JP4438827B2 - 光源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置に係わり、特に、プロジェクタや映写機の光源に用いられる光源装置に関する。
特許文献1には、プロジェクタや映写機の光源としてキセノンランプを用いた光源装置が開示されている。図6は、特許文献1に示されるような従来技術に係るショートアーク型のキセノンランプを用いた光源装置100のランプの長手方向に沿った断面図である。
同図において、ショートアーク型キセノンランプ101の球状のバルブ111の内部には、ランプ点灯時におけるガス圧が2〜8MPaになるようにキセノンガスが封入され、一対の電極112が対向配置されている。バルブ111の両端には電極112を埋設する一対の封止部113が設けられ、各々の封止部113には口金114、115が設けられている。一対の電極112は図示しない電源に接続され、2〜7kWの定格点灯電力が入力されてキセノンランプ101は点灯する。キセノンランプ101の点灯時、一対の対向する電極112は、各電極112間の距離が短い(近接している)ため、アーク径が小さい点光源となる。
キセノンランプ101の両端に配置される一対の口金114、115の内、一方の口金114を第1のランプ保持部材102で保持し、他方の口金115を第2のランプ保持部材103で保持している。一方の口金114と他方の口金115との間にキセノンランプ101のバルブ111を囲むように反射鏡104、105が配置されている。反射鏡104、105は、その焦点とキセノンランプ101の焦点(点光源)とが一致するように設けられている。第1のランプ保持部材102と第2のランプ保持部材103と反射鏡104、105とは1つの支持板106上に支持されている。支持板106は図示しないプロジェクタに設置される。
特開2001−319502
上記のキセノンランプ101は、キセノンランプ101内にキセノンガスが封入されることにより、大気圧より内圧が高い。このため、キセノンランプ101が破裂すると反射鏡104、105が破損してしまう。反射鏡104、105が破損すると、反射鏡104、105を支持する支持板106ごと交換する必要があった。しかし、支持板106上には、第1のランプ保持部材102と第2のランプ保持部材103が支持されているため、光源装置全体を交換することになり、作業上の労力が大きくなるという問題があった。さらに、破損していない第1のランプ保持部材102および第2のランプ保持部材103までも反射鏡104、105と一緒に交換することになるので、不経済となる問題があった。
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、ランプ破損等に伴う反射鏡の交換時において、反射鏡のみを交換し、光源装置を構成する他の部材の交換を不要にして、交換時の作業上の労力の軽減化と、交換時の交換部品の減少に伴う経済性の向上を図った光源装置を提供することにある。
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
第1の手段は、反射鏡と、前記反射鏡を挟んで配置される第1のランプ保持部と第2のランプ保持部とからなる光源装置において、前記反射鏡が取り付けられた反射鏡支持板と、前記第1のランプ保持部が取り付けられた第1のランプ保持部支持板と、前記第2のランプ保持部が取り付けられた第2のランプ保持部支持板と、前記反射鏡支持板と前記第1のランプ保持部支持板とを固定する第1の固定手段と、前記反射鏡支持板と前記第2のランプ保持部支持板とを固定する第2の固定手段とを備え、前記反射鏡支持板の一端面と前記第1のランプ保持部支持板の端面および/または前記反射鏡支持板の他端面と前記第2のランプ保持部支持板の端面とを接するようにし、前記第1のランプ保持部支持板に設けた第1のランプ保持部側位置決め部と、前記第2のランプ保持部支持板に設けた第2のランプ保持部側位置決め部と、前記第1のランプ保持部側位置決め部および/または前記第2のランプ保持部側位置決め部の前記反射鏡支持板に対向する面に設けた弾性体と、からなることを特徴とする光源装置である。
第2の手段は、反射鏡と、前記反射鏡を挟んで配置される第1のランプ保持部と第2のランプ保持部とからなる光源装置において、前記反射鏡が取り付けられた反射鏡支持板と、前記第1のランプ保持部が取り付けられた第1のランプ保持部支持板と、前記第2のランプ保持部が取り付けられた第2のランプ保持部支持板と、前記反射鏡支持板と前記第1のランプ保持部支持板とを固定する第1の固定手段と、前記反射鏡支持板と前記第2のランプ保持部支持板とを固定する第2の固定手段とを備え、前記反射鏡支持板の一端面と前記第1のランプ保持部支持板の端面および/または前記反射鏡支持板の他端面と前記第2のランプ保持部支持板の端面とを接するようにし、前記反射鏡支持板の一端面もしくは他端面または前記第1のランプ保持部支持板の端面もしくは前記第2のランプ保持部支持板の端面に設けた弾性体と、からなることを特徴とする光源装置である。
第3の手段は、第1の手段において、前記反射鏡支持板の一端面もしくは他端面または前記第1のランプ保持部支持板の端面もしくは前記第2のランプ保持部支持板の端面に設けた弾性体と、からなることを特徴とする光源装置である。
請求項1に記載の発明によれば、反射鏡交換時、反射鏡とこれを支持する反射鏡支持板のみを交換するため、光源装置全体を交換する場合に比べて交換作業を容易化することができる。また、反射鏡とこれを支持する反射鏡支持板のみを交換するため、コストを低減することができる。また、第1の固定手段と第2の固定手段により、ランプの長手方向に対する垂直方向の位置決めを精度よく行うことができる。更に、載置される光源装置の重力方向に対する位置決めを精度良く行うことができる。
請求項2に記載の発明によれば、反射鏡交換時、反射鏡とこれを支持する反射鏡支持板のみを交換するため、光源装置全体を交換する場合に比べて交換作業を容易化することができる。また、反射鏡とこれを支持する反射鏡支持板のみを交換するため、コストを低減することができる。また、第1の固定手段と第2の固定手段により、ランプの長手方向に対する垂直方向の位置決めを精度よく行うことができる。更に、ランプの長手方向に対する位置決めまたは載置される光源装置の重力方向とランプの長手方向に対する位置決めを精度良く行うことができる。
請求項3に記載の発明によれば、反射鏡交換時、反射鏡とこれを支持する反射鏡支持板のみを交換するため、光源装置全体を交換する場合に比べて交換作業を容易化することができる。また、反射鏡とこれを支持する反射鏡支持板のみを交換するため、コストを低減することができる。また、第1の固定手段と第2の固定手段により、ランプの長手方向に対する垂直方向の位置決めを精度よく行うことができる。更に、載置される光源装置の重力方向に対する位置決めを精度良く行うことができると共に、ランプの長手方向に対する位置決めまたは載置される光源装置の重力方向とランプの長手方向に対する位置決めを精度良く行うことができる。

本発明の第1の実施形態を図1から図3を用いて説明する。
図1は本実施形態の発明に係る光源装置1のランプの長手方向に沿った正面断面図、図2は図1に示す光源装置1において、キセノンランプ2を除いた、反射鏡支持板71と第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62とに分解して示した正面断面図、図3は図2に示した光源装置1の平面図である。
これらの図において、1は光源装置、2はショートアーク型のキセノンランプ、21はキセノンランプ2の球状のバルブ、22はバルブ21内に対向配置される一対の電極、23はバルブ21の両端に電極22を埋設する一対の封止部、24、25は各封止部23に設けられる口金、3、4は、一方の口金24と他方の口金25との間にキセノンランプ2のバルブ21を囲むように配置される反射鏡、51は一方の口金24を保持する第1のランプ保持部、52は第1のランプ保持部51を支持する第1のランプ保持部支持板、53は第1のランプ保持部側位置決め部、54は第1のランプ保持部支持板52の端面、55はねじ止め用孔、61は他方の口金25を保持する第2のランプ保持部、62は第2のランプ保持部61を支持する第2のランプ保持部支持板、63は第2のランプ保持部側位置決め部、64は第2のランプ保持部支持板62の端面、65はねじ止め用孔、71は反射鏡支持板、72は反射鏡側の第1の位置決め部、73は反射鏡側の第2の位置決め部、74は反射鏡支持板71の一端面、75は反射鏡支持板71の他端面、76はねじ止め用孔、81はねじ止め等の第1の固定手段、82はねじ止め等の第2の固定手段、83は搬送時に用いられる第1の仮止手段、84は搬送時に用いられる第2の仮止手段である。
本実施形態の発明に係る光源装置1は、図1から図3に示すように、反射鏡支持板71と第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62とが分解可能であり、図1は、反射鏡3、4を支持した反射鏡支持板71と第1のランプ保持部支持板52とが第1の固定手段81により接合され、反射鏡支持板71と第2のランプ保持部支持板62とが第2の固定手段82により接合された状態においてキセノンランプ2が設置された状態を示している。なお、キセノンランプ2のバルブ21の内部には、ランプ点灯時におけるガス圧が2〜8MPaになるようにキセノンガスが封入されており、一対の電極22は図示しない電源に接続され、2〜7kWの定格点灯電力が入力されてキセノンランプ2は点灯する。キセノンランプ2の点灯時、一対の対向する電極22は、各電極22間の距離が短い(近接している)ため、アーク径が小さい点光源となる。なお、図1に示すように、キセノンランプ2の一対の電極22の中心軸方向をX軸方向とし、電極22に対して垂直方向で、キセノンランプ2を支持する第1のランプ支持体5の伸びる方向をY軸方向とし、X軸方向およびY軸方向に対してそれぞれ垂直な方向をZ軸方向とする。
図2および図3は、例えば、反射鏡3、4の破損後等、新たに反射鏡3、4の設置した反射鏡支持板71を、破損前の第1のランプ保持部51を支持する第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部61を支持する第2のランプ保持部支持板62に接合しようとする状態を示している。これらの図に示すように、第1のランプ保持部支持板52の反射鏡支持板71側の端部には第1のランプ保持部側位置決め部53が設けられ、第2のランプ保持部支持板62の反射鏡支持板71側の端部には第2のランプ保持部側位置決め部63が設けられている。第1のランプ保持部側位置決め部53と第1のランプ保持部支持板52側の反射鏡支持板71の端部には、第1の仮止手段83のためのネジ止め用孔部55、76が設けられ、第2のランプ保持部側位置決め部63と第2のランプ保持部支持板62側の反射鏡支持板71の端部には、第2の仮止手段84のためのねじ止め用孔65、76が設けられている。光源装置1の搬送時には、第1の仮止手段83によって第1のランプ保持部支持板52と反射鏡支持板71とを仮止めし、第2の仮止手段84によって第2のランプ保持部支持板62と反射鏡支持板71とを仮止めし、キセノンランプ1を除く光源装置1を一体として搬送する。
分割された光源装置1の組立は、第1の仮止手段83と第2の仮止手段84による仮止めを取り外し、図3に示すように、(ただし、説明の便宜上、図3は、反射鏡支持板71の一端面74と第1のランプ保持部支持板52の端面との間、反射鏡支持板71の他端面75と第2のランプ保持部支持板62の端面64との間を離している)反射鏡支持板71の一端面74と第1のランプ保持部支持板52の端面54とを摺接させ、また同時に反射鏡支持板71の他端面75と第2のランプ保持部支持板62の端面64とを摺接させて、第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62との間に、反射鏡支持板71を挿入する。挿入により、反射鏡側の第1の位置決め部72と第1のランプ保持部側位置決め部53とが当接され、反射鏡側の第2の位置決め部73と第2のランプ保持部側位置決め部63とが当接される。次に、反射鏡支持板71上に支持された反射鏡3、4の焦点に対して、第1のランプ保持部51および第2のランプ保持部61に保持される図示しないキセノンランプの焦点が一致するように、第1のランプ保持部支持板52の端面54と反射鏡支持板71の一端面74が接するように配置し、第2のランプ保持部支持板62の端面64と反射鏡支持板71の他端面75が接するように配置する。次に、第1の固定手段81によって反射鏡側の第1の位置決め部72と第1のランプ保持部側位置決め部53とを固定して、第1のランプ保持部支持板52と反射鏡支持板71を固定し、第2の固定手段82によって反射鏡側の第2の位置決め部73と第2のランプ保持部側位置決め部63とを固定して、第2のランプ保持部支持板62と反射鏡支持板71とを固定する。すなわち、反射鏡支持板71上に支持された反射鏡3、4の焦点に対して、第1のランプ保持部51および第2のランプ保持部61に保持される図示しないキセノンランプの焦点が一致するように、第1のランプ保持部支持板52、反射鏡支持板71および第2のランプ保持部支持板62は一体となった光源装置として構成される。その後、光源装置1は、第1のランプ保持部支持板52および第2のランプ保持部支持板62が図示しないプロジェクタに固定される。このため、第1のランプ保持部支持板52および第2のランプ保持部支持板62に固定された反射鏡支持板71も、結果として、図示しないプロジェクタに固定される。
キセノンランプ2が破裂して反射鏡3、4が破損したような場合は、第1の固定手段81と第2の固定手段82による固定を取り外し、第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62をプロジェクタに固定したまま、破損した反射鏡3、4を支持する反射鏡支持板71のみを取り外す。新しく取り換えられた反射鏡3、4を支持する反射鏡支持板71は、プロジェクタに固定された第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62の間に摺接させながら挿入する。挿入された反射鏡支持板71は、反射鏡支持板71の一端面74と第1のランプ保持部支持板52の端面54が接すると共に反射鏡支持板71の他端面75と第2のランプ保持部支持板62の端面64とが接することにより、X軸方向の位置決めを行うことができる。また、反射鏡側の第1の位置決め部72と第1のランプ保持部側位置決め部53とが当接すると共に、反射鏡側の第2の位置決め部73と第2のランプ保持部側位置決め部63とが当接することによりZ軸方向の位置決めを行うことができる。Y軸方向の位置決めは反射鏡支持板71の自重によって実現することができる。
本実施形態の発明によれば、第1の固定手段81および第2の固定手段82の固定の解除および固定により、反射鏡3、4を支持した反射鏡支持板71を交換することができ、反射鏡支持板71を交換しても、反射鏡支持板71の一端面74および他端面75と第1のランプ保持部支持板52の端面54と第2のランプ保持部支持板62の端面64により、X軸方向の位置決めができ、反射鏡支持板71の自重により、Y軸方向の位置決めができ、反射鏡側の第1の位置決め部72と第1のランプ保持部側位置決め部53とが当接すると共に、反射鏡側の第2の位置決め部73と第2のランプ保持部側位置決め部63とが当接することによりZ軸方向の位置決めを行うことができる。このため、反射鏡支持板71を交換しても、図示しないキセノンランプの焦点と反射鏡3、4の焦点とを一致させることができる。光源装置の支持板を第1のランプ保持部支持板52、反射鏡支持板71および第2のランプ保持部支持板62の3つに分割できるとともに、第1の固定手段81と第2の固定手段82を設けたことにより、反射鏡3、4を支持した反射鏡支持板71のみを交換することができるので、光源装置全体を交換する場合に比べて、コストを低く抑えることができる。
本発明の第2の実施形態を図4および図5を用いて説明する。
図4は本実施形態の発明に係る光源装置1を反射鏡支持板71と第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62とに分解して示した正面断面図、図5は図4において反射鏡3、4および反射鏡支持板71が省略された光源装置の平面図である。
これらの図において、56は第1のランプ保持部側位置決め部53の反射鏡支持板71に摺接する面に設けられた板ばね等からなる弾性体、66は第2のランプ保持部側位置決め部63の反射鏡支持板71に摺接する面に設けられた板ばね等からなる弾性体、67は
第2のランプ保持部支持板62の反射鏡支持板71に摺接する端面64に設けられた板ばね等からなる弾性体である。なお、第2のランプ保持部支持板62の反射鏡支持板71に摺接する端面64に弾性体67を設けることに代えて、反射鏡支持板71の一端面74もしくは他端面75または第1のランプ保持部支持板52の反射鏡支持板71に摺接する端面54に弾性体を設けるようにしてもよい。これらの図において、その他の構成は図2および図3に示した同符号の構成に対応するので説明を省略する。
本実施形態の発明によれば、弾性体56、66を設けたことにより、反射鏡支持板71のY軸方向の位置決めを確実に行うことができる。また、弾性体67を設けたことにより、反射鏡支持板31の一端面74を第1のランプ保持部支持板52の端面54に押圧することができ、X軸方向の位置決めを確実に行うことができる。
第1の実施形態の発明に係る光源装置1のランプの長手方向に沿った正面断面図である。 図1に示す光源装置1を反射鏡支持板71と第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62とに分解して示した正面断面図である。 図2に示した光源装置1の平面図である。ただし、説明の便宜上、反射鏡支持板71の一端面74と第1のランプ保持部支持板52の端面との間、反射鏡支持板71の他端面75と第2のランプ保持部支持板62の端面64との間を離している。 第2の実施形態の発明に係る光源装置1を反射鏡支持板71と第1のランプ保持部支持板52と第2のランプ保持部支持板62とに分解して示した正面断面図である。 図4において反射鏡3、4および反射鏡支持板71が省略された光源装置の平面図である。 従来技術に係る光源装置100のランプの長手方向に沿った正面断面図である。
符号の説明
1 光源装置
2 ショートアーク型のキセノンランプ
21 バルブ
22 電極
23 封止部
24、25 口金
3、4 反射鏡
51 第1のランプ保持部
52 第1のランプ保持部支持板
53 第1のランプ保持部側位置決め部
54 第1のランプ保持部支持板52の端面
55 ねじ止め用孔
56 弾性体
61 第2のランプ保持部
62 第2のランプ保持部支持板
63 第2のランプ保持部側位置決め部
64 第2のランプ保持部支持板62の端面
65 ねじ止め用孔
66、67 弾性体
71 反射鏡支持板
72 反射鏡側の第1の位置決め部
73 反射鏡側の第2の位置決め部
74 反射鏡支持板71の一端面
75 反射鏡支持板71の他端面
76 ねじ止め用孔
81 第1の固定手段
82 第2の固定手段
83 第1の仮止手段
84 第2の仮止手段

Claims (3)

  1. 反射鏡と、
    前記反射鏡を挟んで配置される第1のランプ保持部と第2のランプ保持部とからなる光源装置において、
    前記反射鏡が取り付けられた反射鏡支持板と、
    前記第1のランプ保持部が取り付けられた第1のランプ保持部支持板と、
    前記第2のランプ保持部が取り付けられた第2のランプ保持部支持板と、
    前記反射鏡支持板と前記第1のランプ保持部支持板とを固定する第1の固定手段と、
    前記反射鏡支持板と前記第2のランプ保持部支持板とを固定する第2の固定手段とを備え、
    前記反射鏡支持板の一端面と前記第1のランプ保持部支持板の端面および/または前記反射鏡支持板の他端面と前記第2のランプ保持部支持板の端面とを接するようにし
    前記第1のランプ保持部支持板に設けた第1のランプ保持部側位置決め部と、
    前記第2のランプ保持部支持板に設けた第2のランプ保持部側位置決め部と、
    前記第1のランプ保持部側位置決め部および/または前記第2のランプ保持部側位置決め部の前記反射鏡支持板に対向する面に設けた弾性体と、
    からなることを特徴とする光源装置。
  2. 反射鏡と、
    前記反射鏡を挟んで配置される第1のランプ保持部と第2のランプ保持部とからなる光源装置において、
    前記反射鏡が取り付けられた反射鏡支持板と、
    前記第1のランプ保持部が取り付けられた第1のランプ保持部支持板と、
    前記第2のランプ保持部が取り付けられた第2のランプ保持部支持板と、
    前記反射鏡支持板と前記第1のランプ保持部支持板とを固定する第1の固定手段と、
    前記反射鏡支持板と前記第2のランプ保持部支持板とを固定する第2の固定手段とを備え、
    前記反射鏡支持板の一端面と前記第1のランプ保持部支持板の端面および/または前記反射鏡支持板の他端面と前記第2のランプ保持部支持板の端面とを接するようにし、
    前記反射鏡支持板の一端面もしくは他端面または前記第1のランプ保持部支持板の端面もしくは前記第2のランプ保持部支持板の端面に設けた弾性体と、
    からなることを特徴とする光源装置。
  3. 前記反射鏡支持板の一端面もしくは他端面または前記第1のランプ保持部支持板の端面もしくは前記第2のランプ保持部支持板の端面に設けた弾性体と、
    からなることを特徴とする請求項1記載の光源装置。
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