(57)【要約】【課題】凹面反射鏡の前面に取り付けた透光板の外側平坦面をハウジングの基準面に一致させて取り付けるための基準面とした光源装置であって、凹面反射鏡と透光板とを結合する接着剤の偏倚等に起因する透光板の傾斜を防ぐことができ、したがってハウジングの基準面に対して光学的に正確に取り付けることができるばかりでなく、凹面反射鏡に対して透光板を強固に固定することができる光源装置を提供する。【解決手段】凹面反射鏡と、その凹面反射鏡の内部に固定された放電ランプと、前記凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面に取り付けられた透光板とを備えてなる光源装置において、前記凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と前記透光板の内側平坦面とは相互に接触させてあり、これらの両平坦面のうち少なくとも一方には接着剤を収納する溝が形成してあり、その溝に収納した接着剤によって前記凹面反射鏡と透光板とが結合されていることを特徴とする光源装置。【選択図】  図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹面反射鏡と、その凹面反射鏡の内部に固定された放電ランプと、前記凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面に取り付けられた透光板とを備えてなる光源装置において、
前記凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と前記透光板の内側平坦面とは相互に接触させてあり、これらの両平坦面のうち少なくとも一方には接着剤を収納する溝が形成してあり、その溝に収納した接着剤によって前記凹面反射鏡と透光板とが結合されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
接着剤を収納する溝は、凹面反射鏡の前面縁部に沿って形成された長溝であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
接着剤を収納する溝は、その溝に収納した接着剤の一部が進入できる空間を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
接着剤の一部が進入できる空間は、接着剤を収納する溝の両端部の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
接着剤の一部が進入できる空間は、接着剤を収納する溝の両側壁の少なくとも一方に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項６】
接着剤の一部が進入できる空間は、接着剤を収納する溝の底部に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項７】
凹面反射鏡と、その凹面反射鏡の内部に固定された放電ランプと、前記凹面反射鏡の前面縁部に取り付けられた透光板とを備えてなる光源装置において、
前記凹面反射鏡の前面縁部に形成された透光板支持用突起の上に透光板の内側平坦面を接触させて支持してあり、前記凹面反射鏡の前面縁部と透光板の内側平坦面との間の空間に充填された接着剤によって前記凹面反射鏡と透光板とが結合されていることを特徴とする光源装置。
【請求項８】
透光板の外側平坦面を基準面として、その基準面をハウジングの基準面に合わせてハウジングに取り付けるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガラス製の凹面反射鏡と、その凹面反射鏡の内部に固定された高圧放電ランプと、前記凹面反射鏡の前面に取り付けられた透光板とを備えてなり、主に映像用機器や光学用機器の光源として用いられる、小型、高効率の光源装置に関する。
【０００２】
【関連技術】
最近、図６Ａ、６Ｂに示すように、ガラス製の凹面反射鏡１０の内部に高圧放電ランプ１１を固定するとともに、前記凹面反射鏡１０の前面縁部１２に透光板１３を取り付けた光源装置が、プロジェクター、プロジェクションＴＶ及び映写機などの映像用機器又は光学用機器の光源として使用されている。
【０００３】
前記のような光源を使用した映像用機器、光学用機器として、プロジェクターやプロジェクションＴＶは従来のオーバーヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）やＣＲＴ型テレビに代って普及しつつあり、中でも、液晶プロジェクターやＤＬＰ型プロジェクターの普及は著しい。
【０００４】
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、高精細が得られることに加えて、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が、近年、各プロジェクターに用いられるＬＣＤパネルの透過率や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きた。これに伴って、プロジェクターに使用される光源装置も小型化が要求されており、前記のような光源装置の高圧放電ランプも設計が難しい小型・高負荷のものが使用されている。そして、かかる小型・高負荷の高圧放電ランプは使用中における破裂の危険性を完全に取り除くことは難しいのが現状である。
【０００５】
こうした背景の中で、光源装置のランプ破裂時における飛散防止のため、凹面反射鏡の前面開口部に透光板を設けることは不可欠となっている。参考までに、かかる光源装置における前記透光板の具体的仕様を示すと次のとおりである。すなわち、低膨張係数のガラスで構成された焦点距離７ｍｍの凹面反射鏡の内部に、定格電力１５０Ｗのショートアーク型高圧水銀ランプを固定してなる光源装置では、前記凹面反射鏡の前面縁部にランプ破裂時のプロテクタとして厚み約３ｍｍ以上の無反射膜をコートした耐熱ガラスが取り付けられている。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
前記のような光源装置では、ランプから放射された光の利用率向上はもとより、光源装置をプロジェクターのような映像用機器の内部に装着した場合の光学的精度が重要な問題になる。すなわち、映像用機器に対して光源装置を取り付ける場合、両者の光学軸を高い精度で一致させないと正確で効率のよい動作は望めない。そして、映像機器に対して光源装置を取り付ける場合、通常、光源装置は消耗品であるとの考えから、光源装置を容易に交換できるようにハウジングに収納したうえ映像機器内に装着する場合が多い。従って、先ずハウジングの光学軸と光源装置の光学軸を一致させるために、ハウジングの基準面に対して光源装置の基準面を一致させて両者を組み合わせることとなるが、ハウジングの基準面に対して一致させる光源装置の基準面は、これまで凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面を利用したものが多かった。これは、ハウジングの基準面に向い合う光源装置の平坦面がこの付近にしか無いことも理由のひとつである。しかし、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面の面積は非常に狭いため、ハウジングの基準面に対する取り付けに注意を払わなければならず、取扱い上極めて不便であった。
【０００７】
そこで、最近、図６Ｂに示すように、凹面反射鏡の前面縁部１２に取り付けた透光板１３の外側平坦面の一部をハウジング１４の基準面に対する光源装置の基準面として用いることが提案されている。しかし、かかる構造を採用する場合、図６Ｂのように凹面反射鏡１０の前面縁部１２と透光板１３との間に接着剤１５を介在させて凹面反射鏡１０に透光板１３を取り付けると、図７Ａ、７Ｂ及び図８に示すように、接着剤１５の偏倚によって透光板１３が凹面反射鏡１０に対して傾斜してしまうことがある。かかる場合に透光板１３の外側平坦面をハウジング１４の基準面に合わせて光源装置をハウジングに取り付けても正確な光学的調整はできない。
【０００８】
さらに、上記構成において、光源装置の安全性を考慮して、凹面反射鏡に対して透光板を強固に取り付けるために十分な量の接着剤を広い範囲にわたって使用した場合には、前記のような問題が一層生じ易い結果となる。
【０００９】
本発明は、凹面反射鏡の前面に取り付けた透光板の外側平坦面をハウジングの基準面に一致させて取り付けるための基準面とした光源装置であって、凹面反射鏡と透光板とを結合する接着剤の偏倚等に起因する透光板の傾斜を防ぐことができ、したがってハウジングの基準面に対して光学的に正確に取り付けることができるばかりでなく、凹面反射鏡に対して透光板を強固に固定することができる光源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明では次のような手段をとる。すなわち、凹面反射鏡の前面縁部に透光板を取り付ける場合に、従来のように、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と透光板の内側平坦面との間に接着剤を挟み込んで凹面反射鏡と透光板を結合する手段を採らず、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面に対して透光板の内側平坦面を直接に接触させるようにする。この場合、前記凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と透光板の内側平坦面のうち少なくとも一方には接着剤を収納する溝を形成しておき、その溝に収納した接着剤によって前記凹面反射鏡と透光板とを結合させる。このようにすると、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と透光板の内側平坦面との間に接着剤を挟み込んで凹面反射鏡と透光板を結合させる場合のように、接着剤の偏倚によって透光板が傾斜するようなことがないので、透光板の外側平坦面を光源装置の基準面として、これをハウジングの基準面に対して一致させることにより簡単かつ正確な光学的調整を行うことができる。なお、前記構成において、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と透光板の内側平坦面のうち少なくとも一方に形成する接着剤を収納するための溝は、様々な形状のものを選択することが可能であるが、凹面反射鏡の前面縁部に沿った形で形成することができる長溝が最も適当である。
【００１１】
しかし、前記のような構成にすると次のような問題が生じることがある。すなわち、光源装置の組立に際して、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面に対して透光板の内側平坦面を接触させる場合に、前記両平坦面の少なくとも一方に形成した溝の中に収納された接着剤の量が多すぎると、その一部が前記両平坦面の間に入り込んでしまうことがあり、その結果図７Ａ、７Ｂ及び図８に示すような状態が生じて透光板が傾斜してしまうことがある。
【００１２】
そこで、本発明においては、接着剤を収納する溝に過剰な接着剤が進入できる空間、すなわち接着剤の逃げ代を形成する。このようにすれば、過剰な接着剤が凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と透光板の内側平坦面との間に入り込むことを防いで前記両平坦面を密接させることができる。なお、このような接着剤の一部が進入できる空間も様々な形態で設けることができる。例えば、凹面反射鏡の前面縁部に沿った形で接着剤を収納する長溝を形成した場合、その長溝の両端部の少なくとも一方を更に延長する形で前記接着剤の一部が進入できる空間とすることができる。また、前記長溝の両側壁の少なくとも一方に外側に向かって延びる穴や溝を形成して前記空間としてもよい。さらに、前記長溝の底部に適当な大きさの穴や溝を形成して前記空間とすることもできる。
【００１３】
また、本発明では、凹面反射鏡の前面縁部に透光板支持用の突起を形成しておき、その上に透光板の内側平坦面を接触させて支持したうえ、前記凹面反射鏡の前面縁部と透光板の内側平坦面との間の空間に接着剤を充填することによって前記凹面反射鏡と透光板とを結合させるように構成してもよい。かかる構成により前記透光板支持用の突起と透光板の内側平坦面との間に接着剤が入り込む機会は更に少なくなる。
【００１４】
本発明によれば、前記のような手段を用いることにより、透光板の外側平坦面を基準面として、その基準面をハウジングの基準面に合わせてハウジングに取り付けることによって簡単かつ正確に光学的調整ができる光源装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面によって具体的に説明する。
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明に係る光源装置の第１実施例の平面図及び側面図であって、図１Ｂは図１ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。図において、２０はガラス又はセラミック等で構成された凹面反射鏡、２１は前記凹面反射鏡２０の内部に固定された高圧放電ランプ、２２は前記凹面反射鏡２０の前面縁部に取り付けられた透光板である。
【００１６】
前記高圧放電ランプ２１としては、両端に電極２３ａ、２３ｂをモリブデン箔２４ａ、２４ｂを介して封止固定した石英ガラス製の発光管の内部に、所定量の水銀、ハロゲン、始動用アルゴンガスを封入したものが使用される。定格電力１５０Ｗのランプの場合、前記電極２３ａ、２３ｂ間の距離、すなわちアーク長は約１．０ｍｍである。かかるショートアーク型の高圧放電ランプ２１は、凹面反射鏡２０の底部にアルミナ、シリカを主成分とする無機系耐熱性接着剤２５で固定されている。２６は高圧放電ランプ２１の一端に固定した口金、２７は凹面反射鏡２０に設置したリード線端子台である。高圧放電ランプ２１は前記口金２５、リード線端子台２７によって専用電子安定器を介して電源に接続され、発光管の部分を水平状態に維持して点灯する。なお、かかるショートアーク型の高圧水銀ランプに代えて、同様な構造を持つメタルハライドランプやキセノンランプを使用することもできる。
【００１７】
また、この実施例においては、凹面反射鏡２０の前面縁部に対して透光板２２は次のような形態で取り付けられている。すなわち、凹面反射鏡２０の前面縁部２８に形成された平坦面２９と透光板２２の内側平坦面３０とは相互に接触させてあり、これらの両平坦面２９、３０のうち少なくとも一方（図では平坦面２９）には接着剤を収納する溝３１が形成してあり、その溝３１に収納した接着剤によって前記凹面反射鏡２０と透光板２２とが結合されている。前記溝３１は図１Ａに示すように、略四角形の開口部を有する凹面反射鏡２０の前面縁部２８に沿って形成された長溝であって、図示の四箇所に形成されている。また、溝３１は、それ自体の空間に加えて、そこに収納した接着剤の一部が進入できる別の空間を有する。例えば、溝３１が図に示すような長溝である場合、その長溝の両端部の少なくとも一方を更に延長することにより、該延長部を前記のような別の空間とすることができる。また、長溝の両側壁の少なくとも一方に、外側に向かって延びる穴や溝を形成して前記空間としてもよい。さらに、前記長溝の底部に適当な大きさの穴や溝を形成して前記空間とすることもできる。ここでは、前記のように長溝の両端部の少なくとも一方を更に延長する形で前記接着剤の一部が進入できる空間とした場合における、光源装置の組立工程を図２Ａ乃至図２Ｆについて説明する。図２Ａ乃至図２Ｆにおいて、２８は凹面反射鏡２０の前面縁部、２９は前面縁部２８に形成された平坦面、３０は透光板２２の内側平坦面を示す。また、３１は前面縁部２８の平坦面２９に形成された溝、３２は溝３１に収納された接着剤を示す。前記溝３１は、両端部の少なくとも一方を更に延長する形で前記接着剤３２の一部が進入できる空間３３を有する。まず、図２Ａに示すように、凹面反射鏡の前面縁部２８の溝３１に所定量の接着剤３２を収納する。この場合、接着剤３２は図２Ｂに示すように溝３１からやや突出した状態で収納することが望ましい。次に、図２Ｃ、２Ｄに示すように、凹面反射鏡の前面縁部２８の平坦面２９に透光板２２の内側平坦面３０を対向させたうえ、前記両平坦面２９、３０が接触するまで透光板２２を矢印の方に移動させる。すると、溝３１から突出していた接着剤３２は透光板２２の内側平坦面３０で押されて、その接着剤３２の一部は図２Ｃに示すように溝３１の両端に形成した空間３３の中を矢印の方向に進入する。これにより、接着剤３２が前記両平坦面２９、３０の間に挟まれるようなことがなく、前記両平坦面２９、３０を接触させることができる。
【００１８】
図３Ａ、３Ｂは、凹面反射鏡の前面縁部２８に形成した溝３１の一方の側壁を取り除いて外部に通じる空間３４を形成した例である。また、図４Ａ、４Ｂは凹面反射鏡の前面縁部２８の平坦面２９と透光板２２の内側平坦面３０の双方に接着剤３２を収納するための溝３１を形成した例である。
【００１９】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明に係る光源装置の第２実施例における凹面反射鏡の前面縁部と透光板の結合部を示す図面であって、図５Ｂは図５ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【００２０】
この実施例では、前記凹面反射鏡の前面縁部２８に形成された透光板支持用突起３５の上に透光板２２の内側平坦面３０を接触させて支持してあり、前記凹面反射鏡の前面縁部２８と透光板２２の内側平坦面３０との間の空間に充填された接着剤３２によって前記凹面反射鏡の前面縁部２８と透光板２２とが結合されている。なお、図５Ａ、５Ｂは凹面反射鏡の前面縁部２７の一部に直線的な畝状の透光板支持用突起３５を形成した場合を示したが、略四角形の開口部を有する凹面反射鏡では、かかる透光板支持用突起３５を前面縁部の四辺にそれぞれ形成し、それらの高さを同一にしておくことで凹面反射鏡の前面縁部に対して透光板を傾かないように取り付けることができる。また、前記透光板支持用突起３５は、直線的な畝状のものに代えてカーブした畝状のものにしてもよく、凹面反射鏡の前面縁部の全周にわたって形成してもよい。さらに、畝状のものに代えて丸い疣状のもの、あるいは四角の柱状のものを凹面反射鏡の前面縁部の少なくとも三箇所に設けた構造とすることもできる。この実施例においては、前記凹面反射鏡の前面縁部２８に透光板２２を取り付ける場合に、両者の間に接着剤３２を介在させて透光板２２の内側平坦面３０を透光板支持用突起３５に押し当てると、過剰な接着剤は横方向に逃げる形で凹面反射鏡の前面縁部２８と透光板２２の内側平坦面３０との間の空間に接着剤３２が充填される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に係る光源装置では、前記凹面反射鏡の前面縁部に透光板を取り付けるに際して、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と前記透光板の内側平坦面とを相互に接触させるか、又は凹面反射鏡の前面縁部に形成された透光板支持用突起の上に透光板の内側平坦面を接触させて支持するように構成してあるので、凹面反射鏡の前面縁部に対して透光板が傾斜して取り付けられるようなことはない。また、凹面反射鏡の前面縁部に形成された平坦面と前記透光板の内側平坦面とを相互に接触させる場合は、これらの両平坦面のうち少なくとも一方に形成した溝に収納した接着剤によって前記凹面反射鏡と透光板とを結合するようにし、かつ接着剤の一部が進入できる空間を溝と一体的に設けたので、十分な量の接着剤を用いた場合でも接着剤が前記両平坦面の間に入り込むことを防止できる。また、凹面反射鏡の前面縁部に形成された透光板支持用突起の上に透光板の内側平坦面を接触させて支持する場合は、凹面反射鏡の前面縁部と透光板の内側平坦面との間に十分な量の接着剤を介在させて透光板の内側平坦面を透光板支持用突起に押し当てた場合でも、接着剤の一部は横方向に逃げるので前記透光板支持用突起と透光板の内側平坦面との間に接着剤が入り込むことを防止できる。このようにして凹面反射鏡と透光板とを十分な量の接着剤で結合できるので、両者を強固に固定することができる。
【００２２】
そして、上記のような構成によって凹面反射鏡の前面に透光板を傾斜させることなく正確に取り付けることができるため、その透光板の外側平坦面をハウジングの基準面に一致させて光学的に正確に取り付けることができる光源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】本発明に係る光源装置の第１実施例の正面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図２Ａ】本発明に係る光源装置の第１実施例における凹面反射鏡と透光板の結合工程の説明図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図２Ｃ】本発明に係る光源装置の第１実施例における凹面反射鏡と透光板の結合工程の説明図である。
【図２Ｄ】図２ＣのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図２Ｅ】本発明に係る光源装置の第１実施例における凹面反射鏡と透光板の結合工程の説明図である。
【図２Ｆ】図２ＥのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図３Ａ】本発明に係る光源装置の第１実施例の、一変形例における凹面反射鏡と透光板の結合部の正面図である。
【図３Ｂ】図３ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図４Ａ】本発明に係る光源装置の第１実施例の、他の変形例における凹面反射鏡と透光板の結合部の正面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図５Ａ】本発明に係る光源装置の第２実施例の正面図である。
【図５Ｂ】図５ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図６Ａ】従来の光源装置の正面図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図７Ａ】図６Ａ、６Ｂに示す光源装置における凹面反射鏡と透光板の結合部の正面図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＸ−Ｘ部分の断面図である。
【図８】従来の光源装置のハウジングに対する取付状態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０：凹面反射鏡
１１：高圧放電ランプ
１２：前面縁部
１３：透光板
１４：ハウジング
１５：接着剤
２０：凹面反射鏡
２１：高圧放電ランプ
２２：透光板
２３ａ、２３ｂ：電極
２４ａ、２４ｂ：モリブデン箔
２５：無機系耐熱性接着剤
２６：口金
２７：リード線端子台
２８：前面縁部
２９：前面縁部の平坦面
３０：透光板の内側平坦面
３１：接着剤収納溝
３２：接着剤
３３：空間
３４：空間
３５：透光板支持用突起
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2004302082.tif 000004
【図２Ａ】
2004302082.tif 000005
【図２Ｂ】
2004302082.tif 000006
【図２Ｃ】
2004302082.tif 000007
【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
2004302082.tif 000009
【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2004302082.tif 000013
【図４Ｂ】
2004302082.tif 000014
【図５Ａ】
2004302082.tif 000015
【図５Ｂ】
2004302082.tif 000016
【図６Ａ】
2004302082.tif 000017
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
2004302082.tif 000020
【図８】
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