(57)【要約】    【課題】  高周波異音の発生を少なくし、画像投射装置の周囲の者に不快感を極力与えないようにした光源装置及びそれを有する画像投射装置を得ること。    【解決手段】  発光管と、該発光管内で対向配置された一対の電極と、該発光管に接続された電線と、該発光管から放射した光を反射する反射鏡とを有する交流型の光源装置において、該反射鏡の一部には該電線が挿通する貫通穴部が形成されており、該電線と該貫通穴部の間隙には該貫通穴部の形状に沿った緩衝部材が設けられていること。【選択図】図２
2009043539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管と、
該発光管内で対向配置された一対の電極と、
該発光管に接続された電線と、
該発光管から放射した光を反射する反射鏡とを有する交流型の光源装置において、
該反射鏡の一部には該電線が挿通する貫通穴部が形成されており、該電線と該貫通穴部の間隙には該貫通穴部の形状に沿った緩衝部材が設けられていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記貫通穴部と前記緩衝部材との間隙には、金属製円筒管が設けられていることを特徴とする請求項１の光源装置。
【請求項３】
前記貫通穴部は前記反射鏡の反射面の一部に形成されており、前記緩衝部材の長さは、該貫通穴部の深さ以上であることを特徴とする請求項１又は２の光源装置。
【請求項４】
前記電線は前記電極に電圧を供給する給電線であることを特徴とする請求項１、２又は３の光源装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光源装置と、該光源装置からの光束で照明された画像表示素子と、該画像表示素子で形成された画像を被投射面に投射する投射光学系とを有することを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は交流型の光源装置に関し、例えば画像表示素子に表示される画像を投射光学系で被照射面に拡大投射する画像投射装置（プロジェクター）等における照明装置に用いられる光源装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像投射装置において、被投射画像を照明するための光源装置として、画像投射装置の高輝度化に伴い、交流型の光源装置を用いられることが多くなっている。
【０００３】
交流型の光源装置が多く用いられる理由の１つとして、交流型の光源装置が直流型の光源装置と比較して、アーク長が短いため、より点光源化が進み、同じワッテージでも明るい投射画像が容易に得られることにある。
【０００４】
交流型の光源装置を用いて明るい投射画像を得るようにした画像投射型の光源装置が知られている（特許文献１）。
【０００５】
特許文献１では、アーク輝点を位置的に安定させて、フリッカーの発生を防止したプロジェクター装置用の高圧水銀ランプを開示している。
【０００６】
又、液晶プロジェクターやプロジェクションテレビ等において、明るい投射画像を得るために、高出力化を図った光源装置が知られている（特許文献２、３）。
【０００７】
特許文献２、３では、リフレクタ（凹面反射鏡）と放電管との位置関係が適切に構成された高出力の光源装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−８７６３７号公報
【特許文献２】特開２００４−３０３４６８号公報
【特許文献３】特開２００６−３０２８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
交流型の光源装置は、可視波長域での光を高い出力で得られ、プロジェクター装置に用いたとき、明るい投射画像が得られるという特徴がある。
【０００９】
しかしながら、交流型の光源装置を用いると、後述する原因により光源装置から高周波異音が発生し耳障りな音となり、周囲の者に不快感を与えることがある。  このときの、高周波異音の発生メカニズムを特許文献３に開示されている光源装置を例にとり、説明する。
【００１０】
一般に、光源装置は水銀が封入された発光管の内部で一対の電極が対向配置され、両端が封止されて封止部を構成している。凹面状の反射面を有する反射鏡の中央の開口に一方の封止部が挿入固定される。他方の封止部より導出している外部リードに接続された給電線が反射鏡の一部に設けられた貫通穴部を通って反射鏡の裏側に導出されている。
【００１１】
反射鏡の裏側表面に導出された給電線は、反射鏡の裏側に設けられた端子に電源側からのコードとともにカシメによって結合される構造よりなっている。端子を反射鏡に取り付けるため、貫通穴部の内側には金属製円筒管が挿入固定されている。
【００１２】
ここで高周波異音の発生のメカニズムとして、次のことが考えられる。交流型の光源装置であることから、電極に定常周波数の交流電圧が供給される。そして、両電極間で交流電圧の定常周波数と同期してプラスとマイナスが入れ替わり、プラス・マイナスが入れ替わる際に電極のON/OFFが繰り返されることになる。
【００１３】
電極がONの時には電極が発熱することで、発光管内部の温度が上昇し、発光管の内圧も上昇する。この電極のON/OFFにより発光管内部の内圧が変化し、発光管が振動する。そして、発光管の振動は発光管の固有振動数と共振する点で振動が更に大きくなる。
【００１４】
発光管と接続される電線が発光管の振動を伝達し、電線が反射鏡に設けた貫通穴部に挿通するときに貫通穴部、もしくは貫通穴部に取り付けられた金属製円筒管に伝達される。このときの発光管の振動が反射鏡によって拡張され、光源装置から高周波異音が発生することになる。
【００１５】
光源装置から発生する高周波異音は、画像投射装置の筐体外へ漏れ出る。この音は、画像投射装置の画像表示素子（ライトバルブ）等の光学部品や電気素子、光源装置を冷却するファン等から発生する騒音とは異なり、特定の高周波数のみが大きいため、耳障りな音となっている。
【００１６】
高周波異音は、電線と反射鏡に設けた貫通穴部、もしくは貫通穴部に取り付けられた金属製円筒管を非接触にすることで反射鏡での拡張を抑制することができる。しかしながら、貫通穴部の内径は1〜2mm程度であるので、貫通穴部に非接触となるように電線を配線するのは困難である。また、電線が挿通した金属製円筒管部を貫通穴部に半田で固定した場合、この半田を介して振動が反射鏡に伝達される。このため、振動を伝達するような硬い材料の使用は、好ましくない。
【００１７】
本発明は、反射鏡で生ずる高周波異音の振動伝達を抑制し、高周波異音の発生が少なく、周囲の者に不快感を極力与えないようにした光源装置及びそれを有する画像投射装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の交流型の光源装置は、発光管と、
該発光管内で対向配置された一対の電極と、
該発光管に接続された電線と、
該発光管から放射した光を反射する反射鏡とを有する交流型の光源装置において、
該反射鏡の一部には該電線が挿通する貫通穴部が形成されており、該電線と該貫通穴部の間隙には該貫通穴部の形状に沿った緩衝部材が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、高周波異音の発生を少なくし、画像投射装置の周囲の者に不快感を極力与えないようにした光源装置及びそれを有する画像投射装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の交流型の光源装置及びそれを有する画像投射装置の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
本発明の交流型の光源装置は、水銀が封入された発光管と、発光管内で対向配置された一対の電極と、発光管に接続され、電極に電圧を供給する給電線としての電線と、発光管から放射した光を反射する反射鏡とを有している。
【００２２】
反射鏡の一部には、例えば反射面の一部には電線が挿通する貫通穴部が形成されている。そして電線と貫通穴部の間隙には貫通穴部の形状、例えば円筒形状に沿った円筒形の緩衝部材が設けられている。電線は円筒形の緩衝部材の内部に挿通されている。
【００２３】
まず、本発明の交流型の光源装置を用いた画像投射装置について説明する。
【００２４】
本発明の画像投射装置（液晶プロジェクター）は、光源装置からの光束で照明された画像表示素子（液晶パネル、ライトバルブ）を被照射面に投射している。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の交流型の光源装置を有する画像投射装置（投射表示装置）の実施例１の要部概略図を示している。
【００２６】
図１において、１は光源装置（以下「ランプ」ともいう。）、２はランプ１を保持するランプホルダー、３はランプ１の前方（光出射側）に配置する防爆ガラス、４は防爆ガラス３用のガラス押さえである。
【００２７】
αはランプ１からの光を画像表示用の液晶表示素子（画像形成素子）側へ入射する照明光学系である。βは照明光学系αからの出射光を入射するＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色用の画像表示素子（ライトバルブ）を備えた色分解合成光学系である。
【００２８】
５は色分解合成光学系βからの出射光を入射して図示せぬスクリーン（被投射面）に画像を投射する投射レンズ鏡筒である。投射レンズ鏡筒５内には後述する投射レンズ光学系（投射光学系）を収納している。６はランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系βを収納するとともに投射レンズ鏡筒５が固定される光学ボックスである。
【００２９】
光学ボックス６にはランプ１の周囲を囲むランプ周辺部材としてのランプケース部材が形成されている。
【００３０】
７は光学ボックス６内に照明光学系α、色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。８は電源、９は電源フィルタである。１０は電源８と合体しランプ１を点灯する為のバラスト電源である。１１は電源８からの電力によりライトバルブの駆動、及びランプ１の点灯指令を送る為の回路基板である。１２（１２Ａ・１２Ｂ）は後述する外装キャビネット２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内のライトバルブ等の光学素子（部材）を冷却する為の光学系用の冷却ファンである。
【００３１】
１３は冷却ファン１２による風を色分解合成光学系β内のライトバルブ等の光学素子に送る為のＲＧＢダクト（ファンダクト）である。
【００３２】
１４はランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却する為の光源ランプ用の冷却ファン（ランプ冷却ファン）である。
【００３３】
１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ冷却風をランプ１に送るためのランプダクトである。１６は冷却ファン１４を押さえてランプダクト１５と合わせてダクトを構築するためのランプダクトである。
【００３４】
１７は後述する外装キャビネット（外装ケース）２１に設けた吸気口２１ｂから空気を吸い込むことで電源８とバラスト電源１０内に風を流通させて電源８及びバラスト電源１０を同時に冷却する為の電源用の冷却ファン（筐体内排気ファン）である。
【００３５】
１８は排気ファン（ランプ排気ファン）である。排気ファン１８は冷却ファン１４からの風であってランプ１を通過した後の風を排出する。
【００３６】
ランプ排気ファン１８と筐体内排気ファン１７は大風量が得られる軸流ファンから成っている。
【００３７】
１９はランプ排気ルーバー、２０はランプ排気ルーバーであり、ランプ１からの光が装
置外部に漏れないような遮光機能を有している。
【００３８】
２１は光学ボックス６等を収納する為の外装キャビネット（外装ケースの下部）、２２は外装キャビネット２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をする為の外装キャビネット蓋（外装ケースの上部）である。
【００３９】
２３は側板、２４は側板である。外装キャビネット２１には上述した吸気口２１ａ、２１ｂが形成されており、側板２４には排気口が形成されている。
【００４０】
２５は各種信号を取り込むコネクターが搭載されるインターフェース基板である。２６は側板２３の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。
【００４１】
２７はランプ１からの排気熱を排気ファン１８まで導き、装置内部に排気風を放散させないためのランプ排気ボックスで、ランプ排気ルーバー１９とランプ排気ルーバー２０を保持する。
【００４２】
２８はランプ蓋である。ランプ蓋２８は外装キャビネット２１の底面に着脱自在に設けられており、図示を省略したビスにより固定されている。２９はセット調整脚で、セット調整脚２９は外装キャビネット２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、装置本体の傾斜角度を調整できるように構成されている。
【００４３】
３０は外装キャビネット２１の吸気口２１ａ外側に取り付く不図示のフィルタを押さえるＲＧＢ吸気プレートである。
【００４４】
３１は色分解合成光学系βを保持するプリズムベースである。３２は、色分解合成光学系βを構成する各光学素子とライトバルブを冷却するために冷却ファンからの冷却風を導くためのダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。
【００４５】
３３はボックスサイドカバー３２と合わせることでダクトを形成するためのＲＧＢダクトである。
【００４６】
３４は色分解合成光学系β内に配置されるところの、ライトバルブから出ているＦＰＣが接続され、回路基板１１に接続されるＲＧＢ基板（駆動回路基板）である。
【００４７】
次に図２および図３を用いて図１の交流型の光源装置１の構成について説明する。
【００４８】
図２は本発明の交流型の光源装置の概略断面図である。図３は図２に示す本発明の光源装置における給電接合部及びその近傍の拡大図である。
【００４９】
図２において、１は交流型の光源装置である。交流型の光源装置１は、水銀が封入された発光管３５と、その内部で一対の電極３６が対向配置され、両端が封止されている。凹面状又は楕円状又は非球面形状等の反射面を有する反射鏡３７の中央の開口３７ａに交流型の光源装置１の一方の封止部３９ａが挿入固定されている。
【００５０】
他方の封止部３９ｂからは外部リード４０が取着されている。封止部３９より導出している外部リード４０に接続された給電線４１が反射鏡の曲面部（反射面）の一部に形成した貫通穴部３８を通って反射鏡３７の裏側（非反射面側）に導出される。
【００５１】
図３に示すように、貫通穴部３８の内部周辺において、鍔付き金属製円筒管４２が反射鏡３７内側から貫通穴部３８と端子４３および内歯座４４に挿通されている。そして、金属製円筒管42の突出した先端が広がるように折り曲げて加工されることにより、端子43が反射鏡37の裏側に固定され、給電線４１の接合部が構成されている。
【００５２】
反射鏡３７の裏側表面に導出された給電線４１は、圧着端子工具で端子４３に電源側からのコード４７とともにカシメによって結合される。
【００５３】
本実施例では、貫通穴部３８の内側に金属製円筒管４２が設けられている。即ち、貫通穴部３８と緩衝部材４５との間には、金属製円筒管４２が設けられている。そして、給電線４１と金属製円筒管４２の間隙を介在するように緩衝材製円筒管（緩衝部材）４５が形成されている。緩衝材製円筒管４５の内部空間には給電線４１が挿通されている。
【００５４】
緩衝材製円筒管４５の長さは貫通穴部３８の深さや金属製円筒管４２の長さ（深さ）と同等以上とし、金属製円筒管４２と給電線４１との接触をより確実に回避している。
【００５５】
緩衝材製円筒管４５の一部が反射鏡３７の内側に突出した場合に被照射面の照明分布が不均一となる場合がある。このため、金属製円筒管４２は、反射面３７ａより大きく突出しない長さとしている。
【００５６】
緩衝材製円筒管４５は、発光管３５の点灯時に貫通穴部３８の周辺部の温度以上の耐熱性が有り、熱による変形や変質、アウトガスが少ない材料を用いている。各実施例において緩衝材製円筒管４５は、貫通穴部３８の周囲の材料や金属製円筒管４２の材料よりも柔らかい材料としてテフロン(登録商標）（四フッ化エチレン樹脂・フッ素樹脂）を用いている。また、熱電対の被覆材として用いられている高熱耐久のガラスウール被覆材を用いてもよい。
【００５７】
発光管３５と接続された給電線４１は、給電線４１と金属製円筒管４２の間隙を介在する緩衝材製円筒管４５を挿通させている。これにより、電極へ交流電圧の印加することで発生した発光管３５の振動を給電線４１が伝達する。給電線４１の振動は、給電線４１を緩衝材製円筒管４５で挿通することで、金属製円筒管４２への振動伝達を緩和することができる。これにより、反射鏡３７での高周波異音の拡大を抑制している。
【００５８】
よって、プロジェクターの筐体外への高周波異音の音の発生を抑制している。
【００５９】
緩衝材製円筒管４５は耐熱性を有する材料を用いる。緩衝部材４５は発光管３の点灯時に貫通穴部３８の温度以上の耐熱性を有している。このため、高温となる反射鏡３７の貫通穴部３８の周辺部に緩衝材製円筒管４５を挿入しても、緩衝材製円筒管４５の変形、変質がなく、緩衝材製円筒部４５が長期間持続し、長期間、交流型の光源装置１から発生する高周波異音を抑制することができる。
【００６０】
本実施例では、筒状の緩衝部材より成る緩衝材製円筒管４５を挙げたが、その形状は円筒形状に限定するものではなく、多角形の筒形状であっても良い。
【００６１】
本発明の光源装置は、以上の構成をとることによって、特に電線と金属製円筒管の間隙を介在するように筒状の緩衝部材を設けることによって、反射鏡３７で生ずる高周波異音の振動伝達を抑制し、高周波異音の発生が少なくなるようにしている。これにより画像投射装置の周囲の者に不快感を極力与えることがないようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の交流型の光源装置を有した画像投射装置の分解斜視図
【図２】本発明の交流型の光源装置の概略断面図
【図３】本発明の交流型の光源装置における給電接合部の拡大説明図
【符号の説明】
【００６３】
１は交流型の光源装置、２はランプホルダー、３は防爆ガラス、４はガラス押さえ、５は投射レンズ、６は光学ボックス、７は光学ボックス蓋、８は電源、９は電源フィルタ、１０はバラスト電源、１１は回路基板、１２は光学冷却ファン、１３はＲＧＢダクト、１４はランプ冷却ファン（吹き付けファン）、１５はランプダクト、１６はランプダクト、１７は電源用冷却ファン、１８は排気ファン、１９はランプ排気ルーバー、２０はランプ排気ルーバー、２１は外装キャビネット、２２は外装キャビネット蓋（外装ケース）、２３は側板、２４は側板、２５はインターフェース基板、２６はインターフェース補強板、２７は排気ボックス、２８はランプ蓋、２９はセット調整脚、３０はＲＧＢ吸気プレート、３１はプリズムベース、３２はボックスサイドカバー、３３はＲＧＢダクト、３４はＲＧＢ基板、３５発光管、３６電極、３７反射鏡、３８の貫通穴部、３９ａ，３９ｂ封止部、４０外部リード、４１給電線、４２金属製円筒管、４３端子、４４内歯座金、４５緩衝材製円筒管、４６ワイヤー、４７コード。
【図１】
2009043539.tif 000003
【図２】
2009043539.tif 000004
【図３】
2009043539.tif 000005