(57)【要約】      （修正有）【課題】内部に放電灯が挿入された凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を固定した光照射ユニットであって、光源としての諸特性、凹面反射鏡の成形性および組立性の良好な光照射ユニットを提供する。【解決手段】内部に放電灯１が挿入された凹面反射鏡４の前面開口部周縁に透光板７を装着した光照射ユニットにおいて、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁に、前記透光板の取付け位置を規制する、前記透光板の厚み以下の高さを有する適数個の突起１０を設けることを特徴とする。【選択図】  図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電灯が挿入された凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を取付けてなる光照射ユニットにおいて、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板の取付け位置を規制する、前記透光板の厚み以下の高さを有する適数個の突起を設けたことを特徴とする光照射ユニット。
【請求項２】
前記凹面反射鏡の前面開口部周縁に設けた突起の形状は、円形、楕円形、畝形、鉤形、多角形のうちの少なくとも一つであり、前記前面開口部周縁と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光照射ユニット。
【請求項３】
前記凹面反射鏡はガラス又はセラミックで構成されており、同凹面反射鏡の前面開口部周縁の形状は略四角形であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光照射ユニット。
【請求項４】
前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四辺に、それぞれ少なくとも一つの突起が設けてあることを特徴とする請求項３記載の光照射ユニット。
【請求項５】
前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四つの角部に、それぞれ少なくとも一つの突起が設けてあることを特徴とする請求項３記載の光照射ユニット。
【請求項６】
前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四つの角部に設けた、突起によって透光板の位置を規制し得るように、該透光板の角部が切断または変形してあることを特徴とする請求項５記載の光照射ユニット。
【請求項７】
前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁のうちの一辺と、該一辺に平行な他の一辺の両端に位置する二つの角部に、それぞれ透光板の取付け位置を規制し得る形状の突起が設けてあることを特徴とする請求項３記載の光照射ユニット。
【請求項８】
透光板の取付け位置を規制する突起は、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁に装着された別部材に設けてあることを特徴とする請求項第１項記載の光照射ユニット。
【請求項９】
前記凹面反射鏡はガラス又はセラミックで構成されており、同凹面反射鏡の前面開口部周縁の形状は略四角形であることを特徴とする請求項８記載の光照射ユニット。
【請求項１０】
前記凹面反射鏡の前面開口部周縁の一部から側壁にかけて、冷却用切欠部が形成してあることを特徴とする請求項９記載の光照射ユニット。
【請求項１１】
前記冷却用切欠部には通気性プロテクタが装着してあり、該通気性プロテクタの一部に透光板の取付け位置を規制する突起が設けてあることを特徴とする請求項１０記載の光照射ユニット。
【請求項１２】
内部に放電灯が挿入された凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を取付けてなる光照射ユニットにおいて、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁の全周または一部に、透光板の取付け位置を規制する溝部を設け、該溝部の深さを前記透光板の厚み以下としたことを特徴とする光照射ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、凹面反射鏡と放電灯とを組み合わせて構成され、主に映像用機器や光学用機器の光源として用いられる、高効率の光照射ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、このような光照射ユニットは、主にプロジェクター、プロジェクションＴＶ、映写機などの映像機器や光学機器に使用されている。
特に、前記のような光照射ユニットを使用したプロジェクターは、テレビ（ＣＲＴ）やＯＨＰの代わりとして普及しつつあり、中でも、液晶プロジェクター、ＤＰＬプロジェクターの普及は著しい。こうしたプロジェクターに対する要求としては、高解像度、高精細とともに、明るさの向上、照射画面の均一性、小型軽量、低コストなどがある。また、近年、各プロジェクターに用いられるＬＣＤパネルの透過率、ＤＭＤチップの反射率の向上は著しく、より小型の素子で特性の向上が図れるようになっている。こうした素子の特性向上の動向を受け、前記のような光照射ユニットも民生機器用の光源として、ホームプロジェクターの分野にその用途を拡大しつつある。
【０００３】
前記のような用途の拡大を受け、光照射ユニットの安全性に対する要求も強くなっており、放電灯の破裂時における飛散防止や破裂音低減のため、光照射ユニットの密閉化または半密閉化が推奨されている。密閉化または半密閉化のためには凹面反射鏡の前面開口部に透光板を設けることが不可欠となる。
【０００４】
図７Ａおよび図７Ｂに従来の光照射ユニットの実施例を示す。これらの図において、１は石英ガラス製の放電灯で、該放電灯１の両端には電極２ａ、２ｂが封止固定されている。５は口金である。かかる放電灯１は、凹面反射鏡４の底部に接着剤６により固定してある。凹面反射鏡４はガラス又はセラミック製で、その内面には例えば金属酸化物の多層薄膜で構成された光線反射・熱線透過膜が形成されている。７は凹面反射鏡４を密閉化または半密閉化するために該凹面反射鏡４の前面開口部周縁に取付けた透光板である。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
前記のように凹面反射鏡４の前面開口部周縁に取付けられる透光板７は、通常、シリコン系の接着剤などを用いて固定されるが、凹面反射鏡４の前面開口部周縁は平面状となっているため、透光板７を所定の位置に固定することはかなり困難である。
【０００６】
さらに、透光板７に放電灯１を冷却するための通風孔などを設ける場合もあり、凹面反射鏡４と透光板７および通風孔とは決められた位置関係に正確に配置しなくてはならないが、凹面反射鏡４の前面開口部周縁の平面部分に正確に配置することは極めて困難であり、正確に配置できない場合には放電灯の光学特性、寿命特性が著しく損なわれるという不具合が生じる。
【０００７】
また、光照射ユニットをプロジェクター等の実機に組み込む際には、専用のハウジング内に収納するが、収納の際にはハウジングの基準面と光照射ユニットの基準面とを合わせる必要がある。これは、光軸上にアライメントされた放電灯と凹面反射鏡を実機内の光軸上に合わせるためである。この光軸合わせが正確にできない場合は、光照射ユニットとしての光学特性を著しく損なう結果となる。
【０００８】
こうした基準面での固定ができても、光照射ユニットがハウジングに対してがたつかないように固定されない場合には、やはり光学特性の不具合を招く結果となる。ハウジング内での光照射ユニットのがたつきを防止するには凹面反射鏡の外周部分を利用して固定する場合が多いが、光照射ユニットの透光板が凹面反射鏡の前面開口部周縁の平面部分に正確に固定されおらず、凹面反射鏡を固定する外周部分にまで透光板が突出してしまうこともあり、このような場合には基準面の光軸合わせができなくなるばかりか、光照射ユニットをハウジングに取付けることさえできなくなる。
【０００９】
以上のように光照射ユニットで凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を取り付て密閉化または半密閉化を行う場合、透光板の取付け位置を正確に規制できないことは、実際の使用時を考えた場合、光学特性を損なうことは勿論、放電灯の寿命特性を損ねるなど大きな問題であった。
【００１０】
凹面反射鏡の前面開口部に透光板を取付ける場合、正確な取付けがなされないと多くの不具合が発生することは前述のとおりであるが、かかる不具合を除くため、最近、ハウジングに対する光照射ユニットの位置決めを行うために、光ユニットを構成する凹面反射鏡の前面開口部周縁に、透光板よりも前方に突出する位置決め用突起を設け、これらの突起を利用して透光板の位置決めも行うようにした構造が提案されている。
【００１１】
しかし、前記構造のように、凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板よりも前方に突出する高さの高い突起を設けた場合には、光照射ユニットとハウジングとの取付け精度が低下して前記のような特性悪化の問題が生じるばかりでなく、次のような不具合が発生する。すなわち、前記透光板は安全性を考慮して、放電灯の破裂時における飛散防止や破裂音低減の役割を十分に果たすようにかなり厚みの大きいものを使用するのが普通である。その厚みより高い高さの位置決め用の突起を設けた場合、凹面反射鏡の成型性が著しく悪くなるだけでなく、光照射ユニットの組立中に突起が欠けやすく歩留まりが悪くなるという問題がある。
【００１２】
本発明は、凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を固定した密閉型または半密閉型の光照射ユニットであって、光源としての諸特性、凹面反射鏡の成形性および組立性の良好な光照射ユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は内部に放電灯が挿入された凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を装着した光照射ユニットにおいて、凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板の取付け位置を規制する、前記透光板の厚み以下の高さを有する適数の突起を設けることを特徴とする。
【００１４】
また、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁に設けた突起の形状は、円形、楕円形、畝形、鉤形、多角形のうちの少なくとも一つであり、前記前面開口部周縁と一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記凹面反射鏡はガラス又はセラミックで構成されており、同凹面反射鏡の前面開口部周縁の形状は略四角形であることを特徴とする。
さらにまた、前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四辺に、それぞれ少なくとも一つの突起が設けてあることを特徴とする。
【００１６】
さらにまた、前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四つの角部に、それぞれ少なくとも一つの突起が設けてあることを特徴とする。
さらにまた、前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四つの角部に設けた、突起によって透光板の位置を規制し得るように、該透光板の角部が切断または変形してあることを特徴とする。
【００１７】
さらにまた、前記凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁のうちの一辺と、該一辺に平行な他の一辺の両端に位置する二つの角部に、それぞれ透光板の取付け位置を規制し得る形状の突起が設けてあることを特徴とする。
さらにまた、透光板の取付け位置を規制する突起は、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁に装着された別部材に設けてあることを特徴とする。
【００１８】
さらにまた、別部材を装着する前記凹面反射鏡はガラス又はセラミックで構成されており、同凹面反射鏡の前面開口部周縁の形状は略四角形であることを特徴とする
さらにまた、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁の一部から側壁にかけて、冷却用切欠部が形成してあることを特徴とする。
【００１９】
さらにまた、前記冷却用切欠部には通気性プロテクタが装着してあり、該通気性プロテクタの一部に透光板の取付け位置を規制する突起が設けてあることを特徴とする。
さらにまた、内部に放電灯が挿入された凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板を取付けてなる光照射ユニットにおいて、前記凹面反射鏡の前面開口部周縁の全周または一部に、透光板の取付け位置を規制する溝部を設け、該溝部の深さを前記透光板の厚み以下としたことを特徴とする。
【００２０】
【作用】
前記のように、凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板の位置を規制する複数の突起が設けてあるので、透光板を所定の位置に正確に固定することができ、光照射ユニットを密閉化または半密閉化した場合でも光学的特性が損なわれることはない。また、前記突起の高さは透光板の厚み以下であるため、光照射ユニットをハウジングに取付ける場合に突起が邪魔になり、がたつきが生じるようなこともない。さらに、前記突起の高さが低いので凹面反射鏡の成型性が悪くなることもなく、光照射ユニットの取扱い中に凹面反射鏡の開口部周縁に設けた突起が欠けてしまうようなこともない。
【００２１】
【実施例】
次に実施例について説明する。図１Ａは、本発明に係る光照射ユニットを光軸に沿って縦に切断した場合の側面図であり、図１Ｂは縦に切断しない場合の正面図である。図において、１は石英ガラス製の放電灯で、該放電灯１の両端には電極２ａ、２ｂが封止固定されている。定格電力１５０Ｗの放電灯では、前記電極２ａ、２ｂ間の距離、すなわちアーク長は約１ｍｍである。４は凹面反射鏡、５は放電灯の口金、７は透光板であり、この透光板７には放電灯１の破裂時にも割れないように約３ｍｍの厚みの無反射膜をコートした耐熱ガラスが用いられている。１０は透光板７の位置を規制するために前記凹面反射鏡４の前面開口部周縁に設けた突起であり、９は放電灯１の一方の電極２ａからのリード線が接続された端子台である。
【００２２】
前記放電灯１の内部には、封入物として、例えばハロゲンガス、水銀、始動用アルゴンガスが封入されている。なお３ａ、３ｂは電極２ａ、２ｂに接続されたモリブデン箔であり、これらは放電灯１の気密封止部を形成している。また、前記放電灯１は電カ供給線（外部リード線）８に接続され、口金５と端子台９を通じて点灯用安定器に接続される。
【００２３】
また、前記放電灯１は、凹面反射鏡４の底部にアルミナ、シリカを主成分とする無機系の耐熱性接着剤６で固定してある。凹面反射鏡４はガラス製であり、その内面には例えば金属酸化物の多層薄膜で構成された光線反射・熱線透過膜が形成されている。以上のように構成された光照射ユニットは専用電子安定器を用いて放竃灯の中心軸が水平になるように水平点灯される。
【００２４】
また、前記透光板７の位置を規制するために凹面反射鏡４の前面開口部周縁に形成した突起１０の形状は円形であるが、これに代えて楕円形、畝形、鉤形、多角形とすることもできる。
さらに、突起１０を形成する位置であるが、図１Ｂに示す実施例では凹面反射鏡４の略四角形をなす前面開口部周縁の四辺に、それぞれ二つの突起を設けてあるが、各辺に一つとしてもよいし三つ以上としてもよい。
【００２５】
また、図３に示すように、凹面反射鏡４の略四角形をなす前面開口部周縁の四つの角部に、それぞれ透光板の取付け位置を規制する突起１０を設けてもよい。
【００２６】
また、図４に示すように、凹面反射鏡の略四角形をなす前面開口部周縁の四つの角部に設けた突起１０によって透光板７の位置を規制し得るように、該透光板７の角部を切断または変形させてもよい。
【００２７】
また、図５に示すように、凹面反射鏡４の略四角形をなす前面開口部周縁のうちの一辺と、該一辺に平行な他の一辺の両端に位置する二つの角部に、それぞれ透光板の取付け位置を規制し得る形状の突起、例えば畝形の突起１０と鉤形の突起１０′を設けてもよい。
【００２８】
なお、以上の実施例は何れも透光板７の位置を突起１０で規制するようにしたものであるが、図６に示すように凹面反射鏡４の前面開口部周縁に透光板７の全周またはその一部を嵌め込むことができる溝部１３を形成し、該溝部１３の深さを透光板７の厚み以下としてもよい。
【００２９】
次に、本発明の更に別の実施例を図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃに示す。この実施例では、透光板７の取付け位置を規制する突起１０は、前記凹面反射鏡４の前面開口部周縁に装着された別部材１１に設けてある。凹面反射鏡４はガラス又はセラミックで構成されており、同凹面反射鏡４の前面開口部周縁の形状は略四角形に形成されている。なお、凹面反射鏡４の前面開口部を略四角形にする目的は、光を照射するＬＣＤなどが四角形であり、その有効面も四角形であるためである。また、前記凹面反射鏡４の前面開口部周縁の一部から側壁にかけて冷却用切欠部１２が形成してある。この冷却用切欠部１２、すなわち凹面反射鏡４のうち光線の反射に寄与しない部分には、放電灯１が破裂した際に破片の飛散を防ぐために、前記別部材１１として例えば金属製の網などからなる通気性プロテクタが装着してあり、該通気性プロテクタの一部例えば凹面反射鏡の前面開口部周縁に位置する部分に、透光板の取付け位置を規制する突起１０が設けてある。
【００３０】
こうした別部材１１に突起を設ける構成は、単に凹面反射鏡に突起が設けられていない場合にはもちろん有効であるが、光照射ユニットの小型化が進む中で、凹面反射鏡の前面開口部周縁から側壁にかけて凹面反射鏡内部の放電灯へ冷却風を送り込むための切欠部を設ける場合も多く、しかも、凹面反射鏡を効果的に冷却するために大きな冷却用切欠部を設ける場合が多く、その結果、凹面反射鏡の前面開口部周縁の平面部が極めて小さくなる。このように、凹面反射鏡の前面開口部周縁の平面部分が小さい場合には適切な位置に透光板の位置を規制するための突起を設けることは困難であり、前記別部材に突起を設けることが有効となる。
【００３１】
また、光照射ユニットを密閉化または半密閉化する観点から、凹面反射鏡の前面開口部に透光板を装着するだけでなく、前記冷却用切欠部にも放電灯破裂時の飛散防止のために金属製の網などからなる通気性プロテクタを取付ける場合が多く、こうした通気性プロテクタの一部に透光板の位置決め用突起を設けることは容易である。
【００３２】
【発明の効果】
以上本発明によれば、凹面反射鏡の前面開口部周縁に透光板の位置を規制する複数の突起が設けてあるので、透光板を所定の位置に正確に固定することができ、光照射ユニットを密閉型または半密閉型とした場合でも光学的特性が損なわれることはない。また、前記突起の高さは透光板の厚み以下であるため、光照射ユニットをハウジングに取付ける場合に突起が邪魔になり、がたつきが生じるようなこともない。さらに、前記突起の高さが低いので凹面反射鏡の成型性が悪くなることもなく、光照射ユニットの取扱い中に凹面反射鏡の開口部周縁に設けた突起が欠けてしまうようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明に係る光照射ユニットの実施例の縦断側面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの光照射ユニットの正面図である。
【図２Ａ】本発明に係る光照射ユニットの実施例の縦断側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの光照射ユニットの正面図である。
【図２Ｃ】図２Ａおよび図２Ｂの実施例における別部材の取付け状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る光照射ユニットの凹面反射鏡の開口部周縁に形成する突起の設置例である。
【図４】本発明に係る光照射ユニットの凹面反射鏡の開口部周縁に形成する突起の設置例である。
【図５】本発明に係る光照射ユニットの凹面反射鏡の開口部周縁に形成する突起の設置例と透光板の形状の実施例である。
【図６】本発明に係る光照射ユニットの凹面反射鏡の開口部周縁に形成する透光板の位置を規制するための溝部の設置例である。
【図７Ａ】従来の光照射ユニットの縦断側面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの光照射ユニットの正面図である。
【符号の説明】
１：放電灯
２ａ、２ｂ：電極
３ａ、３ｂ：モリブデン箔
４：反射鏡
５：口金
６：接着剤
７：透光板
８：電カ供給線
９：端子台
１０：透光板位置決め用突起
１１：別部品
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004247054.tif 000011
【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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