(57)【要約】【課題】  反射鏡の有効反射面積を阻害することなく、ランプからの光出力を有効利用し、反射鏡背面の電気的な絶縁距離を最小限にとどめ、反射鏡ユニットを小型化することができる、光源ユニットを提供すること。【解決手段】  凹面反射鏡と、両端封止型の放電ランプを有し、該放電ランプの一方の封止部がベース部材に固定され、該ベース部材が該凹面反射鏡の首部の開口部に固定されてなる光源ユニットにおいて、該放電ランプの該一方の封止部から直接に突出する外部リードあるいは該外部リードに接続された給電線が、前記ベース部材、あるいは前記ベース部材に保持された端子部材、に繋止されてなる光源ユニットとする。【選択図】  図  １
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹面反射鏡と、両端封止型の放電ランプを有し、該放電ランプの一方の封止部がベース部材に固定され、該ベース部材が該凹面反射鏡の首部の開口部に固定されてなる光源ユニットにおいて、
該放電ランプの該一方の封止部から直接に突出する外部リードあるいは該外部リードに接続された給電線が、前記ベース部材に保持された端子部材に繋止されてなることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
凹面反射鏡と、両端封止型の放電ランプを有し、該放電ランプの一方の封止部がベース部材に固定され、該ベース部材が該凹面反射鏡の首部の開口部に固定されてなる光源ユニットにおいて、
該放電ランプの該一方の封止部から直接に突出する外部リードあるいは該外部リードに接続された給電線が、前記ベース部材に繋止されてなることを特徴とする光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶プロジェクタ装置に使用される、ショートアーク型高圧放電ランプを使用し、凹面反射鏡を備えた光源ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶プロジェクタ装置の照明光源としては、例えば超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどの放電ランプよりなる光源ランプと、当該光源ランプから放射される光を高い効率で前方に投射する、前面に光投射口を有する凹面反射鏡とよりなる光源ユニットが用いられている。
【０００３】
図６には従来用いられている光源ユニットの一例の断面図を示す。この光源ユニット１０´は、筒状首部２５´を備えた凹面反射鏡２０´を備えてなり、この凹面反射鏡２０´における筒状首部２５´の後端部には、当該筒状首部２５´の外径と適合した内径を有する筒状のベース部材４０´が接着剤５５´などによって固着されている。放電ランプ３０´は両端封止型ランプであり、その中に一対の電極を対向配置した発光管部３２´とその両側に封止管部３３´Ａ、３３´Ｂを備えた放電容器３１´を有し、一方の封止管部３３´Ａには口金４５を備え、口金４５がベース部材４０´に固定されている。
【０００４】
近年、液晶プロジェクタ装置においては、より一層の小型化が切望されており、照明光源として用いられる光源ユニットにも、その収容スペースを狭小化すべく小型化が要請されている。具体的には、口金を有しないで直接、封止管部３３´Ａを接着剤５５´等で凹面反射鏡２０´に固定し、反射鏡首部２５´を狭く小型にした光源ユニットが現出してきている。図７にその一例を示す。この例では、ランプの封止部から通って抜けてきた導通線６０´Ａは凹面反射鏡の首部開口部２５Ｋを介して、凹面反射鏡外表面に案内され、その外表面上に設けられた接点部材９１´に接続されている。しかしながら、接点端子部Ｓは凹面反射鏡２０´の一部に開孔２４´を設けて設置されているために、本来利用し得る反射鏡面の使用面積を小さくさせ、光源ユニットとしての機能を損なっている。例えば、接点端子部１個によって反射光束量は約２％も低下する。
【０００５】
また、外部リード５０´Ｂから凹面反射鏡２０´に備えた接点部材９０´まで導通線６０´Ｂで開孔２４´を介して接続するために、凹面反射鏡２０´周辺で絶縁する範囲が広くなったり、放電ランプの場合、始動時の高電圧印加によって確保すべき、絶縁距離は更に必要となってしまう。
【０００６】
また、凹面反射鏡の反射面は可視光域の光を反射し、紫外域、赤外域の光を透過させるコールドミラーになっている。図７の例では、電気配線の被覆等は省略されているが、一般に、凹面反射鏡の背面には外部リードから接点部材まで絶縁のためにシリコン樹脂などの被覆材が付いた導通線が敷設される。しかしながら、凹面反射鏡背面の被覆電気配線は反射鏡を透過してきた紫外域の光を例えば液晶プロジェクタ装置内で照射され続けるために被覆材などが使用中に紫外線劣化を起こし、そこからの揮発成分が反射鏡や周辺の光学レンズなどに付着することで、それらのもつ光学特性を損なわせることがある。
【特許文献１】特開2003-7101号公報
【特許文献２】特表2003-523607号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、反射鏡の有効反射面積を阻害することなくランプからの光出力を有効利用し、反射鏡背面の電気的な絶縁距離を最小限にとどめ、凹面反射鏡背面に配された被覆電気配線が反射鏡を透過してきた紫外域の光によって紫外線劣化を起こしにくくして、反射鏡ユニットを小型化することができる、光源ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、請求項１に記載の発明は、凹面反射鏡と、両端封止型の放電ランプを有し、該放電ランプの一方の封止部がベース部材に固定され、該ベース部材が該凹面反射鏡の首部の開口部に固定されてなる光源ユニットにおいて、該放電ランプの該一方の封止部から直接に突出する外部リードあるいは該外部リードに接続された給電線が、前記ベース部材に保持された端子部材に繋止されてなることを特徴とする光源ユニットとするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、凹面反射鏡と、両端封止型の放電ランプを有し、該放電ランプの一方の封止部がベース部材に固定され、該ベース部材が該凹面反射鏡の首部の開口部に固定されてなる光源ユニットにおいて、該放電ランプの該一方の封止部から直接に突出する外部リードあるいは該外部リードに接続された給電線が、前記ベース部材に繋止されてなることを特徴とする光源ユニットとするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本願請求項１および請求項２の発明によれば、凹面反射鏡の反射面積を減少させる接点部材を低減できるために、光源ユニットの光利用率が高く維持される。
また、反射鏡背面の電気的絶縁範囲が少なくでき、高圧印加して始動を行う場合は沿面距離を確保する必要範囲も縮小できることから、装置の小型化に寄与する。また、反射鏡の開孔の加工数を減らし、接点部材の付設手間の軽減により、製造コストが低減される。そして、凹面反射鏡背面に配される被覆電気配線を短くできるので、反射鏡を透過してきた紫外域の光によって電気配線の被覆材が紫外線劣化を起こしにくくなる。また、被覆電気配線が引っ張りを受けるような場合でも端子部材あるいは端子部材にあるネジ部で当該引っ張る力は抑えられ、給電線には不要な力がかからず、封止管部の外部リードの突出端部分が破損することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を以下に説明する。以降の図においては、放電ランプの放電容器内の電極、金属箔等の各部材については省略して描いている。また、光学ユニットの凹面反射鏡の前面開口側には赤外線カットおよび防爆用に前面ガラスを付設する場合があるが、図面上では省略している。
【００１２】
図１は、本発明の光源ユニットの構成の一例を示す説明用断面図である。図１（ａ）は本発明の典型的な実施形態である光源ユニットの概略断面を示す。凹面反射鏡２０内に両端封止型の放電ランプ３０が配設されている。放電ランプ３０は石英ガラス製の放電容器３１を備え、放電容器３１は発光管部３２とその両側に延在する封止管部３３Ａ、３３Ｂを備える。一方の封止管部３３Ａは反射鏡首部２５に挿通され、ベース部材４０に接着剤５５で固定されている。ベース部材４０は反射鏡首部２５に接着剤５５で固定されている。放電ランプ３０は超高圧水銀ランプあるいはメタルハライドランプである。封止管部３３Ａ、３３Ｂそれぞれからは外方に外部リード５０Ａ、５０Ｂが直接突出している。そして口金は有しない。反射鏡の前面側の外部リード５０Ｂは接続部材５１Ｂで導通線６０Ｂに結線され、凹面反射鏡の開孔２４にてハトメ部材７２を使い被覆電気配線８２の端子８２Ａに結ばれている。
【００１３】
一方、封止部３３Ａから外方に突出する外部リード５０Ａは接続部材５１Ａで導通線６０Ａにつながれる。導通線６０Ａは金属製の端子部材７０にネジ７１で繋止され、端子８１Ａに接続される。端子部材７０はベース部材４０の形状に沿い曲折され、ベース部材４０と凹面反射鏡２０に挟持され、保持されている。図１（ｂ）には図１（ａ）の光源ユニット１０の外観図を示すが、端子部材７０がベース部材４０に挟み込まれ保持されている様子を示している。外部リードや導通線などは省略している。ベース部材４０は熱衝撃に対して耐性があり、電気的絶縁機能を有するセラミック材料から製造され、導体以外には電気的接続はない状態にある。
【００１４】
このような構成にすることで、反射鏡面に接点部材を配する数を減らし、光利用率を高くできる。また、反射鏡背面の電気的絶縁範囲が少なくでき、高圧印加して始動を行う場合は沿面距離を確保する必要範囲も縮小できることから、装置の小型化に寄与する。また、反射鏡の開孔の加工数を減らし、接点部材の付設手間の軽減により、製造コストが低減される。そして、凹面反射鏡背面に配される被覆電気配線を短くでき、反射鏡を透過してくる紫外線による電気配線の被覆材の劣化に伴う不具合を抑制できる。
【００１５】
また、被覆電気配線８１が引っ張りを受けるような場合でも端子部材７０にあるネジ部７１で引っ張る力は抑えられ、給電線６０Ａには不要な力がかからず、封止管部３３Ａの外部リード５０Ａの突出端部分が破損することがない。
【００１６】
なお、外部リード５０Ａを長くして曲折し、直接ネジ部７１に結線してもよい。
【００１７】
図２（ａ）は図１（ａ）の変形例であるが、端子部材７０がリング状であり、ベース部材４０の端部域周面に形成された溝７３に、リング状の端子部材７０のリングに具わった折り曲げ部を嵌めこんで保持される。外部リード５０Ａと５０Ｂはそれぞれ接続部材５１Ａ、５１Ｂで給電線６０Ａ、６０Ｂに接続され、給電線６０Ａが端子部材７０に溶接などで結線される。給電線６０Ｂは凹面反射鏡の開孔２４にてハトメ部材７２を使い被覆電気配線８２の端子８２Ａに結ばれている。図２（ｂ）は、光源ユニット後方から見たベース部材全体を表わした図である。端子部材７０の溝にはめ込まれた折り曲げ部は破線で示してある。
【００１８】
このような構成にすることで、反射鏡面に接点部材を配する数を減らし、光利用率を高くできる。また、反射鏡背面の電気的絶縁範囲が少なくでき、高圧印加して始動を行う場合は沿面距離を確保する必要範囲も縮小できることから、装置の小型化に寄与する。また、反射鏡の開孔の加工数を減らし、接点部材の付設手間の軽減により、製造コストが低減される。そして、凹面反射鏡背面に配される被覆電気配線を短くでき、反射鏡を透過してくる紫外線による電気配線の被覆材の劣化に伴う不具合を抑制できる。
また、被覆電気配線８１が引っ張りを受ける場合も端子部材７０でその引っ張る力は抑えられ、給電線６０Ａには不要な力がかからず、封止管部３３Ａの外部リード５０Ａの突出端部分が破損することがない。
【００１９】
なお、外部リード５０Ａを長くして曲折し、直接ネジ部７１に結線してもよい。
【００２０】
図３は端子部材を使用せず、直接に固定ネジ７１をベース部材４０に固定した例を示す。この場合、セラミック製のベース部材の欠けに注意が必要であるが、施工時のネジの締め付けトルク強度を適当な範囲で管理することによって対応可能である。
【００２１】
図４はベース部材４０に薄肉部４０Ｕを具え、該薄肉部４０Ｕに貫通孔４０ａを設け、外部リード５０Ａに接続された給電線６０Ａがハトメ部材７２で該貫通孔４０ａを用いて端子８１Ａと接続する例を示す。丸枠内の部分図は貫通孔４０ａ近傍の拡大図である。
【００２２】
このような構成にすることで、反射鏡面に接点部材を配する数を減らし、光利用率を高くできる。また、反射鏡背面の電気的絶縁範囲が少なくでき、高圧印加して始動を行う場合は沿面距離を確保する必要範囲も縮小できることから、装置の小型化に寄与する。また、反射鏡の開孔の加工数を減らし、接点部材の付設手間の軽減により、製造コストが低減される。そして、凹面反射鏡背面に配される被覆電気配線を短くでき、反射鏡を透過してくる紫外線による電気配線の被覆材の劣化に伴う不具合を抑制できる。
また、被覆電気配線８１が引っ張りを受ける場合もハトメ部材７２が留められているベース部材４０でその引っ張る力は抑えられ、給電線６０Ａには不要な力がかからず、封止管部３３Ａの外部リード５０Ａの突出端部分が破損することがない。
【００２３】
また、図５は図４の貫通孔４０ａを使った給電線６０Ａの別の固定の仕方を示した図であり、図５に示したように、先端に、かえり８６を設けた銅合金などから成る金属部材８５に給電線６０Ａと端子８１Ａを挿入し、かしめや溶接８７などで固定する。それを図４で示したベース部材４０の貫通孔４０aに挿入して、かえり８６を利用し固定することもできる。図５（ｂ）〜（ｄ）に給電線６０Ａと端子８１Ａの接合の手順が示されている。このようにしても反射鏡面に接点部材を配する数を減らし、光利用率を高くできる。また、反射鏡背面の電気的絶縁範囲が少なくでき、高圧印加して始動を行う場合は沿面距離を確保する必要範囲も縮小できることから、装置の小型化に寄与する。また、反射鏡の開孔の加工数を減らし、接点部材の付設手間の軽減により、製造コストが低減される。そして、被覆電気配線８１が引っ張りを受ける場合にベース部材４０でその引っ張る力は抑えられ、給電線６０Ａには不要な力がかからず、封止管部３３Ａの外部リード５０Ａの突出端部分が破損することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の光源ユニットの一実施例としての断面図を示す。
【図２】本発明の光源ユニットの他の実施例としての断面図を示す。
【図３】本発明の光源ユニットのほかの実施例としての断面図を示す。
【図４】本発明の光源ユニットのほかの実施例としての断面図を示す。
【図５】給電線の繋止部分の一例の拡大図を示す。
【図６】従来の光源ユニットの構造を示す断面図を示す。
【図７】従来の光源ユニットの構造を示す断面図を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１０、１０´  光源ユニット
２０、２０´  凹面反射鏡
２４、２４´  開孔
２５、２５´  筒状首部
２５Ｋ  首部開口部
３０、３０´  光源ランプ
３１、３１´  放電容器
３２、３２´  発光管部    
３３Ａ、３３´Ａ  封止管部
３３Ｂ、３３´Ｂ  封止管部
４０、４０´  ベース部材
４０ａ  貫通孔
４０Ｕ  薄肉部
４５  口金
５０Ａ、５０´Ａ  外部リード
５０Ｂ、５０´Ｂ  外部リード
５１Ａ、５１Ｂ  接続部材
５５、５５´  接着剤
60A、60´Ａ  給電線
60Ｂ、60´Ｂ  給電線
７０  端子部材
７１  固定ネジ
７２  ハトメ部材
７３  溝
８１、８２  被覆電気配線
８１Ａ、８２Ａ  端子
８５  金属部材
８６  かえり
８７  かしめ・溶接部
９０´  接点部材
９１´  接点部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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