(57)【要約】【課題】  本願の目的は、ランプ点灯後の膨張した金属反射鏡が所望の位置に位置決めされる光源装置及びこれを備えたプロジェクタ装置を提供することにある。【解決手段】  第１の発明に係る光源装置は、内部に一対の電極が対向配置された発光部と該発光部の両端から伸びる封止部とからなるランプと、該封止部が挿入されて固定された首部と該首部に続く反射部と該反射部の開口部に設けられたつば部とからなる金属反射鏡と、からなる光源装置において、該金属反射鏡の開口側から該つば部に当接する台座を設け、該台座に円状の開口を設け、該台座の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該つば部に設け、該台座の熱膨張係数が該金属反射鏡の熱膨張係数より小さいことを特徴とする。【選択図】図１
2009087828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に一対の電極が対向配置された発光部と該発光部の両端から伸びる封止部とからなるランプと、
該封止部が挿入されて固定された首部と該首部に続く反射部と該反射部の開口部に設けられたつば部とからなる金属反射鏡と、
からなる光源装置において、
該金属反射鏡の開口側から該つば部に当接する台座を設け、
該台座に円状の開口を設け、
該台座の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該つば部に設け、
該台座の熱膨張係数が該金属反射鏡の熱膨張係数より小さいことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
内部に一対の電極が対応配置された発光部と該発光部の両端から伸びる封止部とからなるランプと、
該封止部が挿入されて固定された首部と該首部に続く反射部と該反射部の開口部に設けられたつば部とからなる金属反射鏡と、
該反射部の開口部に連続する開口を有する取付部と、
からなるプロジェクタ装置において、
該金属反射鏡の開口側から該つば部に当接する台座を該つば部と該取付部との間に介在させ、
該台座に連続する第１の円状の開口と第２の円状の開口とを設け、
該台座の第１の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該つば部に設け、
該台座の第２の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該取付部に設け、
該台座の熱膨張係数が該金属反射鏡の熱膨張係数及び該取付部の熱膨張係数より小さいことを特徴とするプロジェクタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属反射鏡を備えた光源装置及びこれを備えたプロジェクタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ装置には、液晶プロジェクタ装置やＤＬＰ（テキサス・インスツルメンツ社商標）プロジェクタ装置がある。これらのプロジェクタ装置に用いられる投射用光源として高圧水銀ランプが用いられる。高圧水銀ランプに反射鏡を組み合せたものが光源装置であり、この光源装置がプロジェクタ装置に組み込まれて使用される。
【０００３】
反射鏡は、ガラスや金属からなる材質で形成され、それに誘電体多層膜からなる反射面が形成される。
光源装置に耐衝撃性が求められるとき、金属材料からなる反射鏡が用いられる。
金属材料からなる反射鏡を備えた光源装置については、特許文献１に記載されるものがあった。
【０００４】
図１６は、特許文献１に記載される光源装置２の説明図である。図１６は高圧水銀ランプ２２の対向される一対の電極２２３１，２２３２に沿った断面図である。
光源装置２は、凹面状の反射面２１１１を有する反射鏡２１と、その反射面２１１１の焦点に電極２２３１，２２３２間の中心が一致するように配置された高圧水銀ランプ２２とからなる。
【０００５】
金属反射鏡２１は、凹面状の反射面２１１１を有する反射部２１１と筒状の首部２１２とからなり、その全体が例えばアルミニウムからなる金属材料により形成される。反射部２１１は、反射面２１１１からの反射光を出射する開口部２１４を有する。凹面状の反射面２１１１は、高圧水銀ランプ２２の発光部２２１１を取り囲む反射部２１１の面に、誘電体多層膜を設けることにより形成される。
反射部２１１の開口部２１４側の周方向には、外方に伸びるつば部２１３が設けられる。つば部２１３には、後述するボルト（図１６には図示していない）が螺合する螺合部２１３１が設けられる。また、つば部２１３には、後述する穴部（図１６には図示しておらず、後述する図１７に図示する）が設けられる。
【０００６】
高圧水銀ランプ２２は、略球状の発光部２２１１とその発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなる放電管２２１と、発光部２２１１に封入される電極２２３１，２２３２と、封止部２２２１，２２２２から突出する外部リード２２５１，２２５２と、電極２２３１，２２３２と外部リード２２５１，２２５２とを電気的に接続すると共に封止部２２２１，２２２２に埋設される箔２２４１，２２４２とからなる。
発光部２２１１の内部２２１２に封入される一対の電極２２３１，２２３２は、その先端が対向するように配置される。また、発光部２２１１の内部２２１２には、発光金属として水銀が封入される。
【０００７】
光源装置２は、高圧水銀ランプ２２からの照射光が金属反射鏡２１の開口部２１４から好適に照射させるため、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２間の中心が金属反射鏡２１の凹面状の反射面２１１１の焦点と一致するように構成される。このとき、高圧水銀ランプ２２の一方の封止部２２２１は、金属反射鏡２１の首部２１２の挿入口２１２１に挿入され、一方の封止部２２２１と首部２１２との間に接着剤３が充填されて固定される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３０９７８７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１６に示す光源装置２は、図１７〜１９に示すように、プロジェクタ装置１の取付部１１に固定される。図１７は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２に沿ったプロジェクタ装置１の断面図である。図１８は、図１７のプロジェクタ装置１を一対の電極２２３１，２２３２の中心軸に対して９０°回転させた図であり、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２に沿った断面図である。図１９は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向において、高圧水銀ランプ２２の一方の封止部２２２１側から金属反射鏡２１の背面（凹面状の反射面２１１１に対して反対側の面）を見た図（図１７のＺ軸方向から見た光源装置２の背面図）であり、ランプ２２点灯時の金属反射鏡２１の膨張についての説明図である。
【００１０】
図１８に示すように、光源装置２の金属反射鏡２１の開口部２１４が取付部１１の開口部１１３に連接され、光源装置２の金属反射鏡２１の穴部２１３２にプロジェクタ装置１の取付部１１から伸びるピン１１２が挿入される。
光源装置２がプロジェクタ装置１に固定されるために、図１７に示すように、光源装置２の金属反射鏡２１の螺合部２１３１と取付部１１の螺合部１１１とを貫くように、ボルト４１の軸部４１２が螺合され、そのボルト４１の軸部４１２の端部にナット４２が螺合される。これにより、光源装置２とプロジェクタ装置１とは、当接されて固定される。すなわち、図１７において、Ｚ軸方向（一対の電極２２３１，２２３２が伸びる方向）はボルト４１とナット４２による光源装置２とプロジェクタ装置１との位置決め固定され、Ｘ軸方向及びＹ軸方向（一対の電極２２３１，２２３２が伸びる方向に対して周方向）はボルト４１がそれぞれの螺合部１１１，２１３１に螺合されることで規制されて位置決め固定される。
【００１１】
プロジェクタ装置１には、光源装置２からの出射光を利用する光学系の例えばレンズなどが設けられている。
【００１２】
ランプ２２点灯時、図示しない電源から一対の外部リード２２５１，２２５２に給電される。高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２間では放電が発生し、発光部２２１１は高温となる。金属反射鏡２１は、高温となった発光部２２１１により加熱され、さらに発光部２２１１から照射される光を受けても加熱される。加熱された反射鏡２１は、金属材料により形成されているため膨張される。
【００１３】
金属反射鏡２１をプロジェクタ装置１に固定しているのは、ボルト４１とナット４２による螺合接続であり、図１９に示すように、紙面上下における第１の螺合接続部７１と第２の螺合接続部７２の固定強度を同一にすることは困難である。このため、膨張する金属反射鏡２１は、固定強度の強い方の螺合接続部（例えば、図１９においては第１の螺合接続部７１とする）を支点として膨張することになる。金属反射鏡２１の膨張方向は、固定強度の弱い方の螺合接続部（図１９においては第２の螺合接続部７２）に依存するものである。例えば第２の螺合接続部７２の接続強度が大きいと第１及び第３の膨張方向８１，８３に膨張する量が第２の膨張方向８２よりも大きくなり、例えば第２の螺合接続部７２の接続強度が小さいと第２の膨張方向８２に膨張する量が第１及び第３の膨張方向８１，８３よりも大きくなる。すなわち、光源装置２からの出射光の光軸が、図１９におけるＸ−Ｙ面上で移動してしまうことになる。
【００１４】
プロジェクタ装置１に設けられた図示しない光学系は、ランプ２２点灯前の光源装置２から予想される光軸（高圧放電ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向）に基づいて設計されている。プロジェクタ装置１によって、これに固定される光源装置２の固定強度が異なるので、ランプ２２点灯後の光源装置２からの出射光の光軸が、図１９におけるＸ−Ｙ面上で移動してしまう。従って、ランプ２２点灯後は、プロジェクタ装置１の図示しない光学系の設計とは異なった光軸が形成されてしまう。これに伴い、プロジェクタ装置１によって、照度が異なる問題があった。
【００１５】
そこで、本願の目的は、ランプ点灯後の膨張した金属反射鏡が所望の位置に位置決めされる光源装置及びこれを備えたプロジェクタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の発明に係る光源装置は、内部に一対の電極が対向配置された発光部と該発光部の両端から伸びる封止部とからなるランプと、該封止部が挿入されて固定された首部と該首部に続く反射部と該反射部の開口部に設けられたつば部とからなる金属反射鏡と、からなる光源装置において、該金属反射鏡の開口側から該つば部に当接する台座を設け、該台座に円状の開口を設け、該台座の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該つば部に設け、該台座の熱膨張係数が該金属反射鏡の熱膨張係数より小さいことを特徴とする。
【００１７】
第２の発明に係るプロジェクタ装置は、内部に一対の電極が対応配置された発光部と該発光部の両端から伸びる封止部とからなるランプと、該封止部が挿入されて固定された首部と該首部に続く反射部と該反射部の開口部に設けられたつば部とからなる金属反射鏡と、該反射部の開口部に連続する開口を有する取付部と、からなるプロジェクタ装置において、該金属反射鏡の開口側から該つば部に当接する台座を該つば部と該取付部との間に介在させ、該台座に連続する第１の円状の開口と第２の円状の開口とを設け、該台座の第１の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該つば部に設け、該台座の第２の円状の開口部との間に隙間を有して対向した円状の外周面を有する係合部を該取付部に設け、該台座の熱膨張係数が該金属反射鏡の熱膨張係数及び該取付部の熱膨張係数より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明に係る光源装置は、上記特徴により、ランプ点灯後に一対の電極の伸びる方向において、つば部を有する金属反射鏡は、当接する台座によって位置決めすることができる。
さらに、ランプ点灯後に、一対の電極の伸びる方向に対して周方向において、円状の外周面を有する係合部は、膨張されて隙間を埋めることで台座の円状の開口部と係合される。台座は金属反射鏡に対して熱膨張係数の小さい材質からなると共に、台座の開口部が円状であることから、円状の外周面を有する係合部は、台座の係合する面に対して均一に膨張することができる。プロジェクタ装置は台座に係合された金属反射鏡の光軸に基づいて光学系を設計できるので、第１の発明に係る光源装置は、ランプ点灯後の膨張した金属反射鏡を所望の位置に位置決めすることができる。
【００１９】
第２の発明に係るプロジェクタ装置は、上記特徴により、ランプ点灯後に一対の電極の伸びる方向において、つば部を有する金属反射鏡は、当接する台座によって位置決めすることができる。また、取付部も同様に、当接する台座によって位置決めすることができる。
さらに、ランプ点灯後に、一対の電極の伸びる方向に対して周方向において、つば部に設けられた円状の外周面を有する係合部は、膨張されて隙間を埋めることで台座の第１の円状の開口部と係合される。また、取付部に設けられた円状の外周面を有する係合部は、膨張されて隙間を埋めることで台座の第２の円状の開口部と係合される。台座は金属反射鏡及び取付部より熱膨張係数の小さい材質からなると共に、台座の第１及び第２の開口部が円状であることから、つば部に設けられた円状の外周面を有する係合部と取付部に設けられた円状の外周面を有する係合部とは、台座の係合する面に対して均一に膨張させることができる。プロジェクタ装置は取付部と共に光学系を設計されるが、ランプ点灯時に膨張した取付部が係合する台座に対して位置決めされ、その台座に対して膨張した金属反射鏡も係合される。すなわち、ランプ点灯後は、台座を介在させることにより、プロジェクタ装置の光学系は金属反射鏡を備える光源装置の光軸と一致するので、第２の発明に係るプロジェクタ装置は、ランプ点灯後の膨張した金属反射鏡を所望の位置に位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係る光源装置２の第１の実施例を図１〜７を用いて説明する。
【００２１】
図１は、ランプ２２点灯前における第１の実施例に係る光源装置２の説明図である。図２〜４は、図１に示す第１の実施例に係る光源装置２を備えたプロジェクタ装置１の説明図である。図５〜７は、図２〜４のプロジェクタ装置１のランプ２２点灯後において、金属反射鏡２１が膨張したときの第１の実施例に係る光源装置２を備えたプロジェクタ装置１の説明図である。図１は、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に沿った光源装置２の断面図である。図２及び図５は、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に沿ったプロジェクタ装置１の断面図である。図３及び図６は、図２又は図５のプロジェクタ装置１をＺ軸の矢印方向から見た背面図である。図４及び図７は、図２又は図５のプロジェクタ装置１をＺ軸の矢印方向に対して反対方向から見た正面図である。
図１〜７は、図１７〜１９に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００２２】
第１の実施例に係る光源装置２は、図１に示すように、凹面状の反射面２１１１を有する金属反射鏡２１と、その反射面２１１１の焦点に電極２２３１，２２３２間の中心が一致するように配置された高圧水銀ランプ２２と、金属反射鏡２１に設けられた台座５と、からなる。
【００２３】
プロジェクタ装置１は、図２〜４に示すように、光源装置２を備えるための取付部１１を有している。この取付部１１に、図１に示す光源装置２を固定することで、図２〜４に示すプロジェクタ装置１となる。
【００２４】
ランプ２２点灯前における第１の実施例に係る光源装置２について、図１〜４を用いて説明する。
【００２５】
反射鏡２１は、凹面状の反射面２１１１を有する反射部２１１と筒状の首部２１２とからなり、例えばアルミニウムからなる金属材料により形成される。反射面２１１１の凹面状とは、楕円を長径方向の軸（楕円の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線）に対して回転して形成され、その回転楕円形状の短径部分で半分にした形状である。反射面２１１１の楕円の短径部分は開口され、図４に示すように、これが反射部２１１の円状の開口部２１４となる。
反射部２１１には、図４に示すように、開口部２１４の周方向（図４におけるＸ−Ｙ方向）の外方に伸びる概略四角状のつば部２１３が設けられる。
【００２６】
反射部２１１のつば部２１３には、後述する固定部材４であるボルト４１の棒状の軸部４１２が挿入されるように、概略四角状のつば部２１３の４つの角の位置に穴部２１３２が設けられる。つば部２１３に設けられる穴部２１３２は、図１〜３に示すように、ボルト４１の棒状の軸部４１２の外径寸法に対して大径となるように設けられる。
【００２７】
反射部２１１のつば部２１３には、反射面２１１１の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線方向（図３におけるＺ軸方向）に伸びるように突部２１３５が一体又は別体で設けられる。図３に示すように、反射部２１１に設けられる突部２１３５は、反射部２１１の穴部２１３２と反射部２１１の開口部２１４との間に位置し、反射面２１１１の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線方向に対して周方向（後述する高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）に伸びる環状に設けられる。
この環状の突部２１３５は、円状の外周面を有し、後述するように、ランプ２２点灯後に台座５に係合する係合部２１３４である
【００２８】
凹面状の反射面２１１１は、金属材料の金属光沢により形成され、又はシリカ（ＳｉＯ２）とチタニア（ＴｉＯ２）とを積層させてなる誘電体多層膜により形成される。
【００２９】
金属反射鏡２１の首部２１２の挿入口２１２１には、高圧水銀ランプ２２の一方の封止部２２２１が挿入され、首部２１２の内周と一方の封止部２２２１の外周との間に例えばセラミック接着剤３が充填される。
【００３０】
高圧水銀ランプ２２は、略球状の発光部２２１１とその発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなる放電管２２１と、発光部２２１１の内部２２１２で対向配置される電極２２３１，２２３２と、発光部２２１１の内部２２１２に封入される発光金属と、封止部２２２１，２２２２から突出する外部リード２２５１，２２５２と、電極２２３１，２２３２と外部リード２２５１，２２５２とを電気的に接続すると共に封止部２２２１，２２２２に埋設される箔２２４１，２２４２とからなる。
【００３１】
放電管２２１は、光を透過する例えば石英ガラスにより形成される。放電管２２１の発光部２２１１の内部２２１２には、発光金属として０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上の水銀が封入されると共に、１０−６μｍｏｌ／ｍｍ３〜１０−２μｍｏｌ／ｍｍ３の範囲のハロゲンガスとして例えば臭素（Ｂｒ）ガスと、希ガスとして例えば１３ＫＰａのアルゴン（Ａｒ）ガスとが封入される。
また、発光部２２１１の内部２２１２には、例えばタングステン（Ｗ）からなる一対の電極２２３１，２２３２が、その両先端の間隔を２ｍｍ以下で対向させて配置される。
【００３２】
放電管２２１の封止部２２２１，２２２２は、発光部２２１１の両端から伸びる石英ガラスのパイプ体の内部を減圧状態で加熱溶融することにより円柱状に形成されたものであり、すなわちシュリンクシール法により形成されたものである。封止部２２２１，２２２２の内部には、電極２２３１，２２３２と、封止部２２２１，２２２２の端部から突出する外部リード２２５１，２２５２とが、電気的に接続されるように、例えばモリブデンからなる金属箔２２４１，２２４２が埋設される。
【００３３】
高圧水銀ランプ２２は、放電管２２１の発光部２２１１の内部２２１２に設けた一対の電極２２３１，２２３２間の中心と反射面２１１１の第１焦点とが一致するように配置される。すなわち、発光部２２１１は、凹面状の反射面２１１１に取り囲まれるように配置され、放電管２２１の他方の封止部２２２２は、金属反射鏡２１の開口部２１４側に伸びるように配置される。
【００３４】
金属反射鏡２１の開口部２１４側に設けられた突部２１３５の周方向（高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）の外方には、台座５が設けられる。
【００３５】
台座５は、図２に示すように、外形が四角形の板状をしており、その内部に貫通した円状の開口を有する。台座５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のように、金属反射鏡２１よりも熱膨張係数の小さなセラミック材料により形成される。
【００３６】
台座５の円状の開口部５１の内方には、金属反射鏡２１の環状の突部２１３５が配置され、図１に示すように、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５と金属反射鏡２１のつば部２１３が当接される。高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、図３に示すように、台座５における金属反射鏡２１の突部２１３５と対向する面５３（台座５の円状の開口側の内周面５３）と金属反射鏡２１の突部２１３５における台座５に対向する面２１３６（環状の突部２１３５の円状の外周面２１３６）との間に三日月状の隙間６が形成される。
【００３７】
台座５には、金属反射鏡２１のつば部２１３に設けられた穴部２１３２に対応した位置に、ボルト４１のネジ切りされた軸部４１２に螺合される螺合部５２が、図１に示すように、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２が伸びる方向（Ｚ軸方向）に向かって貫通するように設けられる。
【００３８】
台座５の螺合部５２に螺合されるボルト４１は、多角形の頭部４１１とネジ切りされた棒状の軸部４１２とからなる。ボルト４１の棒状の軸部４１２は、金属反射鏡２１の穴部２１３２から通って、台座５の螺合部５２に螺合され、その端部（頭部４１１に対して反対側の端部）が台座５から突出する。突出した軸部４１２の端部にはナット４２が螺合されることにより、ボルト４１の頭部４１１が金属反射鏡２１のつば部２１３に当接され、ナット４２が台座５に当接される。ボルト４１とナット４２からなる固定部材４により、金属反射鏡２１と台座５は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向において、ボルト４１の頭部４１１とナット４２に挟持されて固定される。
ボルト４１とナット４２からなる固定部材４は、図３及び図４に示すように、４箇所設けられる。
【００３９】
上述の第１の実施例に係る光源装置２は、台座５がプロジェクタ装置１の取付部１１に取付けられ、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向及びその周方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）において、プロジェクタ装置１に対して固定される。
取付部１１は、例えばステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）のようなセラミック材料により形成される。
【００４０】
光源装置２は、高圧水銀ランプ２２の外部リード２２５１，２２５２に図示しない電源が電気的に接続され、電源から給電されることにより、ランプ２２点灯される。
【００４１】
ランプ２２点灯後における第１の実施例に係る光源装置２について、図５〜７を用いて説明する。
【００４２】
給電された高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２間では放電が発生し、封入された発光金属から光が照射される。
放電により加熱された発光部２２１１は、一方の封止部２２２１に伝熱されて金属反射鏡２１に伝熱する。さらに、発光部２２１１からの輻射熱により金属反射鏡２１の反射部２１１は加熱される。
また、発光部２２１１から放射される光が照射されることにより、金属反射鏡２１の反射部２１１は加熱される。
【００４３】
加熱された金属反射鏡２１の反射部２１１は、金属材料により形成されているので膨張される。これに伴い、反射部２１１に設けられたつば部２１３と突部２１３５も膨張される。
反射部２１１のつば部２１３は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５に固定部材４を介して固定されているので、移動することがない。
【００４４】
これに対して、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、加熱された反射部２１１は大きく膨張するが、反射部２１１のつば部２１３はボルト４１の軸部４１２に対して大径の穴部２１３２を有するので、ボルト４１の軸部４１２に遮られることなく膨張する。膨張するつば部２１３に設けられた突部２１３５は、膨張前の図４に示すように台座５のＹ軸の矢印に対して反対方向（紙面下方）側の面に当接しているので、当接する台座５の面に押されて図４に示すＹ軸の矢印方向（紙面上方）に向かって膨張される。台座５における金属反射鏡２１の突部２１３５に対向する面５３（台座５の開口側の内周面５３）は十分膨張した突部２１３５の円状の外周面２１３６に係合する円状に形成されているので、ランプ２２点灯後に膨張した突部２１３５は、図６に示すように、台座５における突部２１３５に対向する面５３（台座５の開口側の内周面５３）に係合される。
【００４５】
金属反射鏡２１に当接される台座５は、金属反射鏡２１よりも熱膨張係数の小さなセラミック材料により形成されるため、金属反射鏡２１に比べて殆んど膨張されない。
上述のように、金属反射鏡２１が例えばアルミニウム（Ａｌ）により形成されたとき、その熱膨張係数は２３×１０−６／Ｋであり、これに対して台座５が例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）により形成されたとき、その熱膨張係数は５×１０−６／Ｋである。
【００４６】
ランプ２２点灯後、第１の実施例に係る光源装置２は、金属反射鏡２１に対して殆んど膨張しない台座５の開口部５１に、膨張した反射部２１１の環状の突部２１３５からなる係合部２１３４を係合させることにより、台座５の開口部５１に基づいた所望の位置に、金属反射鏡２１の光軸を移動させることができる。
【００４７】
プロジェクタ装置１に設けられる図示しない例えばレンズなどの光学系は、台座５の開口部５１に基づいた光軸設計がされる。従って、ランプ２２点灯後の膨張された金属反射鏡２１の光軸は、プロジェクタ装置１の図示しない光学系に対して所望の位置に移動される。このため、ランプ２２点灯時、発光部２２１１からの照射光及び反射面からの反射光は、金属反射鏡２１の開口部２１４から照射され、プロジェクタ装置１の図示しない光学系の所望の光路を通ることができる。すなわち、第１の実施例に係る光源装置２は、ランプ２２点灯後においてプロジェクタ装置１に対して所望の位置に光軸を移動することができるので、プロジェクタ装置１によって照度が異なることを防止できる。
【００４８】
また、突部２１３５を環状に設けることにより、突部２１３５は、その外周面（突部２１３５における台座５の開口側の面５３に対向する面）２１３６が円状になると共に、その内周面（突部２１３５における反射部２１１の開口側の面）も円状となる。この突部２１３５における円状の外周面２１３６の中心軸と円状の内周面の中心軸を一致させた環状にすることにより、環状の突部２１３５の周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における肉厚を均一にすることができる。これにより、膨張する突部２１３５は、その周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における膨張量を均一にすることができる。均一に膨張された突部２１３５は、台座５の円状の開口側の面５３に係合されたときに、係合した台座５の面５３からの反発力を突部２１３５の円状の外周面２１３６において均一にすることができ、突部２１３５に連接されるつば部２１３や反射部２１１に不所望な負荷が掛かることを防止することができる。
【００４９】
ランプ２２点灯前における第１の実施例に係る光源装置２の数値例を挙げると、金属反射鏡２１の突部２１３５の外径（金属反射鏡２１の突部２１３５における台座５の開口側の面５３に対向する面２１３６の直径）が３４．７５ｍｍであり、台座５の開口側の面５３（台座５における反射鏡２１の突部２１３５に対向する面５３）の直径（台座５の円状の開口径）が３４．９５ｍｍである。また、金属反射鏡２１の数値例は、肉厚が２．５ｍｍであり、図２に示す四角状のつば部２１３の外形寸法（図２に示すように、Ｘ−Ｙ方向に伸びるつば部の外形寸法）が４６ｍｍ×４６ｍｍ角であり、反射部２１１の開口部２１４の開口径が３３ｍｍであり、反射部２１１の開口部２１４側の端部から首部２１２の端部までの金属反射鏡２１の長さが４０ｍｍである。
給電される電力が２００Ｗであるとき、ランプ２２点灯後の第１の実施例の数値例を挙げると、金属反射鏡２１の突部２１３５の外径（金属反射鏡２１の突部２１３５における台座５の開口側の面５３に対向する面２１３６の直径）及び台座５の開口側の面５３（台座５における反射鏡２１の突部２１３５に対向する面５３）の直径、すなわち金属反射鏡２１の突部２１３５と台座５との係合する面２１３６，５３の直径は３５ｍｍとなる。
【００５０】
第１の実施例に係る光源装置２は、内部２２１２に一対の電極２２３１，２２３２が対向配置された発光部２２１１と該発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなるランプ２２と、該封止部２２２１が挿入されて固定された首部２１２と該首部２１２に続く反射部２１１と該反射部２１１の開口部２１４に設けられたつば部２１３とからなる金属反射鏡２１と、からなる光源装置２において、該金属反射鏡２１の開口側から該つば部２１３に当接する台座５を設け、該台座５に円状の開口を設け、該台座５の円状の開口部５１との間に隙間６を有して対向した円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４を該つば部２１３に設け、該台座５の熱膨張係数が該金属反射鏡２１の熱膨張係数より小さいことを特徴とする。
第１の実施例に係る光源装置２は、上記特徴により、ランプ２２点灯後に一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向において、つば部２１３を有する金属反射鏡２１は、当接する台座５によって位置決めすることができる。
さらに、ランプ２２点灯後に、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向において、円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４は、膨張されて隙間６を埋めることで台座５の円状の開口部５１と係合される。台座５は金属反射鏡２１に対して熱膨張係数の小さい材質からなると共に、台座５の開口部５１が円状であることから、円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４は、台座５の係合する面５３に対して均一に膨張することができる。プロジェクタ１装置は台座５に係合された金属反射鏡２１の光軸に基づいて光学系を設計できるので、第１の発明に係る光源装置２は、ランプ２２点灯後の膨張した金属反射鏡２１を所望の位置に位置決めすることができる。
【００５１】
本発明に係る光源装置２の第２の実施例を図８〜１１を用いて説明する。
【００５２】
図８及び図９は、ランプ２２点灯前における第２の実施例に係る光源装置２を備えたプロジェクタ装置１の説明図である。図１０及び図１１は、図８及び図９のプロジェクタ装置１のランプ２２点灯後において、金属反射鏡２１が膨張したときの第２の実施例に係る光源装置２を備えたプロジェクタ装置１の説明図である。図８及び図１０は、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に沿ったプロジェクタ装置１の断面図である。図９及び図１１は、図８又は図１０のプロジェクタ装置１をＺ軸の矢印方向から見た背面図である。
図８〜１１は、図１〜７に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００５３】
第２の実施例に係る光源装置２は、つば部２１３が環状に設けられてこれが係合部２１３４となる点と、固定部材に板ばねを用いた点とで、第１の実施例に係る光源装置２と相違する。
【００５４】
第２の実施例に係る光源装置２は、凹面状の反射面２１１１を有する金属反射鏡２１と、その反射面２１１１の焦点に電極２２３１，２２３２間の中心が一致するように配置された高圧水銀ランプ２２と、金属反射鏡２１に設けられた台座５と、からなる。
【００５５】
プロジェクタ装置１は、図８〜１１に示すように、光源装置２を備えるための取付部１１を有している。この取付部１１に、第２の実施例に係る光源装置２を固定することで、図８〜１１に示すプロジェクタ装置１となる。
【００５６】
ランプ２２点灯前における第２の実施例に係る光源装置２について、図８及び図９を用いて説明する。
【００５７】
反射鏡２１は、凹面状の反射面２１１１を有する反射部２１１と筒状の首部２１２とからなり、例えばアルミニウムからなる金属材料により形成される。反射面２１１１の凹面状とは、楕円を長径方向の軸（楕円の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線）に対して回転して形成され、その回転楕円形状の短径部分で半分にした形状である。反射面２１１１の楕円の短径部分は開口され、図８に示すように、これが反射部２１１の円状の開口部２１４となる。
反射部２１１には、開口部２１４の周方向（図９におけるＸ−Ｙ方向）の外方に伸びる環状のつば部２１３が設けられる。この環状のつば部２１３は、円状の外周面を有し、後述するように、ランプ２２点灯後に台座５に係合する係合部２１３４である。
【００５８】
凹面状の反射面２１１１は、金属材料の金属光沢により形成され、又はシリカ（ＳｉＯ２）とチタニア（ＴｉＯ２）とを積層させてなる誘電体多層膜により形成される。
【００５９】
金属反射鏡２１の首部２１２の挿入口２１２１には、高圧水銀ランプ２２の一方の封止部２２２１が挿入され、首部２１２の内周と一方の封止部２２２１の外周との間に例えばセラミック接着剤３が充填される。
【００６０】
高圧水銀ランプ２２は、略球状の発光部２２１１とその発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなる放電管２２１と、発光部２２１１の内部２２１２で対向配置される電極２２３１，２２３２と、発光部２２１１の内部２２１２に封入される発光金属と、封止部２２２１，２２２２から突出する外部リード２２５１，２２５２と、電極２２３１，２２３２と外部リード２２５１，２２５２とを電気的に接続すると共に封止部２２２１，２２２２に埋設される箔２２４１，２２４２とからなる。
【００６１】
放電管２２１は、光を透過する例えば石英ガラスにより形成される。放電管２２１の発光部２２１１の内部２２１２には、発光金属として０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上の水銀が封入されると共に、１０−６μｍｏｌ／ｍｍ３〜１０−２μｍｏｌ／ｍｍ３の範囲のハロゲンガスとして例えば臭素（Ｂｒ）ガスと、希ガスとして例えば１３ＫＰａのアルゴン（Ａｒ）ガスとが封入される。
また、発光部２２１１の内部２２１２には、例えばタングステン（Ｗ）からなる一対の電極２２３１，２２３２が、その両先端の間隔を２ｍｍ以下で対向させて配置される。
【００６２】
放電管２２１の封止部２２２１，２２２２は、発光部２２１１の両端から伸びる石英ガラスのパイプ体の内部を減圧状態で加熱溶融することにより円柱状に形成されたものであり、すなわちシュリンクシール法により形成されたものである。封止部２２２１，２２２２の内部には、電極２２３１，２２３２と、封止部２２２１，２２２２の端部から突出する外部リード２２５１，２２５２とが、電気的に接続されるように、例えばモリブデンからなる金属箔２２４１，２２４２が埋設される。
【００６３】
高圧水銀ランプ２２は、放電管２２１の発光部２２１１の内部２２１２に設けた一対の電極２２３１，２２３２間の中心と反射面２１１１の第１焦点とが一致するように配置される。すなわち、発光部２２１１は、凹面状の反射面２１１１に取り囲まれ、放電管２２１の他方の封止部２２２２は、金属反射鏡２１の開口部２１４側に伸びるように配置される。
【００６４】
金属反射鏡２１の開口部２１４側に設けられた環状のつば部２１３には、図８に示すように、その高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向における他方の封止部２２２２側の面に、台座５が当接するように設けられる。また、台座５には後述する突部５５が設けられており、その突部５５が環状のつば部２１３の周方向（高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）の外方に設けられる。
【００６５】
台座５は、図９に示すように、外形が四角形の板状をしており、その内部に貫通した円状の開口部５１を有する。台座５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のように、金属反射鏡２１よりも熱膨張係数の小さなセラミック材料により形成される。
【００６６】
台座５の円状の開口側の内周径（台座５に設けられた円状の開口径）は、金属反射鏡２１の開口側の内周径（金属反射鏡２１に設けられた円状の開口径）よりも大きく形成される。
ランプ２２点灯時、光が金属反射鏡２１の開口部２１４から出射されるので、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５の円状の開口が金属反射鏡２１の開口からの光を遮光しない位置になるように、台座５は配置される。
【００６７】
高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５における金属反射鏡２１に当接する面に、突部５５が設けられる。台座５の突部５５は、金属反射鏡２１の環状のつば部２１３における周方向の外方に位置し、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）に伸びる環状に形成され、環状のつば部２１３の周方向における外方を覆うように設けられる。
【００６８】
高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、図９に示すように、台座５の突部５５における金属反射鏡２１のつば部２１３に対向する面５３（台座５の環状の突部５５の内周面５３）と金属反射鏡２１のつば部２１３における台座５の突部５５に対向する面２１３６（環状のつば部２１３の外周面２１３６）との間には、三日月状の隙間６が形成される。
【００６９】
台座５には、ボルト４１のネジ切りされた軸部４１２に螺合する螺合部５２が、図８に示すように、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２が伸びる方向（Ｚ軸方向）に向かって貫通するように設けられる。
【００７０】
台座５の螺合部５２に螺合されるボルト４１は、多角形の頭部４１１とネジ切りされた棒状の軸部４１２とからなる。
高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５における金属反射鏡２１のつば部２１３が当接する面に板ばね４３が当接するように設けられる。板ばね４３は穴部を有し、この板ばね４３の穴部にボルト４１の棒状の軸部４１２が挿通される。
ボルト４１の棒状の軸部４１２は、板ばね４３の穴部を通って、台座５の螺合部５２に螺合され、その端部（頭部４１１に対して反対側の端部）が台座５から突出する。突出した軸部４１２の端部にはナット４２が螺合されることにより、ボルト４１の頭部４１１が板ばね４３に当接され、ナット４２が台座５に当接される。ボルト４１の頭部４１１とナット４２により、板ばね４３と台座５は挟持されて固定される。
高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５に固定された板ばね４３は、金属反射鏡２１のつば部２１３を台座５に向かって押圧して固定する。すなわち、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、ボルト４１，ナット４２及び板ばね４３からなる固定部材４は、台座５と金属反射鏡２１とを挟持して固定する。
このボルト４１，ナット４２及び板ばね４３からなる固定部材４は、図９に示すように、台座５の環状の突部５５の周方向における外方の２箇所（図９の紙面上下）に設けられる。
【００７１】
上述の第２の実施例に係る光源装置２は、台座５がプロジェクタ装置１の取付部１１に取付けられ、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向及びその周方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）において、プロジェクタ装置１に対して固定される。
取付部１１は、例えばステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ２）のようなセラミック材料により形成される。
【００７２】
光源装置２は、高圧水銀ランプ２２の外部リード２２５１，２２５２に図示しない電源が電気的に接続され、電源から給電されることにより、ランプ２２点灯される。
【００７３】
ランプ２２点灯後における第２の実施例に係る光源装置２について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【００７４】
給電された高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２間では放電が発生し、封入された発光金属から光が照射される。
放電により加熱された発光部２２１１は、一方の封止部２２２１に伝熱されて金属反射鏡２１に伝熱する。さらに、発光部２２１１からの輻射熱により金属反射鏡２１の反射部２１１は加熱される。
また、発光部２２１１から放射される光が照射されることにより、金属反射鏡２１の反射部２１１は加熱される。
【００７５】
加熱された金属反射鏡２１の反射部２１１は、金属材料により形成されているので膨張される。これに伴い、反射部２１１に設けられたつば部２１３も膨張される。
反射部２１１のつば部２１３は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５に固定部材４を介して固定されているので、移動することがない。
【００７６】
これに対して、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、加熱された反射部２１１は、板ばね４３に遮られることなく膨張する。
膨張するつば部２１３は、膨張前の図９に示すように台座５のＹ軸の矢印に対して反対方向（紙面下方）側の面に当接しているので、当接する台座５の面に押されて図９に示すＹ軸の矢印方向（紙面上方）に向かって膨張される。台座５の突部５５における金属反射鏡２１のつば部２１３に対向する面５３（台座５の環状の突部５５の内周面５３）は十分膨張した環状のつば部２１３の外周面２１３６に係合する環状に形成されているので、ランプ２２点灯後に膨張した環状のつば部２１３の外周面２１３６は、図１１に示すように、台座５の突部５５における金属反射鏡のつば部２１３に対向する面５３（台座５の環状の突部５５の内周面５３）に係合される。
【００７７】
金属反射鏡２１の円状の開口部２１４の内径は、つば部２１３の膨張に伴って拡大される。ランプ２２点灯時に、光は金属反射鏡２１の開口部２１４から出射されるため、台座５の円状の開口部５１の直径（台座５の開口部５１側の内周径）は、膨張した金属反射鏡２１の開口部２１４の直径に対して同一に又は大きくなるように形成され（本実施例では、図１０に示すように、台座５の開口径の方が金属反射鏡２１の開口径より大きい）、金属反射鏡２１の開口からの出射光が台座５によって遮光されることを防止する。
【００７８】
金属反射鏡２１に当接される台座５は、金属反射鏡２１よりも熱膨張係数の小さなセラミック材料により形成されるため、金属反射鏡２１に比べて殆んど膨張されない。
上述のように、金属反射鏡２１が例えばアルミニウム（Ａｌ）により形成されたとき、その熱膨張係数は２３×１０−６／Ｋであり、これに対して台座５が例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）により形成されたとき、その熱膨張係数は５×１０−６／Ｋである。
【００７９】
ランプ２２点灯後、第２の実施例に係る光源装置２は、金属反射鏡２１に対して殆んど膨張しない台座５の突部５５に、膨張した反射部２１１の環状のつば部２１３からなる係合部２１３４を係合させることにより、台座５の突部５５に基づいた所望の位置に、金属反射鏡２１の光軸を移動させることができる。
【００８０】
プロジェクタ装置１に設けられる図示しない例えばレンズなどの光学系は、台座５の突部５５に基づいた光軸設計がされる。従って、ランプ２２点灯後の膨張された金属反射鏡２１の光軸は、プロジェクタ装置１の図示しない光学系に対して所望の位置に移動される。このため、ランプ２２点灯時、発光部２２１１からの照射光及び反射面からの反射光は、金属反射鏡２１の開口部２１４から照射され、プロジェクタ装置１の図示しない光学系の所望の光路を通ることができる。すなわち、第１の実施例に係る光源装置２は、ランプ２２点灯後においてプロジェクタ装置１に対して所望の位置に光軸を移動することができるので、プロジェクタ装置１によって照度が異なることを防止できる。
【００８１】
また、つば部２１３を環状に設けることにより、つば部２１３は、その外周面（つば部２１３における台座５の開口側の面５３に対向する面）２１３６が円状になると共に、その内周面（つば部２１３における反射部２１１の開口側の面）も円状となる。このつば部２１３における円状の外周面２１３６の中心軸と円状の内周面の中心軸を一致させた環状にすることにより、環状のつば部２１３の周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における肉厚を均一にすることができる。これにより、膨張するつば部２１３は、その周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における膨張量を均一にすることができる。均一に膨張されたつば部２１３は、台座５の円状の開口側の面５３に係合されたときに、係合した台座５の面５３からの反発力をつば部２１３の円状の外周面２１３６において均一にすることができ、つば部２１３に連接される反射部２１１に不所望な負荷が掛かることを防止することができる。
【００８２】
第２の実施例に係る光源装置２は、内部２２１２に一対の電極２２３１，２２３２が対向配置された発光部２２１１と該発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなるランプ２２と、該封止部２２２１が挿入されて固定された首部２１２と該首部２１２に続く反射部２１１と該反射部２１１の開口部２１４に設けられたつば部２１３とからなる金属反射鏡２１と、からなる光源装置２において、該金属反射鏡２１の開口側から該つば部２１３に当接する台座５を設け、該台座５に円状の開口を設け、該台座５の円状の開口部５１との間に隙間６を有して対向した円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４を該つば部２１３に設け、該台座５の熱膨張係数が該金属反射鏡２１の熱膨張係数より小さいことを特徴とする。
第２の実施例に係る光源装置２は、上記特徴により、ランプ２２点灯後に一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向において、つば部２１３を有する金属反射鏡２１は、当接する台座５によって位置決めすることができる。
さらに、ランプ２２点灯後に、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向において、円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４は、膨張されて隙間６を埋めることで台座５の円状の開口部５１と係合される。台座５は金属反射鏡２１に対して熱膨張係数の小さい材質からなると共に、台座５の開口部５１が円状であることから、円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４は、台座５の係合する面５３に対して均一に膨張することができる。プロジェクタ１装置は台座５に係合された金属反射鏡２１の光軸に基づいて光学系を設計できるので、第１の発明に係る光源装置２は、ランプ２２点灯後の膨張した金属反射鏡２１を所望の位置に位置決めすることができる。
【００８３】
本発明に係るプロジェクタ装置１の実施例を図１２〜１５を用いて説明する。
【００８４】
図１２及び図１３は、ランプ２２点灯前における本実施例に係るプロジェクタ装置１の説明図である。図１４及び図１５は、図１２及び図１３のプロジェクタ装置１のランプ２２点灯後において、金属反射鏡２１及び取付部１１が膨張したときのプロジェクタ装置１の説明図である。図１２及び図１４は、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に沿ったプロジェクタ装置１の断面図である。図１３及び図１５は、図１２及び図１４のプロジェクタ装置１をＺ軸の矢印の反対方向から見た正面図である。
図１２〜１５は、図１〜７に示したものと同じものには同一の符号が付されている。
【００８５】
本実施例に係るプロジェクタ装置１は、取付部１１の材質の熱膨張係数が金属反射鏡２１の材質の熱膨張係数のように台座５の材質の熱膨張係数より大きく、ランプ２２点灯後に取付部１１が膨張されてる点で、前述の第１及び第２の実施例に係る光源装置２を備えたプロジェクタ装置１と相違する。
【００８６】
本実施例に係るプロジェクタ装置１は、凹面状の反射面２１１１を有する金属反射鏡２１と、その反射面２１１１の焦点に電極２２３１，２２３２間の中心が一致するように配置された高圧水銀ランプ２２と、金属反射鏡２１に設けられた台座５と、台座５に設けられた取付部１１と、からなる。
【００８７】
ランプ２２点灯前における本実施例に係るプロジェクタ装置１について、図１２及び図１３を用いて説明する。
【００８８】
反射鏡２１は、凹面状の反射面２１１１を有する反射部２１１と筒状の首部２１２とからなり、例えばアルミニウムからなる金属材料により形成される。反射面２１１１の凹面状とは、楕円を長径方向の軸（楕円の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線）に対して回転して形成され、その回転楕円形状の短径部分で半分にした形状である。反射面２１１１の楕円の短径部分は開口され、図４に示すように、これが反射部２１１の円状の開口部２１４となる。
反射部２１１には、開口部２１４の周方向（図１２におけるＸ−Ｙ方向）の外方に伸びる概略四角状のつば部２１３が設けられる。
【００８９】
反射部２１１のつば部２１３には、後述する固定部材４であるボルト４１の棒状の軸部４１２が挿入されるように、概略四角状のつば部２１３の４つの角の位置に穴部２１３２が設けられる。つば部２１３に設けられる穴部２１３２は、図１２及び図１３に示すように、ボルト４１の棒状の軸部４１２の外径寸法に対して大径となるように設けられる。
【００９０】
反射部２１１のつば部２１３には、反射面２１１１の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線方向（図１２におけるＺ軸方向）に伸びるように突部２１３５が一体又は別体で設けられる。図１３に示すように、反射部２１１に設けられる突部２１３５は、反射部２１１の穴部２１３２と反射部２１１の開口部２１４との間に位置し、反射面２１１１の第１焦点と第２焦点とを結ぶ線方向に対して周方向（後述する高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）に伸びる環状に設けられる。
この環状の突部２１３５は、円状の外周面を有し、後述するように、ランプ２２点灯後に台座５に係合する係合部２１３４である。
【００９１】
凹面状の反射面２１１１は、金属材料の金属光沢により形成され、又はシリカ（ＳｉＯ２）とチタニア（ＴｉＯ２）とを積層させてなる誘電体多層膜により形成される。
【００９２】
金属反射鏡２１の首部２１２の挿入口２１２１には、高圧水銀ランプ２２の一方の封止部２２２１が挿入され、首部２１２の内周と一方の封止部２２２１の外周との間に例えばセラミック接着剤３が充填される。
【００９３】
高圧水銀ランプ２２は、略球状の発光部２２１１とその発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなる放電管２２１と、発光部２２１１の内部２２１２で対向配置される電極２２３１，２２３２と、発光部２２１１の内部２２１２に封入される発光金属と、封止部２２２１，２２２２から突出する外部リード２２５１，２２５２と、電極２２３１，２２３２と外部リード２２５１，２２５２とを電気的に接続すると共に封止部２２２１，２２２２に埋設される箔２２４１，２２４２とからなる。
【００９４】
放電管２２１は、光を透過する例えば石英ガラスにより形成される。放電管２２１の発光部２２１１の内部２２１２には、発光金属として０．１５ｍｇ／ｍｍ３以上の水銀が封入されると共に、１０−６μｍｏｌ／ｍｍ３〜１０−２μｍｏｌ／ｍｍ３の範囲のハロゲンガスとして例えば臭素（Ｂｒ）ガスと、希ガスとして例えば１３ＫＰａのアルゴン（Ａｒ）ガスとが封入される。
また、発光部２２１１の内部２２１２には、例えばタングステン（Ｗ）からなる一対の電極２２３１，２２３２が、その両先端の間隔を２ｍｍ以下で対向させて配置される。
【００９５】
放電管２２１の封止部２２２１，２２２２は、発光部２２１１の両端から伸びる石英ガラスのパイプ体の内部を減圧状態で加熱溶融することにより円柱状に形成されたものであり、すなわちシュリンクシール法により形成されたものである。封止部２２２１，２２２２の内部には、電極２２３１，２２３２と、封止部２２２１，２２２２の端部から突出する外部リード２２５１，２２５２とが、電気的に接続されるように、例えばモリブデンからなる金属箔２２４１，２２４２が埋設される。
【００９６】
高圧水銀ランプ２２は、放電管２２１の発光部２２１１の内部２２１２に設けた一対の電極２２３１，２２３２間の中心と反射面２１１１の第１焦点とが一致するように配置される。すなわち、発光部２２１１は、凹面状の反射面２１１１に取り囲まれ、放電管２２１の他方の封止部２２２２は、金属反射鏡２１の開口部２１４側に伸びるように配置される。
【００９７】
金属反射鏡２１の開口部２１４側に設けられた突部２１３５の周方向（高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）の外方には、台座５が設けられる。
【００９８】
台座５は、図１３に示すように、外形が四角形の板状をしており、その内部に貫通した円状の開口を有する。この開口部５１１，５１２は、その内方の開口に金属反射鏡２１の突部２１３５が配置される側の小径の開口側を第１の開口部５１１とし、その内方に取付部１１が配置される側の大径の開口側を第２の開口部５１２とする。台座５は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のように、金属反射鏡２１や後述する取付部１１よりも熱膨張係数の小さなセラミック材料により形成される。
【００９９】
また、台座５には、金属反射鏡２１のつば部２１３に設けられた穴部２１３２に対応した位置に、ボルト４１のネジ切りされた軸部４１２に螺合される螺合部５２が、図１２に示すように、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２が伸びる方向（Ｚ軸方向）に向かって貫通するように設けられる。
【０１００】
台座５の円状の第１の開口部５１１の内方の開口には、金属反射鏡２１の環状の突部２１３５が配置され、図１２に示すように、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５と金属反射鏡２１のつば部２１３が当接される。高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、図１２に示すように、台座５における金属反射鏡２１の突部２１３５と対向する面５３（台座５の円状の第１の開口側の内周面５３）と金属反射鏡２１の突部２１３５における台座５に対向する面２１３６（環状の突部２１３５の円状の外周面２１３６）との間に三日月状の第１の隙間６１が形成される。
【０１０１】
台座５の円状の第２の開口部５１２の内方の開口には、取付部１１の突部１１５１が配置され、図１２に示すように、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５と取付部１１の突部１１５１が当接される。
【０１０２】
図１３に示すように、取付部１１には、円状の開口部１１３が形成される。この取付部１１の開口部１１３の周方向には、金属反射鏡２１の突部２１３に向かって伸びるように、環状の突部１１５１が設けられる。この環状の突部１１５１が、ランプ２２点灯後に係合する係合部１１５である。
取付部１１は、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる導電性材料で形成される。
【０１０３】
取付部１１の円状の開口径（取付部１１の突部１１５１の内周面５３の直径）は、金属反射鏡２１の開口部２１４の直径よりも大きく形成される。
ランプ２２点灯時、光が金属反射鏡２１の開口から出射されるので、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、取付部１１の円状の開口が金属反射鏡２１の開口からの光を遮光しない位置になるように、取付部１１は配置される。
【０１０４】
取付部１１の環状の突部１１５１が台座５の円状の第２の開口部５１２に配置されることにより、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、図１３に示すように、台座５における取付部１１の突部１１５１と対向する面５４（台座５の円状の第２の開口側の内周面５４）と取付部１１の突部１１５１における台座５に対向する面１１６（環状の突部１１５１の円状の外周面１１６）との間に三日月状の第２の隙間６２が形成される。
【０１０５】
取付部１１には、台座５に設けられた螺合部５２から突出したボルト４１の棒状の軸部４１２が挿入されるように、穴部１１７が設けられる。取付部１１に設けられる穴部１１７は、図１２及び図１３に示すように、ボルト４１の棒状の軸部４１２の外径寸法に対して大径となるように設けられる。
【０１０６】
取付部１１の穴部１１７に挿入されるボルト４１は、多角形の頭部４１１とネジ切りされた棒状の軸部４１２とからなる。ボルト４１の棒状の軸部４１２は、金属反射鏡２１の穴部２１３２から通って、台座５の螺合部５２に螺合され、取付部１１の穴部１１７に挿入される。取付部１１の穴部１１７に挿入されたボルト４１の軸部４１２の端部（頭部４１１に対して反対側の端部）が取付部１１から突出し、この軸部４１２の端部にナット４２が螺合させる。これにより、ボルト４１の頭部１１１が金属反射鏡２１のつば部２１３に当接され、ナット４２が取付部１１に当接される。
このように、ボルト４１とナット４２からなる固定部材４により、金属反射鏡２１と取付部１１とは、その間に台座５を介して、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向において、ボルト４１の頭部４１１とナット４２に挟持されて固定される。
ボルト４１とナット４２からなる固定部材４は、図１３に示すように、４箇所設けられる。
【０１０７】
プロジェクタ装置１は、高圧水銀ランプ２２の外部リード２２５１，２２５２に図示しない電源が電気的に接続され、電源から給電されることにより、ランプ２２点灯される。
【０１０８】
ランプ２２点灯後における本実施例に係るプロジェクタ装置１について、図１４及び図１５を用いて説明する。
【０１０９】
給電された高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２間では放電が発生し、封入された発光金属から光が照射される。
放電により加熱された発光部２２１１は、一方の封止部２２２１に伝熱されて金属反射鏡２１に伝熱する。さらに、発光部２２１１からの輻射熱により金属反射鏡２１の反射部２１１は加熱される。
また、発光部２２１１から放射される光が照射されることにより、金属反射鏡２１の反射部２１１は加熱される。
【０１１０】
加熱された金属反射鏡２１の反射部２１１は、金属材料により形成されているので膨張される。これに伴い、反射部２１１に設けられたつば部２１３と突部２１３５も膨張される。
反射部２１１のつば部２１３は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５に固定部材４を介して固定されているので、移動することがない。
【０１１１】
これに対して、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、加熱された反射部２１１は大きく膨張するが、反射部２１１のつば部２１３はボルト４１の軸部４１２に対して大径の穴部２１３２を有するので、ボルト４１の軸部４１２に遮られることなく膨張する。膨張するつば部２１３に設けられた突部２１３５は、膨張前の図１３に示すように台座５のＹ軸の矢印に対して反対方向（紙面下方）側の面に当接しているので、当接する台座５の面に押されて図１３に示すＹ軸の矢印方向（紙面上方）に向かって膨張される。台座５における金属反射鏡２１の突部２１３５に対向する面５３（台座５の第１の開口側の内周面５３）は十分膨張した突部２１３５の円状の外周面２１３６に係合する円状に形成されているので、ランプ２２点灯後に膨張した突部２１３５は、図１５に示すように、台座５における突部２１３５に対向する面５３（台座５の第１の開口側の内周面５３）に係合される。
【０１１２】
一方、取付部１１は加熱された金属反射鏡２１に対して台座５を介して固定されている。台座５が例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のような電気絶縁性を有する材質により形成されているので、取付部１１は電気伝導性を有する例えばアルミニウム（Ａｌ）のような導電性材料で形成することができる。
また、台座５を形成する例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）は熱伝導性も低いので、取付部１１は加熱された金属反射鏡２１から直接伝熱されることがない。しかしながら、金属反射鏡２１からの輻射熱により、取付部１１は加熱される。
【０１１３】
加熱された取付部１１は、上述のような導電性材料で形成したとき、膨張される。これに伴い、取付部１１に設けられた突部１１５１も膨張される。
取付部１１の突部１１５１は、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向（Ｚ軸方向）において、台座５を固定部材４を介して固定されているので、台座５に対して移動することがない。
【０１１４】
これに対して、高圧水銀ランプ２２の一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向（Ｘ−Ｙ方向）において、加熱された取付部１１は膨張するが、取付部１１はボルト４１の軸部４１２に対して大径の穴部１１７を有するので、ボルト４１の軸部４１２に遮られることなく膨張する。膨張する取付部１１に設けられた突部１１５１は、膨張前の図１３に示すように台座５のＹ軸の矢印方向（紙面上方）側の面に当接しているので、当接する台座５の面に押しながら図１２に示すＺ軸の周方向（Ｘ−Ｙ方向）に向かって膨張される。台座５における取付部１１の突部１１５１に対向する面５４（台座５の第２の開口側の内周面５４）は十分膨張した突部１１５１の円状の外周面１１６に係合する円状に形成されているので、ランプ２２点灯後に膨張した突部１１５１は、図１４に示すように、台座５における突部１１５１に対向する面５４（台座５の第２の開口側の内周面５４）に係合される。
【０１１５】
金属反射鏡２１に当接される台座５は、金属反射鏡２１よりも熱膨張係数の小さなセラミック材料により形成されるため、金属反射鏡２１に比べて殆んど膨張されない。
上述のように、金属反射鏡２１及び取付部１１が例えばアルミニウム（Ａｌ）により形成されたとき、その熱膨張係数は２３×１０−６／Ｋであり、これに対して台座５が例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）により形成されたとき、その熱膨張係数は５×１０−６／Ｋである。
【０１１６】
ランプ２２点灯後、本実施例に係るプロジェクタ装置１は、金属反射鏡２１に対して殆んど膨張しない台座５の第１の開口部５１１に、膨張した反射部２１１の突部２１３５からなる係合部２１３４を係合させることにより、台座５の開口部５１に基づいた所望の位置に、金属反射鏡２１の光軸を移動させることができる。
さらに、本実施例に係るプロジェクタ装置１は、取付部１１に対して殆んど膨張しない台座５の第２の開口部５１２に、膨張した取付部１１の突部１１５１からなる係合部１１５を係合させることにより、結果的に、取付部１１に基づいた所望の位置に、金属反射鏡２１の光軸を移動させることができる。
【０１１７】
プロジェクタ装置１に設けられる図示しない例えばレンズなどの光学系は、取付部１１に基づいた光軸設計がなされる。従って、ランプ２２点灯後の膨張された金属反射鏡２１の光軸は、プロジェクタ装置１の図示しない光学系に対して所望の位置に移動される。このため、ランプ２２点灯時、発光部２２１１からの照射光及び反射面からの反射光は、金属反射鏡２１の開口部２１４から照射され、プロジェクタ装置１の図示しない光学系の所望の航路を通ることができる。すなわち、本実施例に係るプロジェクタ装置１は、所望の位置に光軸を移動することができるので、プロジェクタ装置１によって照度が異なることを防止することができる。
【０１１８】
また、つば部２１３に設けた突部２１３５を環状に設けることにより、突部２１３５は、その外周面（突部２１３５における台座５の第１の開口側の面５３に対向する面）２１３６が円状になると共に、その内周面（突部２１３５における反射部２１１の開口側の面）も円状となる。このつば部２１３に設けた突部２１３５における円状の外周面２１３６の中心軸と円状の内周面の中心軸を一致させた環状にすることにより、環状の突部２１３５の周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における肉厚を均一にすることができる。これにより、膨張する突部２１３５は、その周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における膨張量を均一にすることができる。均一に膨張された突部２１３５は、台座５の第１の円状の開口側の面５３に係合されたときに、係合した台座５の面５３からの反発力を突部２１３５の円状の外周面２１３６において均一にすることができ、突部２１３５に連接されるつば部２１３や反射部２１１に不所望な負荷が掛かることを防止することができる。
【０１１９】
さらに、取付部１１に設けた突部１１５１を環状に設けることにより、突部１１５１は、その外周面（突部１１５１における台座５の第２の開口側の面５４に対向する面）１１６が円状になると共に、その内周面（突部１１５１における反射部２１１の開口側の面）も円状となる。この取付部１１に設けた突部１１５１における円状の外周面１１６の中心軸と円状の内周面の中心軸を一致させた環状にすることにより、環状の突部１１５１の周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における肉厚を均一にすることができる。これにより、膨張する突部１１５１は、その周方向（一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向）における膨張量を均一にすることができる。均一に膨張された突部１１５１は、台座５の第２の円状の開口側の面５４に係合されたときに、係合した台座５の面５４からの反発力を突部１１５１の円状の外周面５４において均一にすることができ、突部１１５１に連接される取付部１１に不所望な負荷が掛かることを防止することができる。
【０１２０】
本実施例に係るプロジェクタ装置１は、内部２２１２に一対の電極２２３１，２２３２が対応配置された発光部２２１１と該発光部２２１１の両端から伸びる封止部２２２１，２２２２とからなるランプと、該封止部２２２１，２２２２が挿入されて固定された首部２１２と該首部２１２に続く反射部２１１と該反射部２１１の開口部２１４に設けられたつば部２１３とからなる金属反射鏡２１と、該反射部２１１の開口部２１４に連続する開口を有する取付部１１と、からなるプロジェクタ装置１において、該金属反射鏡２１の開口側から該つば部２１３に当接する台座５を該つば部２１３と該取付部１１との間に介在させ、該台座５に連続する第１の円状の開口と第２の円状の開口とを設け、該台座５の第１の円状の開口部５１１との間に隙間６１を有して対向した円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４を該つば部２１３に設け、該台座５の第２の円状の開口部５１２との間に隙間６２を有して対向した円状の外周面１１６を有する係合部１１５を該取付部１１に設け、該台座５の熱膨張係数が該金属反射鏡２１の熱膨張係数及び該取付部１１の熱膨張係数より小さいことを特徴とする。
本実施例に係るプロジェクタ装置１は、上記特徴により、ランプ２２点灯後に一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向において、つば部２１３を有する金属反射鏡２１は、当接する台座５によって位置決めすることができる。また、取付部１１も同様に、当接する台座５によって位置決めすることができる。
さらに、ランプ２２点灯後に、一対の電極２２３１，２２３２の伸びる方向に対して周方向において、つば部２１３に設けられた円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４は、膨張されて隙間６１を埋めることで台座５の第１の円状の開口部５１１と係合される。また、取付部１１に設けられた円状の外周面１１６を有する係合部１１５は、膨張されて隙間６２を埋めることで台座５の第２の円状の開口部５１２と係合される。台座５は金属反射鏡２１及び取付部１１より熱膨張係数の小さい材質からなると共に、台座５の第１及び第２の開口部５１１，５１２が円状であることから、つば部２１３に設けられた円状の外周面２１３６を有する係合部２１３４と取付部１１に設けられた円状の外周面１１６を有する係合部１１５とは、台座５の係合する面５３，５４に対して均一に膨張させることができる。プロジェクタ装置１は取付部１１と共に光学系を設計されるが、ランプ２２点灯時に膨張した取付部１１が係合する台座５に対して位置決めされ、その台座５に対して膨張した金属反射鏡２１も係合される。すなわち、ランプ２２点灯後は、台座５を介在させることにより、プロジェクタ装置１の光学系は金属反射鏡２１を備える光源装置２の光軸と一致するので、本実施例に係るプロジェクタ装置１は、ランプ２２点灯後の膨張した金属反射鏡２１を所望の位置に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯前の光源装置の説明図である。
【図２】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図３】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図４】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図５】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図６】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図７】本発明に係る第１の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図８】本発明に係る第２の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図９】本発明に係る第２の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１０】本発明に係る第２の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１１】本発明に係る第２の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１２】本発明に係る第３の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１３】本発明に係る第３の実施例のランプ点灯前のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１４】本発明に係る第３の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１５】本発明に係る第３の実施例のランプ点灯後のプロジェクタ装置の説明図である。
【図１６】従来に係る光源装置の説明図である。
【図１７】従来に係るプロジェクタ装置の説明図である。
【図１８】従来に係るプロジェクタ装置の説明図である。
【図１９】従来に係るプロジェクタ装置の説明図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１        プロジェクタ装置
１１      取付部
１１１    螺合部
１１２    ピン
１１３    開口部
１１４    つば部に対向する面
１１５    係合部
１１５１  突部
１１６    台座に対向する面
１１７    穴部
２        光源装置
２１      金属反射鏡
２１１    反射部
２１１１  反射面
２１２    首部
２１２１  挿入口
２１３    つば部
２１３１  螺合部
２１３２  穴部
２１３３  取付部に対向する面
２１３４  係合部
２１３５  突部
２１３６  台座に対向する面
２１４    開口部
２２      高圧水銀ランプ
２２１    放電管
２２１１  発光部
２２１２  発光部の内部
２２２１  一方の封止部
２２２２  他方の封止部
２２３１  一方の電極
２２３２  他方の電極
２２４１  一方の箔
２２４２  他方の箔
２２５１  一方の外部リード
２２５２  他方の外部リード
３        接着剤
４        固定部材
４１      ボルト
４１１    頭部
４１２    軸部
４２      ナット
４３      板ばね
５        台座
５１      開口部
５１１    第１の開口部
５１２    第２の開口部
５２      螺合部
５３      金属反射鏡の突部に対向する面
５４      取付部に対向する面
５５      突部
６        隙間
６１      第１の隙間
６２      第２の隙間
７１      第１の螺合接続部
７２      第２の螺合接続部
８１      第１の膨張する方向
８２      第２の膨張する方向
８３      第３の膨張する方向
【図１】
2009087828.tif 000003
【図２】
2009087828.tif 000004
【図３】
2009087828.tif 000005
【図４】
2009087828.tif 000006
【図５】
2009087828.tif 000007
【図６】
2009087828.tif 000008
【図７】
2009087828.tif 000009
【図８】
2009087828.tif 000010
【図９】
2009087828.tif 000011
【図１０】
2009087828.tif 000012
【図１１】
2009087828.tif 000013
【図１２】
2009087828.tif 000014
【図１３】
2009087828.tif 000015
【図１４】
2009087828.tif 000016
【図１５】
2009087828.tif 000017
【図１６】
2009087828.tif 000018
【図１７】
2009087828.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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