを形成する必要があるのである。これら３つのランプ取付基準面６１ａ〜６１ｃは、ランプハウス２１と嵌合する貫通孔５８ａ並びに５８ｂ及び嵌合孔５９ａ及び５９ｂに対して光軸がずれないように寸法精度が出されている。
【００２８】
一方、ランプ１２は、図２及び図３に示すように、その光線放射面の外周が略長方形状（短辺ｃ、長辺ｄ）であって、光線放射面には透光板１２ａが取り付けられている。また、ランプ１２は、図４に示すように、内面が回転楕円面鏡あるいは放物面鏡等からなるリフレクタ１２ｂを有するとともに、図示せぬ発光管を支持する発光管支持部１２ｃを有している。
【００２９】
リフレクタ１２ｂの側面に上記発光管の陰極金口（図示略）と電気的に接続された端子台１２ｄが設けられる一方、発光管支持部１２ｃから陽極金口１２ｅが突出している。端子台１２ｄは、リード線６２ａを介してコネクタ５３の一方の端子に接続されている。一方、陽極金口１２ｅは、リード線６２ｂを介してコネクタ５３の他方の端子に接続されている。ランプ１２は、図３に矢印で示すように、ランプ取付基準面６１ａ及び６１ｂに押しつけられ、図１及び図３に示すように、ランプ固定バネ５４ａ及び５４ｂにより、ランプハウジング２２に固定されている。
【００３０】
以上、図１〜図５を参照した説明は、ランプ１２を長辺ｄを光学エンジンの水平方向としてランプハウジング２２に収容した場合（以下、横長収容）に関するものである。次に、ランプ１２を短辺ｃを光学エンジンの水平方向としてランプハウジング２２に収容した場合（以下、縦長収容）について、図６〜図８を参照して説明する。図６〜図８において、図１〜図５の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。
【００３１】
縦長収容の場合、嵌合側部３１ａには、図６に示すように、８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈのうち、４個の貫通孔４２ｃ、４２ｄ、４２ｇ及び４２ｈにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌されている。また、ランプ１２は、図７に矢印で示すように、ランプ取付基準面６１ｂ及び６１ｃに押しつけられ、図７に示すように、ランプ固定バネ５４ａ及び５４ｂにより、ランプハウジング２２に固定されている。
【００３２】
次に、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの位置関係並びにその使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法について、横長収容について図２及び図３を参照して、縦長収容について図６及び図７を参照して説明する。上記したように、ランプ１２の光線放射面の外周は、略長方形状であって、これは規格化されている。光線放射面の外周は、例えば、その短辺ｃが６５mm、その長辺ｄが７０mmである。したがって、図２及び図３に示す横長収容の場合と、図６及び図７に示す縦長収容の場合とでは、何ら調整をしないと、光軸が水平方向及び垂直方向にともに｛（ｄ−ｃ）／２｝（上記の例では、２．５mm）ずつずれてしまう。
【００３３】
そこで、本発明の実施形態では、まず、略８角形の嵌合側部３１ａの４つの底辺部３１ａａ〜３１ａｄの両端近傍に合計８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈを形成している。また、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの位置関係を以下に示すように設定するとともに、その使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法について、横長収容の場合と縦長収容の場合とについて、以下に示すように異ならせている。
【００３４】
位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄは、図２に示すように、横長収容の場合に光軸中心Ｐcを対称点として点対称となるような位置に形成されている。一方、位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃは、図６に示すように、縦長収容の場合に光軸中心Ｐcを対称点として点対称となるような位置に形成されている。そして、位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄは横長収容の場合に用いられ、位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃは縦長収容の場合に用いられる。上記したランプ１２の光線放射面の外周の短辺ｃが６５mm、その長辺ｄが７０mmである場合、図２及び図６に示す距離ａは４１mm、距離ｂは１７mmである。
【００３５】
上記したように、横長収容の場合と縦長収容の場合とでは、光軸が水平方向及び垂直方向にともに｛（ｄ−ｃ）／２｝ずつずれてしまう。そこで、この光軸のずれに併せて、ランプハウス２１を９０度回転した場合の位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄの位置と、位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃの位置とを水平方向及び垂直方向にともに｛（ｄ−ｃ）／２｝ずつずらして形成している。
【００３６】
また、上記したように、８個の貫通孔４２ａ〜４２ｈは、横長収容の場合には、４個の貫通孔４２ａ、４２ｂ、４２ｅ及び４２ｆにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌され、縦長収容の場合には、４個の貫通孔４２ｃ、４２ｄ、４２ｇ及び４２ｈにランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄが遊嵌されている。そして、横長収容の場合、ランプハウス２１は、２本の位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄと、４本のランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄとにより図示せぬ光学エンジンに取り付けられる。一方、縦長収容の場合、ランプハウス２１は、２本の位置決め基準ピン４１ｂ及び４１ｃと、４本のランプハウス取付ネジ３２ａ〜３２ｄとにより図示せぬ光学エンジンに取り付けられる。
すなわち、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄは、光軸中心Ｐc（図２及び図６参照）を挟んで対称位置にある２つの位置決め基準ピン４１（図２の例では、位置決め基準ピン４１ａ及び４１ｄ）のみが使用される。
【００３７】
次に、図９〜図１２に光学エンジン７１と、ランプハウス２１と、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２とからなる光学機構の４つの結合前形態を示す。図９及び図１０が横長収容の場合、図１１及び図１２が縦長収容の場合である。図９〜図１２から分かるように、光学エンジン７１の向きは一定であっても、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２を光軸以外の４つの方向からランプハウス２１に装着可能となっている。また、図１３は、図９に示す光学エンジン７１と、ランプハウス２１と、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２とを結合した光学機構の外観構成を示す斜視図である。
【００３８】
以上説明した光学機構は、図１４及び図１５に示すリアプロジェクタ７２を構成する。すなわち、この実施形態のリアプロジェクタ７２の下キャビネット７３内部には、上記光学機構の他、電源回路、映像信号処理回路及び音響信号処理回路（ともに図示略）等が取り付けられる。一方、スクリーンケース７４には、スピーカ・ユニット７５Ｌ及び７５Ｒが取り付けられるとともに、スクリーン７６が張設される。また、ミラーケース７７には、上記光学機構から投射される映像をスクリーン７６側に反射するためのミラー（図示略）が取り付けられる。
【００３９】
そして、このような各部品が取り付けられた下キャビネット７３、ミラーケース７７及びスクリーンケース７４が結合されることにより、リアプロジェクタ７２が完成される。この場合、従来と同様、リアプロジェクタ７２の前面側に開口部７８が形成され、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２は、この前面側から交換される。また、図１５においては、左右のスピーカ・ユニット７５Ｌ及び７５Ｒの上面に、音響を放射するためのネット部が設けられるとともに、防塵やスピーカのコーンを保護のための化粧板７９Ｌ及び７９Ｒが取り付けられている。なお、化粧板７９Ｒは、開口部７８をも覆っている。
【００４０】
このように、本発明の実施形態においては、光学機構を光学エンジンと光源装置とに分離するとともに、光源装置を構成するランプハウス２１及びランプハウジング２２の形状を図１〜図３及び図５〜図７に示す形状としている。また、位置決め基準ピン４１ａ〜４１ｄの使用方法及び貫通孔４２ａ〜４２ｈの使用方法について、横長収容の場合と縦長収容の場合とについて、上記したように異ならせている。
【００４１】
したがって、ランプ１２の光線放射面の外周が略長方形状であり、かつ、光学エンジン７１の向きは一定であっても、図９〜図１２に示すように、ランプ１２が収容されたランプハウジング２２を光軸以外の４つの方向からランプハウス２１に装着することができる。この結果、スクリーンのサイズ、映像の投射方式、光路の形成方法又はリアプロジェクタの機種が異なることにより、光学エンジンの設置位置や設置方向が変更され、かつ、ランプ１２はリアプロジェクタ７２の前面側からの交換という制約があっても、同一形状のランプハウス２１及びランプハウジング２２を用いることができる。このため、最近の多品種少量生産の状況においても、リアプロジェクタの設計から生産までの期間を短縮することができるとともに、リアプロジェクタの価格も低下させることができる。
【００４２】
また、消耗品であるランプ１２を収容したランプハウジング２２についても、横長収容のタイプと縦長収容のタイプの２種類を用意すれば良いので、その製造及び販売が従来より容易となる。何故なら、従来においては、リアプロジェクタの機種ごとにランプを収容したランプハウジングのタイプが異なっていたためにそれらを別々に製造する必要があり、その取扱店もこれらをすべて在庫として倉庫等に保管しておく必要があったからである。
【００４３】
実施形態２．
図１６は、本発明の実施形態２における光源装置の組立工程を説明するための斜視図、図１７及び図１８は、同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの斜視図、図１９及び図２０は、同光源装置の斜視図である。図１６〜図２０において、図１〜図１５の各部に対応する部分には同一の符号を付ける。本発明の実施形態２において、光源装置を構成するランプハウス８１及びランプハウジング８２の基本的な形状は、上記したランプハウス２１及びランプハウジング２２の基本的な形状と同一である。
【００４４】
ただし、本発明の実施形態２では、光軸方向と直交する４つの方向に加えて、光軸方向ｘ（図１６、図１７及び図２０参照）からも、ランプ１２を収容したランプハウジング８２がランプハウス８１に対して交換可能に構成されている。図１６及び図１９では、光軸方向ｘと水平方向に直交する方向ｙについてのみランプハウジング８２が交換可能であることを示している。しかし、光軸方向ｘと垂直方向に直交する方向（以下、方向ｚとする。）についても、ランプハウス８１を９０度回転させることにより交換可能であることは、上記した実施形態１と同様である。
【００４５】
ランプハウス８１及びランプハウジング８２の形状がランプハウス２１及びランプハウジング２２の形状と異なるのは、コネクタ取付部の部分である。コネクタは、一般に、一方向からのみ嵌合することができるに過ぎない。したがって、図４、図５及び図８に示すように、ランプハウジング２２に、光軸方向ｘに対して直交する方向ｙに平行な方向にのみコネクタ取付部５７を形成しただけでは、図１、図９〜図１２に示すように、ランプハウジング２２を、ランプハウス２１に対して、光軸方向ｘに対して直交する４つの方向ｙ+、ｙ-、ｚ+及びｚ-（正負の符号は便宜上付しているに過ぎない。）からのみ装着することができるに過ぎない。
【００４６】
そこで、本発明の実施形態２では、図１６〜図１８に示すように、ランプハウジング８２に、光軸方向ｘに対して直交する方向ｙに平行な方向にコネクタ取付部８３ａを形成するとともに、光軸方向ｘに対して直交する方向ｙに垂直な方向にもコネクタ取付部８３ｂを形成している。これに対応して、ランプハウス８１にも、ランプハウジング８２のコネクタ取付部８３ａに取り付けられるコネクタ５３が嵌合するコネクタが取付可能に構成するとともに、ランプハウジング８２のコネクタ取付部８３ｂに取り付けられるコネクタ５３が嵌合するコネクタが取付可能に構成される。なお、図１８においては、ランプハウジング８２のコネクタ取付部８３ａ及び８３ｂの両方にコネクタ５３が取り付けられているが、実際に使用する場合には、コネクタ取付部８３ｂに取り付けられているコネクタ５３は、ランプハウス８１とランプハウジング８２との嵌合に邪魔となるので、取り外される。
【００４７】
一方、ランプハウス８１と図示せぬ電源回路とを接続する場合にも、コネクタが使用されるが、このコネクタのランプハウス８１における取付位置についても、上記したランプハウス８１に取り付けられたコネクタとランプハウジング８２に取り付けられたコネクタとの嵌合の場合と同様の問題が生じる。そこで、本発明の実施形態２では、図１９及び図２０に示すように、ランプハウス８１の対向する外側面に、その向きが９０度異なるコネクタ取付部８４ａ及び８４ｂを形成している。
【００４８】
そして、ランプハウジング８２が光軸方向ｘに対して直交する方向ｙからランプハウス８１に装着される場合には、図１９に示すように、コネクタ取付部８４ａにコネクタ８５が取り付けられる。一方、ランプハウジング８２が光軸方向ｘの光学エンジンに対向する側からランプハウス８１に装着される場合には、図２０に示すように、コネクタ取付部８４ｂにコネクタ８５が取り付けられる。
【００４９】
なお、上記したランプ１２が収容されたランプハウジング８２と、ランプハウス８１と、光学エンジン７１とからなる光学機構の結合前形態のうち、４つについては、図９〜図１２に示す４つの結合前形態と略同様となる。さらに、本発明の実施形態２では、光学エンジン７１の光線入射側部とランプハウス８１の嵌合側部が対向するとともに、ランプハウジング８２が光軸方向ｘの光学エンジン７１に対向する側からランプハウス８１に装着される側に載置される結合前形態がある。
【００５０】
以上説明したように結合された光学機構は、図２１に示すリアプロジェクタ９１を構成する。図２１において、図１４の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。もちろん、この実施形態のリアプロジェクタ９１の下キャビネット７３内部には、上記した実施形態１の場合と同様、上記光学機構の他、電源回路、映像信号処理回路及び音響信号処理回路（ともに図示略）等が取り付けられている。
【００５１】
図２１に示すリアプロジェクタ９１においては、下キャビネット７３の右側部に開口部９２が新たに形成されており、この開口部９２からランプ１２が収容されたランプハウジング８２が交換される。もっとも、この開口部９２は、光学機構が、ランプハウジング８２が光軸方向ｘの光学エンジン７１に対向する側から装着されたランプハウス８１と、光学エンジン７１とが結合された形態の場合のみ形成される。この場合、開口部７８は、形成されない。一方、光学機構が、ランプハウジング８２が光軸方向ｘと直交する４つの方向から装着されたランプハウス８１と、光学エンジン７１とが結合された形態である場合には、開口部９２は形成されず、開口部７８のみが形成され、リアプロジェクタ９１の前面側からランプ１２が収容されたランプハウジング８２が交換される。
【００５２】
このように、この実施形態では、図１７及び図１８に示すように、ランプハウジング８２の光線放射面及びランプ収容側の面を挟む２つの外側面に、コネクタ５３が取り付けられるコネクタ取付部８３ａ及び８３ｂを互いに直交するように形成している。これに対応して、ランプハウス８１の内側面には、コネクタ取付部８３ａ及び８３ｂに取り付けられるコネクタ５３が嵌合するコネクタが取付可能に構成されている。このため、光学エンジンに対して、光軸方向ｘと直交する４つの方向及び光学エンジンと対向する側からランプ１２が収容されたランプハウジング８２を装着することができる。この結果、本発明の実施形態２では、上記した実施形態１により得られる効果はもちろん得られるが、より一層設計の自由度が増加する。
【００５３】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は本発明の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、上述の各実施形態においては、本発明をリアプロジェクタに適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、フロントプロジェクタにも適用することができる。上記したように、フロントプロジェクタの場合、小型軽量であるため、リアプロジェクタよりは設計の自由度があるが、部品及びその金型の共通化によるコストダウン及び設計から生産までの期間の短縮化は十分に図ることができる。
また、上述の各実施形態においては、本発明を光線放射面の外周が略長方形状であるランプ１２を用いる場合に適用する例を示したが、これに限定されず、本発明は、光線放射面の外周が略正方形状であるランプを用いる場合にも適用することができる。この場合、位置決め基準ピンの位置は対称で良い。
また、本発明は、光学エンジンの投射方式については特に限定されることなく、ランプを光源とするプロジェクタであれば、液晶パネル方式でも他の方式でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１を示す光源装置の組立工程説明図。
【図２】 同光源装置の正面図。
【図３】 同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの正面図。
【図４】 同ランプハウジング及びランプのランプ収容側から見た斜視図。
【図５】 ランプインナの外観構成斜視図。
【図６】 同光源装置の正面図。
【図７】 同光源装置を構成するランプハウジング及びランプの正面図。
【図８】 同ランプハウジング及びランプのランプ収容側から見た斜視図。
【図９】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１０】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１１】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１２】 光学機構の結合前の状態を示す斜視図。
【図１３】 光学機構の結合状態を示す斜視図。
【図１４】 リアプロジェクタのランプの交換方法を説明するための斜視図。
【図１５】 リアプロジェクタの斜視図。
【図１６】 実施形態２を示す光源装置の組立工程説明図。
【図１７】 光源装置の斜視図。
【図１８】 光源装置の斜視図。
【図１９】 同ランプ及びランプハウジングの斜視図。
【図２０】 同ランプ及びランプハウジングの斜視図。
【図２１】 リアプロジェクタのランプの交換方法を説明するための斜視図。
【符号の説明】
１１ ランプ装着体、１２ ランプ、１２ａ 透光板、１２ｂ リフレクタ、１２ｃ 発光管支持部、１２ｄ 端子台、１２ｅ 陽極金口、１３ ファン、１４ ファン取付ステー、２１，８１ ランプハウス、２２，８２ ランプハウジング、３１ ランプアウタ、３１ａ，３１ｂ 嵌合側部、３１ａａ，３１ａｂ，３１ａｃ，３１ａｄ 底辺部、３１ｃ，５１ａ、５１ｂ，５１ｃａ，５１ｃｂ，５１ｃｃ，５１ｄａ，５１ｄｂ，７８，９２ 開口部、３２ａ〜３２ｄ ランプハウス取付ネジ、３３，５３，８５ コネクタ、４１ａ〜４１ｄ 位置決め基準ピン、４２ａ〜４２ｈ，５８ａ，５８ｂ 貫通孔、４３ａ，４３ｂ 嵌合突起、４４ａ，４４ｂ ネジ孔、５１ ランプインナ、５２ａ，５２ｂ ランプハウジング取付ネジ、５４ａ，５４ｂ ランプ固定バネ、５５ 取っ手、５６ａ，５６ｂ 脚、５７，８３ａ，８３ｂ，８４ａ，８４ｂ コネクタ取付部、５９ａ，５９ｂ 嵌合孔、６０ａ，６０ｂ 矩形孔、６１ａ〜６１ｃ ランプ取付基準面、６２ａ，６２ｂ リード線、７１ 光学エンジン、７２，９１ リアプロジェクタ、７３ 下キャビネット、７４ スクリーンケース、７５Ｌ、７５Ｒ スピーカ・ユニット、７６ スクリーン、７７ ミラーケース、７９Ｌ，７９Ｒ 化粧板。
Claims (6)
- 光学エンジンの光線入射側部に、前記光線の前記光学エンジン内の基準光軸とランプハウスの内部の光軸とを一致させた第１の形態と、前記第１の形態に対して前記基準光軸を回転軸として９０度回転した第２の形態とで、嵌合可能な前記ランプハウスと、
ランプを、前記ランプの隣接する２つの外側面が、隣接する２つの内側面に当接する第３の形態と、前記第３の形態に対して９０度回転した第４の形態とで収容可能に構成され、前記ランプハウスに装着されるランプハウジングとを備え、
前記ランプハウスは、基準光軸に対して直交する方向にランプハウジング装着用開口部を有し、
前記ランプは、光線放射面の外周が略長方形状であり、
前記ランプハウスは、前記第１の形態において前記基準光軸に対して点対称となる位置に、前記光線入射側部に嵌合する第１の位置決め基準ピンと、前記第２の形態において前記基準光軸に対して点対称となる位置に、前記光線入射側部に嵌合する第２の位置決め基準ピンとを有し、
前記第３の形態と前記第４の形態とでのランプの光軸のずれに合わせて、前記ランプハウスを９０度回転した場合の前記第１の位置決め基準ピンの位置と、前記第２の位置決め基準ピンの位置とが、ずらして形成され、
前記基準ピンは前記光学エンジンに取り付けられ、
前記ランプハウジングは、前記ランプハウスの前記第１の形態、および第２の形態に対し、それぞれ基準光軸に直交する方向から前記ランプハウスに装着されることを特徴とするランプ装着体。 - 前記ランプハウスは、光学エンジンに対向する側にもランプハウジング装着用開口部を有し、
前記ランプハウジングは、前記ランプハウスの前記第１の形態、および第２の形態に対し、基準光軸に直交する方向、かつ前記光学エンジンから対向する側から前記ランプハウスに装着されることを特徴とする請求項１に記載のランプ装着体。 - 前記ランプハウジングの内側面には、前記ランプの前記２つの外側面に形成された２つの設置基準面が当接可能な３つのランプ取付基準面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のランプ装着体。
- 前記ランプハウジングは、収容された前記ランプに電源を供給するための第１のコネクタが、前記基準光軸と平行な方向及び直交する方向に別個に取付可能に構成され、
前記ランプハウスは、前記基準光軸と平行な方向に前記ランプハウジングに取り付けられる前記第１のコネクタと嵌合する第２のコネクタが取付可能に構成されているとともに、
前記基準光軸と直交する方向に前記ランプハウジングに取り付けられる前記第１のコネクタと嵌合する第３のコネクタが取付可能に構成され、
光軸方向と直交する方向および、光学エンジンに対向する側からランプハウスにランプハウジングを装着可能としていることを特徴とする請求項２に記載のランプ装着体。 - ランプと、前記ランプが装着された請求項１乃至４のいずれか１に記載のランプ装着体とを備えていることを特徴とする光源装置。
- 請求項５記載の光源装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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