(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射する湾曲領域を備えて一面が開口した空間を持つ凹面部、
この凹面部の前記開口を覆う透明材、
管球部に対向して配置された一対の第１の電極部および第２の電極部からなり、第１の電極部を前記凹面部の底面中央部に配置された発光管、
前記空間に位置する前記第２の電極部の先端に指向する第１の冷却風を流入する第１の冷却風流入口、
前記第２の電極部の先端に到達した後に前記管球部に向かう前記第１の冷却風と衝突する、第２の冷却風を流入する第２の冷却風流入口、
凹面部の空間に冷却風を流入させるように前記凹面部に形成された第１の開口部、
この第１の開口部のうち、透明材に近い部分を第１の冷却風流入口と、前記凹面部の底面中央部に近い部分を第２の冷却風流入口と、なるよう、前記第１の開口部を前記凹面部の光軸方向において前記透明材に近い側と遠い側とに分割すると共に、前記第１の冷却風流入口に流入する第１の冷却風を第２の電極部の先端に指向させる第１の冷却風制御部材、
この第１の冷却風制御部材が延在する方向から前記凹面部の底面中央部に向かって所定の角度で傾斜するように前記第１の冷却風制御部材の前記空間に近い端部に取り付けられ、前記第２の冷却風流入口から前記空間に入った第２の冷却風の進行方向を、前記第１の冷却風と衝突するように変える第２の冷却風制御部材、
を備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
第２の冷却風制御部材の傾斜する角度が３０°以上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】
第２の冷却風制御部材の傾斜する角度が１５０°以下であることを特徴とする請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
第２の冷却風制御部材のうち凹面部の底面中央部に最も近い端部が、第１の開口部のうち前記凹面部の底面中央部に最も近い位置よりも前記凹面部の底面中央部に近いことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項５】
第２の冷却風制御部材のうち凹面部の底面中央部に最も近い端部が、第１の開口部のうち前記凹面部の底面中央部に最も近い位置よりも透明材に近いことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項６】
第２の冷却風制御部材が、第２の冷却風の一部を通過させて第２の電極部に指向させる第２の開口部を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項７】
第２の開口部は、第２の冷却風制御部材の第１の冷却風制御部材への取り付け箇所から凹面部の底面中央部に最も近い端部の方向のスリットであることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
第２の開口部は矩形であり、一辺が第２の冷却風制御部材の第１の冷却風制御部材への取り付け箇所に平行であり、他辺が前記取り付け箇所から凹面部の底面中央部に最も近い一端への方向であることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
第１の開口部の透明材に最も近い一辺に、面状の導風ガイドを配置したことを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の光源装置。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の光源装置、この光源装置を収納する収納体、前記光源装置から放射される光を前記収納体の外部に設けられたスクリーンに導く光学ユニット、前記光源装置に冷却風を導入する吸気ファンを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロジェクタのライトバルブを照明する光源装置および光源装置を備えたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタの投影方式においては、従来の３板透過型液晶方式に加えて、近年はライトバルブにＭＥＭＳ等を用いる単板フィールドシーケンシャル方式も利用されている。この単板フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタは、３板透過型液晶方式のプロジェクタと比較して部品点数が少なくなるため、小型化や低価格化が容易である。また、ライトバルブとしてＭＥＭＳを用いており、不要光を空間分離して投射映像を作るため高コントラストな映像を得られることや、液晶や配向膜等の有機物を用いないため長寿命である等の特徴を有するため、普及が進んでいる。
【０００３】
単板フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタに用いられる従来の光源装置は、例えば、発光管と、発光管を保持し、かつ発光管から放射された光を反射して、その光軸方向に出射する凹面反射鏡と、凹面反射鏡の開口部に取り付けられた前面ガラスホルダと、前面ガラスホルダに保持され、凹面反射鏡の前面である開口部を覆う前面ガラスと、前面ガラスから出射した光束の紫外線成分をカットする紫外線フィルタと、光束の色、時間分解を行う回転式カラーフィルタと、凹面反射鏡により収束された光束を入射し、ほぼ均一な強度の光を出射する光密度均一化手段とからなる。発光管から出射した光は、直接、または凹面反射鏡に反射された後に前面ガラスに到達し、紫外線フィルタ、回転式カラーフィルタ、光密度均一化手段を透過して外部に出射される。
【０００４】
発光管は、管球部と管球部の両端に形成された筒状の封止部によって構成されるショートアーク型の超高圧水銀ランプ等の放電ランプであり、非常に高い放射輝度の光束を発生する。管球部の内部空間には水銀と少量のハロゲンが内包されている。
また、封止部は、管球部の内部空間に突き出したタングステン製の電極と、電極に接続されたモリブデン箔と、モリブデン箔に接続され封止部の端部から外部に突き出た外部電極と、両封止部の外部電極のうち、前面ガラスに近い先端側外部電極に接続された先端側リード線とにより構成される。
【０００５】
この先端側外部電極および先端側リード線は、光軸上に位置するために回転式カラーフィルタからの戻り光や、前面ガラス、紫外線フィルタ等の光学素子からの界面反射光により照射されやすい。その結果、先端側外部電極および先端側リード線の温度が上昇し、酸化が加速されて、光源装置の寿命の短縮や破壊等の不良が発生する場合がある。
【０００６】
上述のような先端側外部電極および先端側リード線の温度上昇を防ぐために、特許文献１に記載の方法を適用し、反射界面となっている光学素子、例えば回転式カラーフィルタを光軸に対して傾斜させれば、先端側外部電極および先端側リード線へ照射する回転式カラーフィルタからの戻り光を低減することができる。
【０００７】
また、先端側外部電極および先端側リード線に近い方から回転式カラーフィルタ、光密度均一化手段の順に並んでいた配置を、特許文献２に記載のように光密度均一化手段、回転式カラーフィルタの順に入れ替えれば、回転式カラーフィルタを先端側外部電極および先端側リード線から遠ざけることで先端側外部電極および先端側リード線へ照射する回転式カラーフィルタからの戻り光を低減することができる。
【０００８】
さらに、特許文献３で提案されている、冷却風を凹面反射鏡内に導入して発光管を冷却する方法を適用して、冷却風を送り込む吸気ファンの回転数を増加させたり、冷却風流入口をノズル形状にしたりすることにより、冷却風速を局所的に増大させて先端側外部電極および先端側リード線を冷却して温度の上昇を防ぐこともできる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２７７８２０号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】特開２００４−２３３９４０号公報（図１）
【特許文献３】特開２００５−１７３０８５号公報（第４頁、図１）
【００１０】
しかし、特許文献１に記載されたように回転式カラーフィルタのような界面の光学素子を傾斜させると、光源装置が大型化する。また、回転式カラーフィルタ上における光束の射影が大きくなるため、色分解能力を維持するためには回転式カラーフィルタも大型化する必要がある。さらに、光源装置の大型化に伴い光路長が伸びるために光の利用効率の低下が生じる。
【００１１】
また、特許文献２に記載されたように回転式カラーフィルタと光密度均一化手段の配置を入れ替えると、光源装置の大型化やそれに伴う光の利用効率の低下が生じる。また、不要光が回転式カラーフィルタによりカットされずに光密度均一化手段に入射するため、光密度均一化手段の発熱が増大するという新たな問題が発生する。発熱量が増大する場合、光密度均一化手段にミラーを貼り合わせたライトパイプを使用することが困難となるため、通常はガラス製のロッドを使用することになるが、長期間の使用によって光入射面に埃等が付着して光利用効率の低下が発生する恐れがある。
【００１２】
さらに、特許文献３に記載された方法を適用して先端側外部電極および先端側リード線を冷却すると、先端側外部電極および先端側リード線を冷却した冷却風は、凹面反射鏡に到達してその内壁面に沿って流れ、さらには管球部に到達する。管球部は適切な一定の温度に保たれることが理想であるところ、先端側外部電極および先端側リード線を冷却した後に管球部１１１に到達した冷却風により、管球部の一部が過冷却される恐れがある。一方、風向や風速によっては凹面反射鏡内で乱れて不規則になった冷却風が管球部に到達する可能性もあり、この場合は、管球部の一部が冷却不足になる恐れがある。管球部の過冷却の場合および冷却不足の場合に発生する問題を以下に説明する。
【００１３】
発光管として主に用いられる超高圧水銀ランプには、放電時にタングステン電極が蒸発して管球部に付着することを防ぐために少量のハロゲンを封入してある。ここで管球部の過冷却により管球部の壁面が低温になると、ハロゲンの活性が低下してハロゲンサイクルが不良になり、管球部の内壁に電極物質が付着して管球部が黒化する場合がある。一方、管球部の冷却不足により管球部の壁面が高温になると、内壁面が再結晶化して光の透過率が悪化するため、出射光束量が減少する。このように、管球部の過冷却や冷却不足は、電極の摩耗を早めたり、管球部の光透過率を低下させたりすることで、発光管の寿命を縮めるため、管球部を適切な温度に保つことが望ましい。
さらに、近年は輝度向上を目的として発光管内の水銀蒸気の圧力を上昇させているが、封入される水銀量が多いため、管球部の内部に低温部があると未蒸発の水銀が発生して発光効率が低下するとともに、アークが不安定化するなどの不良が発生する場合もある。
このように、管球部は適切な温度を保つ必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この発明は、上述のような問題を解消するためになされたもので、光源装置の大型化や光の利用効率の低下を引き起こさず、また発光管の管球部を適切に冷却できる、発光効率の良い光源装置を得ることを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明に係る光源装置は、一面が開口した空間を持ち、光を反射する湾曲領域を備えた凹面部の開口を透明材で覆い、管球部に対向配置された一対の第１の電極部および第２の電極部を有する発光管の第１の電極部を凹面部の底面中央部に配置して、第２の電極部の先端に指向する第１の冷却風を第１の冷却風流入口から流入し、第１の冷却風流入口から流入して第２の電極部の先端を冷却した第１の冷却風に指向する第２の冷却風を第２の冷却風流入口から流入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、光源装置の大型化や光の利用効率の低下を引き起こさず、発光管の管球部を適切に冷却できる、発光効率の良い光源装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る光源装置を水平方向から見た側面図である。図１において、紙面向かって左右の方向で光軸と平行な方向をＸ方向、紙面向かって上下の方向をＺ方向、紙面に垂直な方向をＹ方向とする。
図１における光源装置は、発光管１１０と、発光管１１０を内部に保持して且つ発光管１１０から放射された光を反射して、その光軸方向に出射する凹面反射鏡１２０と、凹面反射鏡１２０の開口部に取り付けられた前面ガラスホルダ１４０と、前面ガラスホルダ１４０に保持され、凹面反射鏡１２０の前面である開口部を覆う前面ガラス１３０と、前面ガラスホルダ１４０に設置された冷却風流入口部材１とからなる。
なお、図１では、説明の便宜上、凹面反射鏡１２０のみ透視可能にして凹面反射鏡１２０の内部を示している。また、点線の矢印は、冷却風流入口部材１から凹面反射鏡１２０内に流入した冷却風の流れを示す。
【００１８】
凹面反射鏡１２０は、Ｘ−Ｚ平面における断面が楕円形状の回転楕円面鏡であり、結晶化ガラスまたは耐熱性のガラスからなる。凹面反射鏡１２０の内壁面には可視光のみを光軸方向に反射し、可視光以外の光を透過させる誘電体多層膜が蒸着されている。
【００１９】
前面ガラス１３０は耐熱性ガラスからなり、凹面反射鏡１２０の開口部を塞ぐように前面ガラスホルダ１４０により保持されている。前面ガラス１３０は透明材として作用し、発光管１１０から放射された光や凹面反射鏡１２０で反射された光を透過させ、かつ発光管１１０や凹面反射鏡１２０を外部から保護する。また、前面ガラス１３０のＹ−Ｚ平面における直径は、凹面反射鏡１２０の開口部と同等の大きさであり、６０〜９０ｍｍ程度である。
【００２０】
前面ガラスホルダ１４０は、ガラス繊維入りの高耐熱難燃性樹脂や、アルミニウム合金、マグネシウム合金等からなり、凹面反射鏡１２０の開口部に係合している。また前面ガラスホルダ１４０には冷却風流入口１４１が設けられ、冷却風流入口１４１には冷却風流入口部材１が取り付けられている。冷却風流入口１４１は、発光管１１０の管球部１１１よりも前面ガラス１３０に近くなるよう設けられているが、管球部１１１よりも凹面反射鏡１２０の底面中央部に近くなるよう設けても良い。
なお、凹面反射鏡１２０および前面ガラスホルダ１４０は凹面部に相当し、冷却風流入口１４１は凹面部に形成された第１の開口部に相当する。
【００２１】
なお、図１においては、凹面反射鏡１２０に前面ガラスホルダ１４０を係合し、前面ガラスホルダ１４０に前面ガラス１３０を取り付けているが、前面ガラスホルダ１４０を使用しなくても良い。その場合は、凹面反射鏡１２０が前面ガラス１３０を直接保持し、凹面反射鏡１２０に冷却風流入口１４１を設ければ良い。
また、凹面反射鏡１２０と前面ガラスホルダ１４０とを一体化させて、前面ガラス１３０を保持させても良い。
【００２２】
図２は、図１における発光管１１０として使用される超高圧水銀ランプのＡ-Ａ線断面図である。図２において、発光管１１０は石英ガラス製であり、管球部１１１の両端に筒状の封止部１１２および１１３が形成されている。管球部１１１が凹面反射鏡１２０の焦点に位置するよう配置されるが、封止部１１２および１１３が凹面反射鏡１２０に固着されることにより、発光管１１０が凹面反射鏡１２０の内部空間１２１に定設される。封止部１１２および１１３にはモリブデン箔１４および１５が封じられている。モリブデン箔１４には背面側外部電極１６および背面側内部リード１９が接続され、この背面側内部リード１９にはタングステン製の電極１２が接続されており、モリブデン箔１５には先端側外部電極１７および先端側内部リード２０が接続され、この先端側内部リード２０にはタングステン製の電極１３が接続され、さらに先端側外部電極１７には先端側リード線１８が接続されている。
管球部１１１には水銀および始動性向上のためのバッファガスとしてアルゴンガス等の希ガスが所定量封入されている。
【００２３】
ここでは、封止部１１２、モリブデン箔１４、背面側外部電極１６、背面側内部リード１９およびタングステン製の電極１２が第１の電極部を形成しており、封止部１１３、モリブデン箔１５、先端側外部電極１７、先端側内部リード２０、タングステン製の電極１３および先端側リード線１８が第２の電極部を形成している。また、先端側外部電極１７および先端側リード線１８が第２の電極部の先端に相当する。
【００２４】
封止部１１２および１１３に封じる材料としてモリブデン箔１４および１５を使用する理由は、発光時の管球部１１１の内部が高圧（例えば、１００気圧以上）になるため、外部に対する気密性が必要となるところ、モリブデンはその酸化物が石英ガラスにとけやすく、また石英ガラスに比べ線膨張係数が大きいので点灯時にモリブデン箔が塑性変形して気密性を保持できるためである。
【００２５】
なお、発光管１１０には、超高圧水銀ランプの替わりにキセノンランプやメタルハライドランプ等その他の放電ランプを用いても良い。点灯駆動方式としては、直流方式または交流方式のいずれの方式であっても構わない。
【００２６】
図３は、冷却風流入口１４１に設けられた冷却風流入口部材１を、冷却風の流入口側から見た斜視図である。冷却風流入口部材１は、第１の冷却風制御部材である先端部側導風フィン２と、第２の冷却風制御部材である管球部側導風フィン３と、導風ガイド４と、先端部側導風フィン２と導風ガイド４のＺ方向における上辺および下辺に接合する上面および底面とからなる。
先端部側導風フィン２および管球部側導風フィン３は矩形状の平面であり、導風ガイド４は冷却風流入側を長辺および冷却風流出側を短辺とする台形の平面である。管球部側導風フィン３の一辺は、先端部側導風フィン２の延長線に対して所定の角度θをなして先端部側導風フィン２の一辺に取り付けられている。また、導風ガイド４は先端部側導風フィン２に略対向しており、先端部側導風フィン２、導風ガイド４、上面および底面により、冷却風の通過口が形成されている。
【００２７】
なお、図３においては、先端部側導風フィン２および管球部側導風フィン３を矩形状の平面とし、導風ガイド４を台形の平面としたが、これらの形状は図３の記載に限られず、例えば導風ガイド４も矩形にしたり、先端部側導風フィン２を導風ガイド４のように冷却風流入側を長辺および冷却風流出側を短辺とする台形にしたり、管球部側導風フィン３を角円四角形にしても良い。
また、導風ガイド４は、図３に示すように冷却風流入口部材１の一部であっても良いが、前面ガラスホルダ１４０と一体化させても良く、導風ガイド４を単独の部品として冷却風流入口１４１に取り付けても良い。
【００２８】
図３において、Ｙ方向の（−）から（＋）の向きに冷却風流入口部材１に流れ込んだ冷却風は、先端部側導風フィン２により左右に分割され、左側に進んだ冷却風は先端部側導風フィン２、導風ガイド４、上面および底面からなる通過口を通過し、右側に進んだ冷却風は管球部側導風フィン３に向きを変更される。冷却風の流れについては以降で図４を用いて説明する。
【００２９】
図４は、図１における光源装置を上から見た場合のＡ−Ａ線断面図である。なお、図中において図１ないし図３と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
図４において、凹面鏡１２０の底面中央部には発光管１１０の封止部１１２が取り付けられ、封止部１１２の右端にあたる背面側外部電極１６（図示せず）にはリード線（図示せず）が接続され、外部より電力が供給される。
【００３０】
前面ガラスホルダ１４０には、内部空間１２１に流入する冷却風が十分通過できる開口面積を持つ冷却風流入口１４１が形成され、図１で図示した冷却風流入口部材１が取り付けられているが、冷却風流入口１４１の凹面反射鏡１２０の外部側には冷却ダクト１４６が取り付けられ、冷却ダクト１４６の先には吸気ファン（図示せず）が接続されている。この吸気ファンはシロッコファン等の遠心ファンまたは軸流ファンである。
【００３１】
前面ガラスホルダ１４０において、光軸１８０を間にして冷却風流入口１４１に対向する箇所には冷却風が通過可能な冷却風排出口１４２が形成され、凹面反射鏡１２０の頸部にも冷却風の排出口となる頸部排出口１２２が形成されている。また、冷却風流入口１４１の冷却風流入口部材１、冷却風排出口１４２および頸部排出口１２２には、発光管１１０が万が一破裂したときの破片飛散防止用の防爆ネット１４３が取り付けられている。
冷却ダクト１４６から冷却風流入口１４１に設置された冷却風流入口部材１を通って内部空間１２１に流入した冷却風は、冷却風排出口１４２または頸部排出口１２２から凹面反射鏡１２０の外部に流出する。光源装置内の冷却風の流れを矢印で示す。
【００３２】
先端部側導風フィン２は、冷却風流入口１４１を光軸１８０に平行なＸ方向において２分割し、前面ガラス１３０に近い開口部と凹面反射鏡１２０の底面中央部に近い開口部とが形成される。分割された開口部のうち、前面ガラス１３０に近い開口部を第１の冷却風流入口１４４、凹面反射鏡１２０の底面中央部に近い開口部を第２の冷却風流入口１４５とする。つまり、冷却ダクト１４６から冷却風流入口部材１に流入する冷却風は、先端部側導風フィン２により、第１の冷却風流入口１４４から流入する冷却風Ｗ１と第２の冷却風流入口１４５から流入する冷却風Ｗ２とに分かれて内部空間１２１に流入する。
なお、冷却風Ｗ１およびＷ２は、第１の冷却風および第２の冷却風に相当する。
【００３３】
第１の冷却風流入口１４４から内部空間１２１に流入する冷却風Ｗ１は、先端部側導風フィン２により先端側外部電極１７および先端側リード線１８に向かって流れる。さらに、導風フィン４は、略対向して位置する先端部側導風フィン２とともに冷却風Ｗ１を先端側外部電極１７および先端側リード線１８へ指向するよう整流する。
【００３４】
また、管球部側導風フィン３は、先端部側導風フィン２の内部空間１２１に近い端部に取り付けられ、先端部側導風フィン２の延在方向に対して凹面反射鏡１２０の底面中央部に向かって、つまりＸ（＋）方向に向かって、所定の角度θをなしている。ここでは、冷却風流入口１４１おける凹面反射鏡１２０の内壁面に連なる第１の冷却風流入口１４４および第２の冷却風流入口１４５の開口面と管球部側導風フィン３とが略平行になっている。
さらに、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端部であり、先端部側導風フィン２への取り付け箇所を一辺とする辺に対向する辺である端面３ａは、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置よりもＸ方向において凹面反射鏡１２０の底面中央部に近く、管球部側導風フィン３は、第２の冷却風流入口１４５を覆って流入する冷却風Ｗ２の向きを変えるように設置されている。
【００３５】
次に、図４を用いて、内部空間１２１における冷却風の流れをさらに説明する。
第１の冷却風流入口１４４から流入した冷却風Ｗ１は、冷却ダクト１４６から内部空間１２１に流入する際、先端部側導風フィン２および導風ガイド４により整流されるだけなので、風速を保ったまま先端側外部電極１７および先端側リード線１８にぶつかり、先端側外部電極１７および先端側リード線１８を冷却する。その後、冷却風Ｗ１は、ある程度の風速を持って凹面反射鏡１２０の内壁面に突き当たり、矢印に示すように凹面鏡反射鏡１２０の内壁面に沿って流れる。このとき、冷却風Ｗ１は、先端側外部電極１７および先端側リード線１８にぶつかって風速や風向が乱されるため、風量が一様でない冷却風Ｗ１が管球部１１１に向かう。
【００３６】
一方、第２の冷却風流入口１４５から内部空間１２１に流入した冷却風Ｗ２の進行方向は、管球部側導風フィン３により、先端側外部電極１７および先端側リード線１８に向かう冷却風Ｗ１とは異なる向きに変更され、凹面反射鏡１２０の底面中央部に向かうよう整流される。整流された冷却風Ｗ２は、凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って流れ、管球部１１１に向かう。その結果、冷却風Ｗ２は管球部１１１付近で冷却風Ｗ１と衝突する。
この衝突により、管球部１１１に向かう冷却風Ｗ１の風速、および冷却風Ｗ１同様に管球部１１１に向かう冷却風Ｗ２の風速が弱まり、冷却風は管球部１１１にぶつかる勢いを弱め、凹面反射鏡１２０の管球部１１１付近に滞留し、やがて冷却風排出口１４２または頸部排出口１２２から排出される。
【００３７】
このように、冷却風Ｗ２が冷却風Ｗ１の管球部１１１への流れを抑制する向きに流れることで、冷却風Ｗ１による管球部１１１の温度への影響、特に過冷却や、部分的な温度低下または温度上昇を抑制することができる。従って、管球部１１１の温度を適正に保ちながら先端側外部電極１７および先端側リード線１８を冷却して、発光管１１０の光の利用効率を保つことができる。
【００３８】
次に、第１の冷却風流入口１４４から内部空間１２１に流入する冷却風Ｗ１と第２の冷却風流入口１４５から内部空間１２１に流入する冷却風Ｗ２の調整について説明する。
【００３９】
まず、冷却風Ｗ１の管球部側導風フィン３からの影響について考える。
冷却風Ｗ１は、先端側外部電極１７および先端側リード線１８に向かって流れるが、冷却風Ｗ１は、先端部側導風フィン２に対して傾斜して取り付けられている管球部側導風フィン３により影響される場合がある。管球部側導風フィン３の先端部側導風フィン２に対する角度θが小さい場合、冷却風Ｗ１は、管球部側導風フィン３の壁面から十分剥離できず、管球部側導風フィン３の壁面から抵抗を受けたり、冷却風Ｗ２との分離が不十分になって冷却風Ｗ２の風速の影響を受けたりすることになる。すると、冷却風Ｗ１は風速を損失したり、先端側外部電極１７および先端側リード線１８からずれた方向へ向かったりして、先端側外部電極１７および先端側リード線１８の冷却不足が発生する。また、凹面反射鏡１２０の内壁面に向かう冷却風Ｗ１の風速も損失する。
さらに、冷却風Ｗ１との分離が不十分な冷却風Ｗ２は、凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って管球部１１１に向かう風速を損失したり、凹面反射鏡１２０の内壁面に沿わずに冷却風Ｗ１の方向に向かって流れたりして、管球部１１１に向かう風速が損失する。
このように、管球部側導風フィン３の先端部側導風フィン２に対する角度によっては、冷却風Ｗ１およびＷ２の風速に影響が生じるため、二つの冷却風Ｗ１およびＷ２の流れを用いた発光管１１０の温度制御が困難になる場合が発生する。従って、先端側外部電極１７および先端側リード線１８を十分冷却すること、および管球部１１１の温度を適正に保つことを確実に行うには、管球部側導風フィン３の先端部側導風フィン２に対してなす角度θを一定以上にする必要がある。
【００４０】
図５は、冷却風Ｗ１が管球部側導風フィン３から影響を受けないための角度θの許容範囲を求めるためのモデル図である。ここでは、風の入口側の内径より出口側の内径の方が大きい拡大出口管を用い、出口側壁面Ｇ２で形成される管部は、入口側の壁面Ｇ１で形成される管の先端部に、壁面Ｇ１の延長線に対して所定の角度θをなして広がるように取り付けられている。また、冷却風Ｗ１に相当する風をＹ方向の（−）から（＋）へ流し、風の入口側の管径をＤ１、出口側の管径をＤ２、入口側の管中央部の風速をＶ１、出口側の管中央部の風速をＶ２とする。なお、壁面Ｇ１が先端部側導風フィン２に、壁面Ｇ２が管球部側導風フィン３に、壁面Ｇ１と壁面Ｇ２とのなす所定の角度θが図４における先端部側導風フィン２と管球部側導風フィン３とがなす角度θに相当するとみなす。
【００４１】
図６は、図５における入口と出口の管径の比Ｄ２／Ｄ１を横軸、入口と出口の風速比Ｖ２／Ｖ１を縦軸にしたグラフであり、壁面Ｇ１と壁面Ｇ２のなす角度θが３．５°、６°、１０°、１５°、３０°の場合の、入口と出口の管径の比Ｄ２／Ｄ１に対する風速比Ｖ２／Ｖ１の変化を示したものである。図６では、角度θが大きくなるに連れて、風速比Ｖ２／Ｖ１が１に近づいており、角度θが３０°以上のときにＶ２／Ｖ１＝１となっている。つまり、角度θが３０°以上であれば、入口と出口の風速が変化しないことが分かる。
【００４２】
さらに、図５における管径Ｄ１およびＤ２を固定にして、角度θを変化させた場合の風速比Ｖ２／Ｖ１を測定する。
図７は、図５における入口と出口の径をＤ１＝５ｍｍ、Ｄ２＝９．４ｍｍにし、角度θを横軸として、角度θを変化させた場合の風速比Ｖ２／Ｖ１を求めたものである。図７においても、角度θが大きくなるに連れて、風速比Ｖ２／Ｖ１が１に近づいており、角度θが３０°以上のときに風速比Ｖ２／Ｖ１＝１となっている。
なお、図７は測定点に対して近似直線を引いたものであり、角度θが０°の場合は、管径の変化がない１本の管と同じ状態であるため、Ｖ２／Ｖ１は図７で示すように値が減少するのではなく、Ｖ２／Ｖ１＝１になると考えられる。
【００４３】
図６および図７で示すように、壁面Ｇ２が壁面Ｇ１に対して傾いたところ、つまり角度θが０°より大きくなった時点から出口側の風速Ｖ２の減速が発生し、角度θを大きくするに連れて風速Ｖ２の減速が小さくなり、角度θが３０°以上であれば、壁面Ｇ２が風の流れに影響を及ぼさなくなり、出口側で風速を全く失わないことが分かる。つまり、管球部側導風フィン３の先端部側導風フィン２に対する角度θを３０°以上にすれば、冷却風Ｗ１は風速を失わずに管球部側導風フィン３から十分剥離でき、先端側外部電極１７および先端側リード線１８を十分冷却すること、および管球部１１１の温度を適正に保つことを確実に行える。反対に、角度θが３０°より小さい場合は、冷却風Ｗ１は管球部側導風フィン３の影響を無視し得えないと考えられる。
【００４４】
さらに、冷却風Ｗ２の管球部側導風フィン３からの影響について考える。
図８は、管球部側導風フィン３の冷却風Ｗ２への影響を説明するための模式図である。図８において、風の入口側の壁面Ｇ３および出口側の壁面Ｇ４は、例えば矩形状の平面であり、壁面Ｇ４の一辺は、壁面Ｇ３の延長線に対して所定の角度θをなすよう、壁面Ｇ３の一辺に取り付けられている。ここでは、壁面Ｇ３が先端部側導風フィン２に、壁面Ｇ４が管球部側導風フィン３に、壁面Ｇ３と壁面Ｇ４とのなす所定の角度θが図４における先端部側導風フィン２と管球部側導風フィン３とがなす角度θに相当するとみなす。また、冷却風Ｗ２に相当する風を壁面Ｇ３よりＸ（＋）側に流した場合の、入口側で壁面Ｇ３のＺ方向における中央部での風速をＶ３、出口側で壁面Ｇ４のＺ方向における中央部での風速をＶ４とし、壁面Ｇ３と壁面Ｇ４とがなす角度θの補角を角度θ１とする。
【００４５】
図８において、冷却風Ｗ２がＹ方向の（−）から（＋）の向きに風速Ｖ３で流入した場合、冷却風Ｗ２が壁面Ｇ４の影響を受けずに失速しないためには、角度θ１が３０°以上である必要がある。これは、図５ないし図７で求めた冷却風Ｗ１が風速を損失しないための角度θが３０°以上であることに基づくものである。角度θ１が３０°以上であれば、速度Ｖ３で流入した冷却風Ｗ２は壁面Ｇ４から十分剥離することができ、冷却風Ｗ１と混じることもないため、冷却風Ｗ１の風速を弱めることがない。
【００４６】
このように、角度θの補角θ１が３０°以上である必要があることから、角度θは１５０°以下であることが必要となる。つまり、管球部側導風フィン３の先端部側導風フィン２に対する角度θが３０°以上１５０°以下であれば、冷却風Ｗ１が風速を弱めることなく、また風向を変えることなく先端側外部電極１７および先端側リード線１８を冷却することができる。
【００４７】
次に、管球部側導風フィン３の幅について説明する。
図９（ａ）は図４における冷却風流入口部材１付近の拡大断面図である。図９（ａ）では、冷却風流入口１４１おける凹面反射鏡１２０の内壁面に連なる第１の冷却風流入口１４４および第２の冷却風流入口１４５の開口面と、管球部側導風フィン３とが略平行になっており、さらに管球部側導風フィン３における凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａは、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置のＹ方向への延長線Ｌ１よりも、凹面反射鏡１２０の底面中央部に近くなるよう位置している。この場合、第２の冷却風流入口１４５から流入した冷却風Ｗ２は、第２の冷却風流入口１４５への流入直後には冷却風Ｗ１と同様に先端側外部電極１７および先端側リード線１８に向かっていた流れを、管球部側導風フィン３により凹面反射鏡１２０の底面中央部に向かうよう変えられる。この後、冷却風Ｗ２は、凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って管球部１１１（図示せず）に向かう。
【００４８】
図９（ｂ）は、冷却風流入口部材１のもう一つの形態を示したものである。図９（ａ）に比べて、管球部側導風フィン３の幅が長く、角度θは小さい。このようにした場合でも、冷却風Ｗ２は進行方向を変えられ、凹面反射鏡１２０の内壁に沿って管球部１１１に向かうことができる。
つまり、図９（ａ）や図９（ｂ）に示すように、端面３ａが、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置のＹ方向への延長線Ｌ１よりも、凹面反射鏡１２０の底面中央部に近くなるよう位置していれば、冷却風Ｗ２を凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って進むように風向を変えることができ、管球部１１１に向かう冷却風Ｗ１に衝突させることができる。
【００４９】
なお、図４では、冷却風流入口１４１において、冷却風が前面ガラス１３０に近い方から凹面反射鏡１２０の底面中央部に向かって流入する場合、つまりＸ方向における（−）から（＋）に向かっていたが、冷却風流入口１４１に流入する冷却風の向きを変えても良い。
【００５０】
図１０は、図４における冷却風流入口１４１に流入する風を、凹面反射鏡１２０の底面中央部から前面ガラス１３０に向かって、つまりＸ方向における（＋）から（−）に向かって流入する場合の光学装置の断面図を示したものである。なお、図中において図４と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。これは、図１０に示すように発光管１１０の先端側外部電極１７および先端側リード線１８が、図４における先端側外部電極１７および先端側リード線１８よりも前面ガラス１３０に近い場合に、先端側外部電極１７および先端側リード線１８に冷却風を十分送風するために有効な形態である。
【００５１】
図１０において、第１の冷却風流入口１４４から内部空間１２１に流入した冷却風Ｗ１は、前面ガラス１３０の近くに位置する先端側外部電極１７および先端側リード線１８に向かって流れ、先端側外部電極１７および先端側リード線１８を冷却した後、冷却風Ｗ１の進行方向にある冷却風排出口１４２から凹面反射鏡１２０の外部に排出されるか、先端側外部電極１７および先端側リード線１８、前面ガラス１３０等で進行方向を変えられて凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って管球部１１１に向かって流れる。
一方、第２の冷却風流入口１４５から内部空間１２１に流入した冷却風Ｗ２は、管球部側導風フィン３により、進行方向を先端側外部電極１７および先端側リード線１８への向きから、凹面反射鏡１２０の底面中央部に向うよう変えられ、凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って管球部１１１に向かう。
その後の冷却風Ｗ１およびＷ２の動作は、前述の図４を用いた冷却風Ｗ１およびＷ２の説明と同様である。
【００５２】
この場合も、冷却風Ｗ１を管球部側導風フィン３から十分剥離させて先端側外部電極１７および先端側リード線１８を効果的に冷却するためには、先端部側導風フィン２と管球部側導風フィン３とのなす角度θを３０°以上１５０°以下にすることが望ましい。また、冷却風Ｗ２を凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って進ませて、管球部１１１に向かわせるには、端面３ａが、冷却風流入口１４１の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置のＹ方向への延長線Ｌ１よりも、凹面反射鏡１２０の底面中央部に近く位置していれば良い。
もちろん、冷却風流入口１４１の風の向きは、図４や図１０に示すように光軸１８０に対して斜めでも良いが、光軸１８０に対して垂直方向であっても良い。
【００５３】
また、上述の説明では、前面ガラスホルダ１４０の一部に冷却風流入口１４１を形成し、冷却風流入口１４１に先端部側導風フィン２および管球部側導風フィン３を設けることで、第１の冷却風流入口１４４および第２の冷却風流入口１４５を形成し、冷却風Ｗ１と冷却風Ｗ２を内部空間１２１に流入していた。しかし、先端側外部電極１７および先端側リード線１８に指向する冷却風を流入する流入口、および凹面反射鏡１２０に沿って管球部１１１に向かって流れる冷却風Ｗ１に指向する冷却風Ｗ２を流入する流入口でありさえすれば、先端部側導風フィン２や管球部側導風フィン３などを用いなくても良く、例えばノズル状の送風口を第１の冷却風流入口および第２の冷却風流入口としても良い。
さらには、第１の冷却風流入口１４４と第２の冷却風流入口１４５とを光軸１８０方向において平行に配置していたが、各冷却風流入口を分離して配置しても良い。例えば、第１の冷却風流入口１４４は図４と同様、前面ガラスホルダ１４０の一部に形成し、第２の冷却風流入口１４５は図４における冷却風排出口１４２の位置に形成するなどである。
【００５４】
以上のように、この実施の形態１によれば、回転式カラーフィルタや光密度均一化手段などの光学部品の向きや配置順を変えることがなく、従来から使用している凹面反射鏡１２０や前面ガラスホルダ１４０に冷却風流入口１４１を設ける構成なので、光源装置が大型化せず、さらにそれに伴う光の利用効率が低下することがない。
【００５５】
また、先端側外部電極１７および先端側リード線１８に指向する冷却風Ｗ１を内部空間１２１に流入し、先端側外部電極１７および先端側リード線１８にぶつかった後の冷却風Ｗ１に指向する冷却風Ｗ２を内部空間１２１に流入するので、冷却風Ｗ２が管球部１１１に向かう冷却風Ｗ１の流れを抑制し、冷却風Ｗ１による管球部１１１の温度への影響、特に過冷却や、部分的な温度低下または温度上昇を抑制することができる。従って、管球部１１１の温度を適正に保ちながら先端側外部電極１７および先端側リード線１８を十分冷却して温度上昇を防ぐことができる。つまり発光管１１０を理想的に冷却して発光効率を高め、高輝度かつ長寿命の光源装置を得ることができる。
【００５６】
また、先端部側導風フィン２に対して管球部側導風フィン３の取り付け角度θを３０°以上１５０°以下にすることで、先端側外部電極１７および先端側リード線１８に指向する冷却風Ｗ１を管球部側導風フィン３から十分剥離して、速度を損失させないため、先端側外部電極１７および先端側リード線１８を効果的に冷却することができる。
【００５７】
さらに、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａを、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置よりも凹面反射鏡１２０の底面中央部に近くに位置させるので、冷却風Ｗ２を凹面反射鏡１２０の内壁面に沿わせ、管球部１１１に向かう冷却風Ｗ１に指向して、冷却風Ｗ１の管球部１１１への影響を弱めて管球部１１１の過冷却を防ぐことができる。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、冷却風流入口部材１において、管球部側導風フィン３の一辺を先端部側導風フィン２の一辺に取り付けており、さらに、図９のように、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａを、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置よりも凹面反射鏡１２０の底面中央部に近くなるよう位置させていた。これにより、第２の冷却風流入口１４５から流入した冷却風Ｗ２を凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って管球部１１１に向かわせていた。
この実施の形態２では、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置の方が、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａよりも凹面反射鏡１２０の底面中央部に近くなるよう位置させる。
【００５９】
図１１は、実施の形態２に係る光源装置を上から見た場合のＸ−Ｙ平面の断面図であり、図１２は、実施の形態２に係る冷却風流入口部材１を、冷却風の流入口側から見た斜視図であり、図１３（ａ）は図１１における冷却風流入口部材１付近の拡大断面図である。なお、図１１、図１２および図１３（ａ）において、図４、図３および図９（ａ）と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６０】
図１３（ａ）では、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａは、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置のＹ方向への延長線Ｌ１よりも、前面ガラス１３０に近くなるよう位置している。この場合、第２の冷却風流入口１４５から流入した冷却風Ｗ２は、実施の形態１のように凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って緩やかに流れずに、矢印で示すように内部空間１２１に拡散しながら管球部１１１（図示せず）に向けて吹き込む。
また、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａが、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置のＹ方向への延長線Ｌ１よりも、前面ガラス１３０に近くなるよう位置するのであれば、管球部側導風フィン３の幅や先端部側導風フィン２との角度θが、図１３（ａ）における管球部側導風フィン３の幅や角度θと異なっても良い。例えば、図１３（ｂ）が示すように、図１３（ａ）よりも管球部側導風フィン３の幅を短く、角度θを大きくして、管球部側導風フィン３が凹面反射鏡１２０の第２の冷却風流入口１４５付近での内壁面と略平行に配置するなどである。
【００６１】
図１１において、管球部１１１に向けて吹き込んだ冷却風Ｗ２は、その流れを急激に拡散しながら管球部１１１に到達するが、冷却風Ｗ２の一部は管球部１１１に到達する前の冷却風Ｗ１に衝突し、冷却風Ｗ１の流れを抑制する。このため、第１の冷却風流入口１４４から流れ込み、外部電極１７や先端側リード線１８、封止部１１３等により風速を乱された一様でない風量の冷却風Ｗ１が管球部１１１に到達して管球部１１１を部分的に直接冷却することを抑制でき、管球部１１１を均一に冷却することが可能となる。
【００６２】
また、この実施の形態２においては、冷却風Ｗ１および冷却風Ｗ２が凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って流れることで、冷却風が凹面反射鏡１２０の底面中央部に多く向かっていた実施の形態１と比較して、凹面反射鏡１２０の底面中央部に向かう冷却風が減少する。つまり、封止部１１２の根本付近へ向かう冷却風が減少するため、封止部１１２の根本付近の温度が相対的に高くなる。このことにより、封止部１１２付近の熱勾配が緩やかになり、熱勾配の急激な変化により封止部１１２付近を起点とする破裂が発生しやすい光源装置においては破裂低減の効果がある。
【００６３】
以上のように、この実施の形態２によれば、冷却風Ｗ２を管球部１１１に向けて吹き込ませるので、管球部１１１に到達する前の冷却風Ｗ１に冷却風Ｗ２が直接作用して、冷却風Ｗ１が管球部１１１に衝突して直接冷却することを抑制でき、管球部１１１を均一に冷却することが可能となる。従って、管球部１１１の温度をさらに適正に保ちながら先端側外部電極１７および先端側リード線１８を十分冷却して温度上昇を防ぎ、発光管１１０の発光効率を高め、高輝度かつ長寿命の光源装置を得ることができる。
【００６４】
また、凹面反射鏡１２０の底面中央部付近に到達する冷却風が減少するので、封止部１１２の温度勾配を緩やかにして、発光管１１０の破裂を防ぐことができる。
【００６５】
実施の形態３．
実施の形態１および実施の形態２では、管球部側導風フィン３は、第２の冷却風流入口１４５から内部空間１２１に流入した冷却風Ｗ２の方向を変化させる面状の部材であったが、この実施の形態３では、管球部側導風フィン３に第２の冷却風が通過する第２の開口部を設ける。
【００６６】
図１４は、実施の形態３に係る光源装置を上から見た場合のＸ−Ｙ平面の断面図であり、図１５は、実施の形態３に係る冷却風流入口部材１を、冷却風の流入口側から見た斜視図である。なお、図１４および図１５において、図１１および図１２と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６７】
図１５において、冷却風流入口部材１を構成する管球部側導風フィン３のほぼ中央部には第２の開口部としてスリットＳが設けられており、図１４において、第２の冷却風流入口１４５から内部空間１２１に流入した冷却風Ｗ２は、実施の形態２と同様に管球部１１１に向けて吹き込む他、スリットＳから第２の電極部の一部である封止部１１３に向けても吹き込む。これにより、実施の形態１および実施の形態２では冷却風が送風されずに冷却不足になりがちになる封止部１１３を十分冷却することができる。さらにこの封止部１１３が冷却されることにより、封止部１１３および管球部１１１の内部で接続されている電極１３も冷却される。
電極１３が冷却されると、光源消灯時に電極１３への水銀付着量が増加し、管球部１１１の内壁に付着する水銀が減少する。すると、光源点灯時に電極１３から管球部１１１の内壁に付着した水銀への異常放電の発生が減少し、それに伴う管球部１１１の内壁の黒化が発生しにくくなり、光の利用効率の低下を防ぐことができる。
【００６８】
なお、図１４および図１５では、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａを、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置よりも前面ガラス１３０の近くになるよう位置させて、冷却風Ｗ２を管球部１１１に吹き込ませていた。しかし、実施の形態１と同様に、管球部側導風フィン３の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い端面３ａを、第２の冷却風流入口１４５の凹面反射鏡１２０の底面中央部に最も近い位置よりも凹面反射鏡１２０の底面中央部の近くになるよう位置させて、冷却風Ｗ２を凹面反射鏡１２０の内壁面に沿って管球部１１１に流れさせても良い。
【００６９】
以上のように、この実施の形態３によれば、管球部側導風フィン３のほぼ中央部にスリットＳを設けたので、発光管１１０の封止部１１３および先端側電極１３も十分冷却されて管球部１１１の内壁の黒化が発生しにくくなり、発光管１１０の発光効率を保ち、高輝度かつ寿命の長い光源装置を得ることができる。
【００７０】
実施の形態４．
実施の形態３では、管球部側導風フィン３に、第２の開口部としてスリットＳを設けたが、この実施の形態４では、矩形状の切り欠きを、管球部側導風フィン３の上部または下部に設ける。
【００７１】
図１６は、実施の形態４に係る光源装置を上から見た場合のＸ−Ｙ平面の断面図であり、図１７は、実施の形態４に係る冷却風流入口部材１を、冷却風の流入口側から見た斜視図である。なお、図１６および図１７において、図１４および図１５と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７２】
図１７において、管球部側導風フィン３のＺ方向における下部には矩形状の切り欠きが設けられており、図１６において、第２の冷却風流入口１４５から内部空間１２１に流入した冷却風Ｗ２は、矩形状の切り欠き部分から大量に流入する。つまり、冷却を必要とする箇所に、矩形状切り欠き部から冷却風Ｗ２を流入して向かわせることができる。これにより、図１６において、冷却風流入口１から内部空間１２１に吹き込む冷却風にＺ方向の上下における風量の偏りが生じている場合には、管球部側導風フィン３の風量の少ない箇所に切り欠き部を設ければ、冷却風Ｗ２が切り欠き部から内部空間１２１に流れ込み、先端部側外部電極１７および先端側リード線１８などの発光管１１０の先端部を冷却するため、冷却風Ｗ１による冷却が足りない箇所を冷却することができる。また、発光管１１０が凹面反射鏡１２０の中心からずれている場合、例えばＺ方向の上下のいずれかにずれている場合でも、管球部側導風フィン３において発光管１１０がずれている方向に近い部分に切り欠き部を設ければ、冷却風Ｗ１の向きが発光管１１０への向きとずれるために生ずる発光管１１０の冷却不足を、切り欠き部から流入した冷却風Ｗ２で補うことができる。
つまり、冷却風Ｗ１やＷ２のＺ方向の上下における風量の偏りにより生ずる冷却の不均一を矯正し、管球部１１１や外部電極１７および先端側リード線１８などの発光管１１０の各部分を均一に冷却することができる。
【００７３】
なお、図１７では管球部側導風フィン３において下部の一部を切り欠いた例を示しているが、上部を切り欠いても構わない。また、管球部側導風フィン３を上部および下部の２つの部分に分割する他、３分割または４分割等して、その一部を切り欠いても良い。
【００７４】
以上のように、この実施の形態４によれば、管球部側導風フィン３の一部を切り欠いているので、冷却風の流入時の偏りを矯正し、発光管１１０の各部分を均一に冷却することができる。これにより、発光管１１０の発光効率を高め、高輝度かつ寿命の長い光源装置を得ることができる。
【００７５】
実施の形態５．
図１８は、実施の形態１ないし実施の形態４で示した光源装置を内装した単板フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ２００を上から見た図である。図１８において、光源装置を構成する凹面反射鏡１２０はハウジング２０１に収納されており、ハウジング２０１には排気ファン２０２を備えた排気口２０３が接続され、さらに光源装置に接続された冷却ダクト１４６には、内部空間１２１に冷却風を送り込む吸気ファン２０４が接続されている。
また、前面ガラス１３０の前面には、紫外線フィルタ１５０、回転式カラーフィルタ１６０、光密度均一化手段１７０、光を透過または反射する素子を備えた光学ユニット２０５が配されている。
【００７６】
前面ガラス１３０から出射した光は、紫外線フィルタ１５０、回転式カラーフィルタ１６０、光密度均一化手段１７０、および光学ユニット２０５を透過して、光学ユニット２０５の対面に設けられたスクリーン２０６上に投射される。なお、図中の点線矢印は光の投射方向を示している。
【００７７】
一方、吸気ファン２０４で内部空間１２１に取り込まれた冷却風は、冷却風排出口１４２または頸部排出口１２２から凹面反射鏡１２０の外部でハウジング２０１内に排出され、さらに排気ファン２０２により排気口２０３からプロジェクタ２００の外部に排出される。内部空間１２１での冷却風の流れ方については上記の各実施の形態で説明してあるため、説明を省略する。
なお、内部空間１２１に冷却風を送り込む吸気ファン２０４は、プロジェクタ２００内部の空気を冷却風として取り込んでも良く、吸気ファン２０４をプロジェクタ２００外部と接続してプロジェクタ２００外部の空気を冷却風として取り込んでも良い。また吸気ファン２０４に冷却装置を設けて、冷却装置が生成した冷却風を取り込んでも良い。
【００７８】
以上のように、この実施の形態５によれば、単板フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ２００にこの発明に係る光源装置を内装するので、発光管１１０の各部の温度を理想的に保って発光効率を高め、高輝度かつ長寿命なプロジェクタを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る光源装置の側面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る発光管の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る冷却風流入口部材の斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る光源装置の断面図である。
【図５】この発明の実施の形態１において、角度θの許容範囲を求めるためのモデル図である。
【図６】この発明の実施の形態１において、角度θの許容範囲を求めるためのグラフである。
【図７】この発明の実施の形態１において、角度θの許容範囲を求めるためのグラフである。
【図８】この発明の実施の形態１において、角度θの許容範囲を求めるための模式図である。
【図９】この発明の実施の形態１における光源装置の拡大断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る光源装置の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２に係る光源装置の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る冷却風流入口部材の斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態２における光源装置の拡大断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態３に係る光源装置の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態３に係る冷却風流入口部材の斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態４に係る光源装置の断面図である。
【図１７】この発明の実施の形態４に係る冷却風流入口部材の斜視図である。
【図１８】この発明の実施の形態５に係るプロジェクタの断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１７  外部電極、１８  先端側リード線、１１０  発光管、１１１  管球部、１２０  凹面反射鏡、１２１  凹面反射鏡の内部空間、１３０  透明材、１４４  第１の冷却風流入口、１４５  第２の冷却風流入口
【図１】
0004569454.tif 000002
【図２】
0004569454.tif 000003
【図３】
0004569454.tif 000004
【図４】
0004569454.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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