JP4453621B2 - 光源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば投射型プロジェクタ装置などの投影装置に搭載されて用いられる光源装置に関する。
現在、例えば投射型プロジェクタ装置などの投影装置に搭載される光源装置のある種のものは、例えば図５に示すように、光出射用開口６２が形成された略箱状のケーシング６１と、このケーシング６１内に収納された光源ランプ７０とを備え、この光源ランプ７０から放射される光を凹面反射鏡８０により集光して光出射用開口６２を介して投射する構成とされており、光源ランプ７０からの光の利用率を高くするために、光出射方向に対する凹面反射鏡８０の前方位置にさらに例えば球面反射鏡８１が配置されている。
そして、この光源装置６０においては、ケーシング６１の光出射用開口６２をその外面側から塞ぐよう光透過性を有する窓部材６５が設けられており、これにより、ケーシング内６１が密閉された状態とされることに伴って、光源ランプ７０の点灯時において、光源ランプ７０や２つの反射鏡８０、８１が極めて高温となることから、例えばケーシング６１に形成された冷却風供給用の通気口６３を介して、冷却風をケーシング６１内に供給することにより、光源ランプ７０および２つの反射鏡８０、８１を冷却する構成が採用されている。図５において、６４は、冷却風排出用の排気口である。
そして、この光源装置６０においては、ケーシング６１の光出射用開口６２をその外面側から塞ぐよう光透過性を有する窓部材６５が設けられており、これにより、ケーシング内６１が密閉された状態とされることに伴って、光源ランプ７０の点灯時において、光源ランプ７０や２つの反射鏡８０、８１が極めて高温となることから、例えばケーシング６１に形成された冷却風供給用の通気口６３を介して、冷却風をケーシング６１内に供給することにより、光源ランプ７０および２つの反射鏡８０、８１を冷却する構成が採用されている。図５において、６４は、冷却風排出用の排気口である。
光源ランプ７０は、例えば発光管７１およびこの発光管７１の両端に続く封止管７２Ａ、７２Ｂを備えたバルブを有し、発光管７１内に陽極７５および陰極７６が対向配置されると共に例えばキセノンガスが封入されてなるショートアーク型放電ランプが用いられている。
陽極７５および陰極７６は、それぞれ、例えばタングステン棒からなるリード棒７７の先端に固定されて保持されており、各々のリード棒７７は、それぞれ、封止管７２Ａ、７２Ｂ内をその管軸に沿って外方に伸び、その基端部分が封止管７２Ａ、７２Ｂの外端縁より突出する状態で設けられている。そして、封止管７２Ａ、７２Ｂの外端部において、封止管７２Ａ、７２Ｂとリード棒７７とが例えば段継ぎガラスによって封着され、これにより、気密シール部が形成されている。
この光源ランプ７０は、光出射方向後方側に位置される封止管、具体的には、陰極側の封止管７２Ｂに口金７９が取り付けられて、この口金７９が保持部材６６によって保持されることによってケーシング６１に支持されている。
陽極７５および陰極７６は、それぞれ、例えばタングステン棒からなるリード棒７７の先端に固定されて保持されており、各々のリード棒７７は、それぞれ、封止管７２Ａ、７２Ｂ内をその管軸に沿って外方に伸び、その基端部分が封止管７２Ａ、７２Ｂの外端縁より突出する状態で設けられている。そして、封止管７２Ａ、７２Ｂの外端部において、封止管７２Ａ、７２Ｂとリード棒７７とが例えば段継ぎガラスによって封着され、これにより、気密シール部が形成されている。
この光源ランプ７０は、光出射方向後方側に位置される封止管、具体的には、陰極側の封止管７２Ｂに口金７９が取り付けられて、この口金７９が保持部材６６によって保持されることによってケーシング６１に支持されている。
近年においては、このような光源装置が搭載された投影装置を持ち運んで、様々な場所で利用する傾向にある。そのため、投影装置の小型化が要請されており、このような要請に対して、例えば光源装置を小型化することが必要とされている。
光源装置の小型化を図るための手段の一として、例えば光源ランプそれ自体を小型化することが挙げられるが、光源ランプを単に小型のものとして構成した場合には、光源ランプ７０の点灯時において、陽極７５の基端部と、例えば段継ぎガラスによる、封止管７２Ａとリード棒７７との気密シール部との間の離間距離が短くなって、光源ランプ７０の点灯時において極めて高温となる陽極７５と気密シール部とが近接することとなるため、気密シール部の温度が高温となってバルブが破損しやすくなる、という問題が生ずる。
光源装置の小型化を図るための手段の一として、例えば光源ランプそれ自体を小型化することが挙げられるが、光源ランプを単に小型のものとして構成した場合には、光源ランプ７０の点灯時において、陽極７５の基端部と、例えば段継ぎガラスによる、封止管７２Ａとリード棒７７との気密シール部との間の離間距離が短くなって、光源ランプ７０の点灯時において極めて高温となる陽極７５と気密シール部とが近接することとなるため、気密シール部の温度が高温となってバルブが破損しやすくなる、という問題が生ずる。
このような問題に対して、光源ランプの気密シール部の温度上昇を防止するために、例えば気密シール部より外方に突出して延びるよう配設されているリード棒に冷却フィンを設け、これにより、リード棒を冷却する手段が採用されている（特許文献１参照）。
また、例えばリード棒の周囲にリード棒の外周面から径方向に間隙を隔てて複数枚の導風板を軸方向に延びるよう配設して、リード棒と導風板の間隙に冷却風を流通させることによってリード棒を冷却する手段が開示されている（特許文献２参照）。
実用新案登録第２５３２７１２号公報
特開２００３−１３２８４５号公報
また、例えばリード棒の周囲にリード棒の外周面から径方向に間隙を隔てて複数枚の導風板を軸方向に延びるよう配設して、リード棒と導風板の間隙に冷却風を流通させることによってリード棒を冷却する手段が開示されている（特許文献２参照）。
しかしながら、上記の技術のいずれのものにおいても、リード棒の冷却効果は十分に得られるものの、次のような問題が生ずることが判明した。すなわち、光源ランプは、点灯時における発光管内の内圧が極めて高くなることから、点灯時においてバルブが破裂することがある。そして、上記構成の光源装置６０においては、光源ランプ７０の一方の封止管７２Ｂのみが支持された構成（片持ち構造）とされていることから、バルブの破片が飛散して窓部材６５に衝突することにより窓部材６５を破損させてしまう場合がある、という問題があることが判明した。特に、光源装置がプロジェクタ装置内に搭載された状態において、窓部材が破損した場合には、プロジェクタ装置の周辺機器に悪影響を及ぼすことになる。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、光源ランプのバルブが破裂することを抑制することができ、バルブが破裂した場合であっても、ケーシングに設けられた窓部材が破損することを防止することのできる小型の光源装置を提供することを目的とする。
本発明の光源装置は、光出射口が形成されたケーシングと、このケーシング内に配置された光源ランプおよびこの光源ランプから放射される光を光出射口を介して投射する反射鏡と、前記光出射口をケーシングの外側から塞ぐよう設けられた光透過性を有する窓部材とを備えてなり、前記光源ランプの点灯時において、当該光源ランプおよび反射鏡を冷却するための冷却風がケーシング内に導入される構成とされたものであって、
光源ランプは、内部に一対の電極が対向配置された発光管とこの発光管の両端に連続して外方に伸びる封止管とを有するバルブを備え、前記電極に電気的に接続されたリード棒が封止管の外端より突出して伸びるよう設けられ、当該封止管において気密シール部が形成されてなるものであり、光出射方向後方側に位置される封止管のみがケーシングに支持されて、バルブの管軸が光出射方向に沿って伸びる姿勢で配置されており、
光源ランプにおける光出射方向前方側に位置される一方のリード棒には、ケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径より大きい径方向寸法を有する放熱フィンが、光出射口の周縁部分に対向する当該放熱フィンの外端縁部分をケーシングの内壁に接触させたとき、リード棒および放熱フィンが窓部材に接触しない状態となる位置に、設けられていることを特徴とする。
ここに、「最大径」とは、光出射口の開口縁形状が例えば円形である場合には、その直径をいい、光出射口の開口縁形状が例えば多角形などの円形以外の形状である場合には、開口縁を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる幅寸法をいい、例えば光出射口の開口縁形状が四角形である場合には、対角線の寸法をいうものとする。
光源ランプは、内部に一対の電極が対向配置された発光管とこの発光管の両端に連続して外方に伸びる封止管とを有するバルブを備え、前記電極に電気的に接続されたリード棒が封止管の外端より突出して伸びるよう設けられ、当該封止管において気密シール部が形成されてなるものであり、光出射方向後方側に位置される封止管のみがケーシングに支持されて、バルブの管軸が光出射方向に沿って伸びる姿勢で配置されており、
光源ランプにおける光出射方向前方側に位置される一方のリード棒には、ケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径より大きい径方向寸法を有する放熱フィンが、光出射口の周縁部分に対向する当該放熱フィンの外端縁部分をケーシングの内壁に接触させたとき、リード棒および放熱フィンが窓部材に接触しない状態となる位置に、設けられていることを特徴とする。
ここに、「最大径」とは、光出射口の開口縁形状が例えば円形である場合には、その直径をいい、光出射口の開口縁形状が例えば多角形などの円形以外の形状である場合には、開口縁を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる幅寸法をいい、例えば光出射口の開口縁形状が四角形である場合には、対角線の寸法をいうものとする。
本発明の光源装置においては、放熱フィンが、複数の冷却風流通孔が厚み方向に貫通して伸びるよう形成された構成とされていることが好ましい。
また、本発明の光源装置においては、放熱フィンが、互いに材質が異なる２つの金属板が重ね合わされてなり、一方の金属板が熱伝導特性に優れ、他方の金属板が導電特性に優れたものにより構成されていることが好ましい。
本発明の光源装置によれば、基本的には、光出射方向後方側に位置される封止管のみが支持された光源ランプにおける光出射方向前方側に位置された、封止管の外端より突出するリード棒に、放熱フィンが取り付けられているため、光源ランプの点灯時において、リード棒の十分な冷却効果を得ることができ、気密シール部の温度が高温となることを抑制することができる結果、バルブが破裂することを抑制することができると共に、光源ランプの小型化を図ることができる。
しかも、光源ランプが点灯時に破裂して光源ランプの破片が飛散した場合であっても、放熱フィンが、ケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径よりも大きい径方向寸法を有するものであることにより、当該放熱フィンがケーシングに激突した際にストッパとして機能して、光源ランプの破片が窓部材に直接的に激突することを防止することができるので、窓部材が破損することを確実に防止することができる。
しかも、光源ランプが点灯時に破裂して光源ランプの破片が飛散した場合であっても、放熱フィンが、ケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径よりも大きい径方向寸法を有するものであることにより、当該放熱フィンがケーシングに激突した際にストッパとして機能して、光源ランプの破片が窓部材に直接的に激突することを防止することができるので、窓部材が破損することを確実に防止することができる。
また、放熱フィンが各々厚み方向に貫通して伸びる複数の冷却風流通孔が形成されたものであることにより、冷却風に対する接触面積を増大させることができるので、光出射方向前方側に位置されるリード棒の十分な冷却効果を確実に得ることができる。
さらに、放熱フィンが、互いに異なる材質の２つの金属板が重ね合せられてなり、一方の金属板が熱伝導特性に優れたものであり、他方の金属板が導電特性に優れたものであることにより、一方の金属板の作用によって、光出射方向前方側に位置されるリード棒の熱を高い効率で放熱することができるので、気密シール部が高温となることを確実に抑制することができると共に、他方の金属板の作用によって、光源ランプに対する給電を良好に行うことができる。
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図、図２は、図１に示す光源装置における光源ランプの一構成例を示す説明用断面図である。
この光源装置１０は、例えば開口縁形状が円形である光出射口１２が形成された、例えばアルミニウムよりなる略箱状のケーシング１１を備えてなり、このケーシング１１内に、光源ランプ２０およびこの光源ランプ２０から放射される光を光出射口１２を介して投射する２つの反射鏡が収納されて構成されている。なお、光出射口１２の開口縁形状は円形に限定されるものではない。
図１において、１３は、光源ランプ２０の点灯時において、ケーシング１１内に冷却風を導入するための通気口であり、１４は、ケーシング１１内に導入された空気を外部に排出するための排気口である。
ケーシング１１には、光透過性を有する窓部材１５がケーシング１１の光出射口１２をその外側から塞ぐよう設けられており、これにより、光出射窓が構成されている。ここに、窓部材１５の材質としては、例えば硼珪酸ガラス等を例示することができる。
図１は、本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す説明用断面図、図２は、図１に示す光源装置における光源ランプの一構成例を示す説明用断面図である。
この光源装置１０は、例えば開口縁形状が円形である光出射口１２が形成された、例えばアルミニウムよりなる略箱状のケーシング１１を備えてなり、このケーシング１１内に、光源ランプ２０およびこの光源ランプ２０から放射される光を光出射口１２を介して投射する２つの反射鏡が収納されて構成されている。なお、光出射口１２の開口縁形状は円形に限定されるものではない。
図１において、１３は、光源ランプ２０の点灯時において、ケーシング１１内に冷却風を導入するための通気口であり、１４は、ケーシング１１内に導入された空気を外部に排出するための排気口である。
ケーシング１１には、光透過性を有する窓部材１５がケーシング１１の光出射口１２をその外側から塞ぐよう設けられており、これにより、光出射窓が構成されている。ここに、窓部材１５の材質としては、例えば硼珪酸ガラス等を例示することができる。
光源ランプ２０は、発光空間を形成する例えば楕円球形状の発光管２１およびこの発光管２１の両側に連続して外方に突出して伸びる封止管２２Ａ、２２Ｂを有するバルブ２０Ａを備えており、発光管２１内には、陽極２５および陰極２６が互いに対向配置されていると共に例えばキセノン、アルゴン、クリプトン等の希ガス若しくはこれらの混合物よりなる封入ガス、および必要に応じて用いられる水銀などの発光物質が封入されている。
陽極２５および陰極２６は、それぞれ、例えばタングステン棒からなるリード棒２７Ａ、２７Ｂの先端に固定されて保持されており、各々のリード棒２７Ａ、２７Ｂは、それぞれ、封止管２２Ａ、２２Ｂ内をその管軸に沿って外方に伸び、その基端部分が封止管２２Ａ、２２Ｂの外端縁より突出する状態で設けられている。
そして、封止管２２Ａ、２２Ｂの外端部において、封止管２２Ａ、２２Ｂとリード棒２７Ａ、２７Ｂとが段継ぎガラス２３によって封着され、これにより、気密シール部２３１が形成されている。
図２において、２２１は、封止管２２Ａ、２２Ｂの一部が縮径されて形成された絞り込み部である。また、２８は、封止管２２Ａ、２２Ｂの絞り込み部２２１内に配置されて絞り込み部２２１に融着されたスリーブ部材であって、このスリーブ部材２８の中央貫通孔に、リード棒２７Ａ、２７Ｂが挿通されている。
陽極２５および陰極２６は、それぞれ、例えばタングステン棒からなるリード棒２７Ａ、２７Ｂの先端に固定されて保持されており、各々のリード棒２７Ａ、２７Ｂは、それぞれ、封止管２２Ａ、２２Ｂ内をその管軸に沿って外方に伸び、その基端部分が封止管２２Ａ、２２Ｂの外端縁より突出する状態で設けられている。
そして、封止管２２Ａ、２２Ｂの外端部において、封止管２２Ａ、２２Ｂとリード棒２７Ａ、２７Ｂとが段継ぎガラス２３によって封着され、これにより、気密シール部２３１が形成されている。
図２において、２２１は、封止管２２Ａ、２２Ｂの一部が縮径されて形成された絞り込み部である。また、２８は、封止管２２Ａ、２２Ｂの絞り込み部２２１内に配置されて絞り込み部２２１に融着されたスリーブ部材であって、このスリーブ部材２８の中央貫通孔に、リード棒２７Ａ、２７Ｂが挿通されている。
この光源ランプ２０には、陰極側の封止管２２Ｂの外端部に口金２９が設けられており、この口金２９がケーシング１１に固定された保持部材１６によって保持されることにより、陽極２５が光出射方向前方（図１において右方）側に位置された状態において、バルブ２０Ａの管軸が光出射方向に沿って伸びる姿勢で配置されている。
この光源装置１０においては、例えば楕円集光鏡よりなる第１の反射鏡３０が、その第１焦点が光源ランプ２０における陽極２５と陰極２６との間に形成されるアークスポット（輝点）と一致する状態で設けられていると共に、光源装置１０の光出射方向に対して第１の反射鏡３０の前方位置において、例えば球面鏡よりなる第２の反射鏡３１がその焦点がアークスポットに一致するよう配置されている。
このような構成とされていることにより、光源ランプ２０から放射される光は、その一部が直接あるいは第１の反射鏡３０によって反射されて前方に投射されると共に、第１の反射鏡３０の外縁より前方外方に指向する光が第２の反射鏡３１によってアーク領域に戻された後、第１の反射鏡３０によって集光されて前方に投射される。
このような構成とされていることにより、光源ランプ２０から放射される光は、その一部が直接あるいは第１の反射鏡３０によって反射されて前方に投射されると共に、第１の反射鏡３０の外縁より前方外方に指向する光が第２の反射鏡３１によってアーク領域に戻された後、第１の反射鏡３０によって集光されて前方に投射される。
以上の光源装置１０においては、光源ランプ２０における光出射方向前方側に位置されるリード棒、すなわち陽極側のリード棒２７Ａの封止管２２Ａの外端より突出する突出部分には、ケーシング１１における光出射口１２の開口縁の最大径、具体的には、円形の光出射口１２の直径よりも大きい径方向寸法（全長）を有する放熱フィン４０が設けられている。
具体的には、放熱フィン４０は、ケーシング１１における光出射口１２の周縁部分に対向する当該放熱フィン４０の外端縁部分をケーシング１１の内壁面に接触させたとき、リード棒２７Ａおよび放熱フィン４０が窓部材１５に接触しない状態となる位置に、設けられており、この実施例においては、例えば、放熱フィン４０の光出射口１２に対向する部分の外端縁部分と窓部材１５の内面との最短離間距離ａが、光出射口１２に対向する部分以外の放熱フィン４０の外端縁部分とケーシング１１の内壁面との最短離間距離ｂよりも大きくなる状態であって、陽極側のリード棒２７Ａが放熱フィン４０の外端縁より外方に突出しない状態とされている。
具体的には、放熱フィン４０は、ケーシング１１における光出射口１２の周縁部分に対向する当該放熱フィン４０の外端縁部分をケーシング１１の内壁面に接触させたとき、リード棒２７Ａおよび放熱フィン４０が窓部材１５に接触しない状態となる位置に、設けられており、この実施例においては、例えば、放熱フィン４０の光出射口１２に対向する部分の外端縁部分と窓部材１５の内面との最短離間距離ａが、光出射口１２に対向する部分以外の放熱フィン４０の外端縁部分とケーシング１１の内壁面との最短離間距離ｂよりも大きくなる状態であって、陽極側のリード棒２７Ａが放熱フィン４０の外端縁より外方に突出しない状態とされている。
放熱フィン４０は、図３に示すように、互いに異なる材質の２つの金属板が重ね合せられてなり、一方の金属板４１が導電特性に優れたものであり、他方の金属板４２が熱伝導特性に優れたものにより構成されている。
そして、一方の金属板４１の下端には、給電線が接続された図示しない舌片部分が設けられており、これにより、一方の金属板４１が陽極側のリード棒２７Ａに対する給電部材としての機能を有するものとされている。
そして、一方の金属板４１の下端には、給電線が接続された図示しない舌片部分が設けられており、これにより、一方の金属板４１が陽極側のリード棒２７Ａに対する給電部材としての機能を有するものとされている。
放熱フィン４０を構成する各々の金属板４１、４２は、それぞれ、例えば全体が略方形板状の長尺なものであって、長手方向（径方向）における中央領域において、一側から幅方向内方に向かって伸びるテーパ状の切り欠き部４３を有すると共に（図１参照）、長手方向の中央位置において、厚み方向に弧状に湾曲する膨出部分４４を有する。
そして、一方の金属板４１および他方の金属板４２は、陽極側のリード棒２７Ａを各々の膨出部分４４によって狭圧して重ね合わせられた状態において、締結部材４６によって陽極側のリード棒２７Ａに対して固定される。
そして、一方の金属板４１および他方の金属板４２は、陽極側のリード棒２７Ａを各々の膨出部分４４によって狭圧して重ね合わせられた状態において、締結部材４６によって陽極側のリード棒２７Ａに対して固定される。
放熱フィン４０を構成する２種類の金属板の材質の組み合わせの一例を示すと、一方の金属板４１の材質としては、例えば表面にニッケルメッキがなされた銅（Ｃｕ）が用いられ、他方の金属板４２の材質としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）が用いられる。
放熱フィン４０には、一方の金属板４１および他方の金属板４２を貫通して厚み方向に延びる複数の冷却風流通孔４５が形成されている。
この実施例においては、冷却風流通孔４５は、放熱フィン４０における所定の格子点位置例えば千鳥格子状の位置において、放熱フィン４０の面積に対する開口面積の総面積の割合が例えば１０％以下となる状態で、形成されている。
この実施例においては、冷却風流通孔４５は、放熱フィン４０における所定の格子点位置例えば千鳥格子状の位置において、放熱フィン４０の面積に対する開口面積の総面積の割合が例えば１０％以下となる状態で、形成されている。
この光源装置１０においては、ケーシング１１の通気口１３を介して供給される冷却風が、放熱フィン４０における他方の金属板４２の表面に対して所定の角度例えば４５°で吹き付けられる状態とされている。
例えば、放熱フィン４０が通気口１３に対して所定の角度で傾斜する状態で設けられた構成であっても、冷却風を放熱フィン４０に対して所定の角度で供給するための適宜の整流手段を通気口１３に設けた構成であっても、いずれの構成であってもよい。
例えば、放熱フィン４０が通気口１３に対して所定の角度で傾斜する状態で設けられた構成であっても、冷却風を放熱フィン４０に対して所定の角度で供給するための適宜の整流手段を通気口１３に設けた構成であっても、いずれの構成であってもよい。
上記のような光源装置１０の一例においては、ケーシング１１は、高さ１５０ｍｍ、幅２００ｍｍ、奥行１５０ｍｍ、内容積が４５００ｃｍ3 、光出射口１２の開口縁の最大径が直径６５〜７０ｍｍであるものであり、窓部材１５は、直径が７５ｍｍ、厚みが３ｍｍであるものであり、光源ランプ２０は、定格ランプ電力が例えば２ｋＷ、点灯時におけるガス圧が例えば２ＭＰａ以上、全長が１９３ｍｍ、陽極２５の基端部と陽極側の気密シール部２３１との離間距離Ｌが３０ｍｍであるものであり、放熱フィン４０を構成する各金属板４１、４２は、径方向の全長が１１０ｍｍ、厚みが１ｍｍ、面積が２５００ｍｍ2 、各々の冷却風流通孔４５の開口径が直径３ｍｍ、冷却風流通孔４５の数が３６個、冷却風流通孔４５の開口面積の総面積が８４ｍｍ2 （放熱フィン４０に対する面積比３．４％）であるものであり、ケーシング１１内に供給される冷却風の風量は例えば毎分２ｍ3 である。
上記構成の光源装置１０によれば、基本的には、陰極側の封止管２２Ｂのみが支持された光源ランプ２０における陽極側のリード棒２７Ａの、封止管２２Ａの外端より突出する部分に、放熱フィン４０が直接的に取り付けられていることにより、光源ランプ２０の点灯時において、陽極側のリード棒２７Ａの十分な冷却効果を得ることができるので、気密シール部２３１が高温となることを抑制することができる結果、バルブ２０Ａが破裂することを抑制することができ、従って、例えば陽極２５の基端部と気密シール部２３１との間の離間距離Ｌを短くすることなどによって光源ランプ２０の小型化を図ることができる。具体的には、陽極２５の基端部と気密シール部２３１との間の離間距離Ｌを、例えば３０ｍｍ以下とすることができる。
しかも、光源ランプ２０におけるバルブ２０Ａが破裂して光源ランプ２０の破片が飛散した場合であっても、放熱フィン４０が、ケーシング１１における光出射口１２の開口縁の最大径よりも径方向の寸法が大きいものであることにより、放熱フィン４０がケーシング１１に激突した際にストッパとして機能して、光源ランプ２０の破片が窓部材１５に直接的に激突することを防止することができるので、換言すれば、衝撃を受けるものが窓部材１５を囲むケーシング部分であるので、窓部材１５が破損することを確実に防止することができる。
従って、上記構成の光源装置１０は、窓部材１５が破損することによって周辺機器に対して悪影響を及ぼすことがなく、例えば小型のプロジェクタ装置を構成する場合に、極めて有用なものとなる。
しかも、光源ランプ２０におけるバルブ２０Ａが破裂して光源ランプ２０の破片が飛散した場合であっても、放熱フィン４０が、ケーシング１１における光出射口１２の開口縁の最大径よりも径方向の寸法が大きいものであることにより、放熱フィン４０がケーシング１１に激突した際にストッパとして機能して、光源ランプ２０の破片が窓部材１５に直接的に激突することを防止することができるので、換言すれば、衝撃を受けるものが窓部材１５を囲むケーシング部分であるので、窓部材１５が破損することを確実に防止することができる。
従って、上記構成の光源装置１０は、窓部材１５が破損することによって周辺機器に対して悪影響を及ぼすことがなく、例えば小型のプロジェクタ装置を構成する場合に、極めて有用なものとなる。
また、放熱フィン４０が各々厚み方向に貫通して伸びる複数の冷却風流通孔４５が形成されているものであることにより、冷却風に対する接触面積を増大させることができるので、陽極側のリード棒２７Ａの十分な冷却効果を確実に得ることができる。
さらに、放熱フィン４０が、互いに異なる材質の２つの金属板、具体的には、例えばＡｌ板とＣｕ板とが重ね合せられてなるものであることにより、主に熱伝導特性に優れた他方の金属板４２を構成するＡｌ板の作用によって、陽極側のリード棒２７Ａの熱を高い効率で放熱することができるので、気密シール部２３１が高温となることを確実に抑制することができ、しかも、導電特性に優れた一方の金属板４１を構成するＣｕ板の作用によって、放熱フィン４０を介して光源ランプ２０に対する給電を良好に行うことができる。
＜第２の実施形態＞
図４は、本発明の光源装置の他の例における構成の概略を示す説明用断面図である。
この光源装置５０は、放熱フィン５１が窓部材１５と対向している部分に、外方（前方）に突出する突出部分（隆起部分）５２を有するものとされていること以外は、図１に示す光源装置１０と同様の構成を有する。なお、図１に示す光源装置と同一の構成部材については、便宜上、同一の符号が付してある。
図４は、本発明の光源装置の他の例における構成の概略を示す説明用断面図である。
この光源装置５０は、放熱フィン５１が窓部材１５と対向している部分に、外方（前方）に突出する突出部分（隆起部分）５２を有するものとされていること以外は、図１に示す光源装置１０と同様の構成を有する。なお、図１に示す光源装置と同一の構成部材については、便宜上、同一の符号が付してある。
この光源装置５０においては、図１に示す光源装置１０と同様に、放熱フィン５１が、ケーシング１１の光出射口１２の周縁部分に対向する当該放熱フィン５１の外端縁部分をケーシング１１の内壁面に接触させたとき、リード棒２７Ａおよび放熱フィン５１の突出部分５２が窓部材１５に接触しない状態となる位置に、設けられており、この実施例においては、例えば、陽極側のリード棒２７Ａの先端と窓部材１５の内面との最短離間距離ａが、放熱フィン５１における突出部分５２以外の外端縁部分とケーシング１１の内壁面との最短離間距離ｂよりも大きくなる状態とされている。
この光源装置５０においては、例えば陽極側のリード棒２７Ａが放熱フィン５１の外端より突出した状態とされていることから、ケーシング１１の光出射口１２に対応する開口部が形成された例えば円板状のスペーサ５５を介して窓部材１５がケーシング１１に設けられた構成とされているが、上記のような状態を実現することができれば、図１に示す光源装置１０のように、窓部材１５が直接的にケーシング１１に設けられた構成とされていてもよい。
この光源装置５０においては、例えば陽極側のリード棒２７Ａが放熱フィン５１の外端より突出した状態とされていることから、ケーシング１１の光出射口１２に対応する開口部が形成された例えば円板状のスペーサ５５を介して窓部材１５がケーシング１１に設けられた構成とされているが、上記のような状態を実現することができれば、図１に示す光源装置１０のように、窓部材１５が直接的にケーシング１１に設けられた構成とされていてもよい。
而して、ケーシング１１および放熱フィン５１は、互いに電気的に絶縁されていることが必要とされるため、放熱フィン５１は、ケーシング１１に対して一定の距離が隔てられて設けられていることが必要である。
然るに、このような構成の光源装置５０によれば、放熱フィン５１をその外端における突出部分５２の少なくとも一部がケーシング１１の光出射口１２の空間内に収容された状態で設けることができるので、十分な放熱面積（冷却風に対する接触面積）を有する放熱フィン５１を用いながら、ケーシング１１と放熱フィン５１との電気的な絶縁性が十分に確保されたものとして構成することができる。従って、基本的には、図１に示す構成の光源装置１０と同様の効果を得ることができ、しかも、ケーシング１１の小型化、具体的には、ケーシング１１の幅寸法（光出射方向の寸法）を図１に示す光源装置に比して１．５％程度小さくすることができるので、光源装置５０全体を一層小型のものとして構成することができる。
然るに、このような構成の光源装置５０によれば、放熱フィン５１をその外端における突出部分５２の少なくとも一部がケーシング１１の光出射口１２の空間内に収容された状態で設けることができるので、十分な放熱面積（冷却風に対する接触面積）を有する放熱フィン５１を用いながら、ケーシング１１と放熱フィン５１との電気的な絶縁性が十分に確保されたものとして構成することができる。従って、基本的には、図１に示す構成の光源装置１０と同様の効果を得ることができ、しかも、ケーシング１１の小型化、具体的には、ケーシング１１の幅寸法（光出射方向の寸法）を図１に示す光源装置に比して１．５％程度小さくすることができるので、光源装置５０全体を一層小型のものとして構成することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、放熱フィンの形状は、径方向の全長がケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径より大きいものであれば、特に限定されるものではない。
また、冷却風流通孔の数、形成位置のパターンおよび開口径の大きさは、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜変更することができる。
さらに、本発明は、段継ぎガラスによって気密シール構造が形成されてなる光源ランプを備えたものに限定されず、例えば先端に陽極または陰極を支持する内部リード棒が封止管内に気密に埋設された金属箔を介して外部リード棒に接続されることにより気密シール構造が形成されてなる光源ランプを備えたものに適用することができる。
例えば、放熱フィンの形状は、径方向の全長がケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径より大きいものであれば、特に限定されるものではない。
また、冷却風流通孔の数、形成位置のパターンおよび開口径の大きさは、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜変更することができる。
さらに、本発明は、段継ぎガラスによって気密シール構造が形成されてなる光源ランプを備えたものに限定されず、例えば先端に陽極または陰極を支持する内部リード棒が封止管内に気密に埋設された金属箔を介して外部リード棒に接続されることにより気密シール構造が形成されてなる光源ランプを備えたものに適用することができる。
１０ 光源装置
１１ ケーシング
１２ 光出射口
１３ 通気口
１４ 排気口
１５ 窓部材
１６ 保持部材
２０ 光源ランプ
２０Ａ バルブ
２１ 発光管
２２Ａ、２２Ｂ 封止管
２２１ 絞り込み部
２３ 段継ぎガラス
２３１ 気密シール部
２５ 陽極
２６ 陰極
２７Ａ、２７Ｂ リード棒
２８ スリーブ部材
２９ 口金
３０ 第１の反射鏡
３１ 第２の反射鏡
４０ 放熱フィン
４１ 一方の金属板
４２ 他方の金属板
４３ 切り欠き部
４４ 膨出部分
４５ 冷却風流通孔
４６ 締結部材
５０ 光源装置
５１ 放熱フィン
５２ 突出部分
５５ スペーサ
６０ 光源装置
６１ ケーシング
６２ 光出射用開口
６３ 通気口
６４ 排気口
６５ 窓部材
６６ 保持部材
７０ 光源ランプ
７１ 発光管
７２Ａ、７２Ｂ 封止管
７５ 陽極
７６ 陰極
７７ リード棒
７９ 口金
８０ 凹面反射鏡
８１ 球面反射鏡
１１ ケーシング
１２ 光出射口
１３ 通気口
１４ 排気口
１５ 窓部材
１６ 保持部材
２０ 光源ランプ
２０Ａ バルブ
２１ 発光管
２２Ａ、２２Ｂ 封止管
２２１ 絞り込み部
２３ 段継ぎガラス
２３１ 気密シール部
２５ 陽極
２６ 陰極
２７Ａ、２７Ｂ リード棒
２８ スリーブ部材
２９ 口金
３０ 第１の反射鏡
３１ 第２の反射鏡
４０ 放熱フィン
４１ 一方の金属板
４２ 他方の金属板
４３ 切り欠き部
４４ 膨出部分
４５ 冷却風流通孔
４６ 締結部材
５０ 光源装置
５１ 放熱フィン
５２ 突出部分
５５ スペーサ
６０ 光源装置
６１ ケーシング
６２ 光出射用開口
６３ 通気口
６４ 排気口
６５ 窓部材
６６ 保持部材
７０ 光源ランプ
７１ 発光管
７２Ａ、７２Ｂ 封止管
７５ 陽極
７６ 陰極
７７ リード棒
７９ 口金
８０ 凹面反射鏡
８１ 球面反射鏡
Claims (3)
- 光出射口が形成されたケーシングと、このケーシング内に配置された光源ランプおよびこの光源ランプから放射される光を光出射口を介して投射する反射鏡と、前記光出射口をケーシングの外側から塞ぐよう設けられた光透過性を有する窓部材とを備えてなり、前記光源ランプの点灯時において、当該光源ランプおよび反射鏡を冷却するための冷却風がケーシング内に導入される構成とされた光源装置であって、
光源ランプは、内部に一対の電極が対向配置された発光管とこの発光管の両端に連続して外方に伸びる封止管とを有するバルブを備え、前記電極に電気的に接続されたリード棒が封止管の外端より突出して伸びるよう設けられ、当該封止管において気密シール部が形成されてなるものであり、光出射方向後方側に位置される封止管のみがケーシングに支持されて、バルブの管軸が光出射方向に沿って伸びる姿勢で配置されており、
光源ランプにおける光出射方向前方側に位置される一方のリード棒には、ケーシングにおける光出射口の開口縁の最大径より大きい径方向寸法を有する放熱フィンが、光出射口の周縁部分に対向する当該放熱フィンの外端縁部分をケーシングの内壁に接触させたとき、リード棒および放熱フィンが窓部材に接触しない状態となる位置に、設けられていることを特徴とする光源装置。 - 放熱フィンには、複数の冷却風流通孔が厚み方向に貫通して伸びるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 放熱フィンは、互いに材質が異なる２つの金属板が重ね合わされてなり、一方の金属板が熱伝導特性に優れ、他方の金属板が導電特性に優れたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
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