(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半球状の集光用リフレクタの球面中心部にランプユニットを組み入れる組込孔が設けられ、この組込孔からランプ先端および後端の２本のリード線が引き出された、光源装置と、
前記光源装置からの光束を反射して回折させる反射鏡と、
前記反射鏡により反射された光の光軸上に配置された表示パネルと、
前記表示パネルに表示された画像を拡大して投影する投影レンズ部と、を備え、
前記光源装置の組込孔の少なくとも一個所に、孔径を大きくしてランプ先端リード線が挿通可能な第１拡径部を孔軸に平行に設け、前記第１拡径部により拡大された組込孔の長径方向が、表示パネルの短辺方向に平行となるよう配置されたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
ランプ後端のリード線をランプ軸に対してオフセットした位置に配置してランプ先端のリード線との距離を拡張し、ランプ後端のリード線の位置に対応して組込孔にさらに別の第２拡径部を設けたことを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
この第１拡径部と第２拡径部により拡大された組込孔の長径方向が、表示パネルの短辺方向に平行となるよう配置されたことを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、液晶プロジェクタ等に用いられる光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、液晶プロジェクタ等のプロジェクタでは、ＬＣＤ（液晶表示装置）に表示されたＴＶ映像等の画像に背後から光源装置の光を照射して、画像をスクリーン画面に拡大して投影するようになっている。および図８は、従来より液晶プロジェクタに使用されてきた光源装置の一例を示している。この光源装置は、半球状の集光用リフレクタ１を有し、このリフレクタ１の球面中心部に設けられた通常アクセスホールと呼ばれる組込孔２からランプユニットを組み込んで構成されている。ランプユニットは、キセノンとかメタルハライドランプ等のランプ３を有し、ランプ３の基端部は碍子などの絶縁部材４を介してベース５に固定され、ランプ３の基端と先端から延びる２本のリード線６、７はベース５に通され被覆線６Ａ、７Ａとして引き出されている。リード被覆線６Ａ、７Ａは電源に接続される。これらの部材で構成されたランプユニットは、組立ラインでリフレクタ１の背後から組込孔２に挿通させ、ベース５を組込孔２に螺合もしくは嵌合などさせて組み込まれる。ところで、この従来構造のように、２本のリード線６、７をリフレクタ１の組込孔２から引き出したものでは、リフレクタ１に設けられる組込孔２の孔径の大きさに次のような配慮が必要である。即ち、組立ラインにおける組付段階でリフレクタ１とランプ３とを相互に移動位置決めしながら焦点合わせすることを考慮に入れ、組込孔２の孔径にはランプユニット側の絶縁部材４やリード線６、７を合わせた外径よりも４ｍｍ程度大きくし、組込挿通時の遊びを見込んでおく必要がある。実例として、組込孔２の孔径は最小限で直径１４ｍｍ程度まで必要であり、極力細孔化が望まれるがそれ以上は困難である。組込孔２の細孔化が望まれる理由は、特に小型の液晶プロジェクタに使用される場合、光源からＬＣＤの液晶面までの距離が１５０ｍｍ以下というように非常に短いものでは、スクリーンに投影された画面にホットスポット現象が発生することである。仮に、組込孔２の孔径を１２〜１４ｍｍ程度とすると、本来この組込孔２の孔径に相当する大きさで反射されるべき光が欠落し、スクリーンの投影画面の中心に黒いドーナツ形状が発生する。ドーナツ形状の大きさは組込孔４の孔径に応じて拡大する。これを実際に視覚すると、見掛け上、ドーナツ形状の中心部が周辺の輪環部に比べて明るく見えることから、これをホットスポット現象といっている。図９および図１０は、こうしたホットスポット現象発生の防止策として採られた光源装置の従来例を示している。この光源装置によると、リフレクタ１に組込孔８が設けられ、これとは別の部位にリード線引出し孔８ａを設けている。ランプ３の基端リード線６は組込孔７から外部に引き出されるが、先端のリード線７は上記引出し孔８ａを通して外部に引き出している。引出し孔８ａの周りでは引き出だされた先端リード線７を止め具９を用いて支持している。したがって、組込孔８からは基端側の１本のリード線６のみを引き出せばよいから、組込孔８の孔径は図７および図８で示された組込孔２の孔径よりも小さく形成することができる。これは、上記ホットスポット現象が発生してもそれを最小限に抑えるのに有効であり、組込孔７の細孔化に対応させてランプユニット全体の小型化を可能にするものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図９および図１０で示されたように、後者の光源装置は、図７および図８で示された前者の光源装置におけるホットスポット現象等の抑えに有効ではある。しかしながら、リフレクタ１の別部位にリード線引出し孔８ａや止め具９を設けることから、加工工数と部品点数の増加によりコスト高となる嫌いがある。そのうえ、リフレクタ１へのランプ組付時、ランプ先端のリード線７が邪魔になってランプユニットをリフレクタ１の背後からそのまま組込孔８に通すことができず、組立工程を複雑化してしまう不具合がある。
したがって、この発明の目的は、特に液晶プロジェクタ等のプロジェクタ用として好適であり、投影画面上で発生するホットスポット現象を軽減すると共に、組立工程の簡便化も図られしかもコスト低減が可能な光源装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によるプロジェクタは、半球状の集光用リフレクタの球面中心部にランプユニットを組み入れる組込孔が設けられ、この組込孔からランプ先端および後端の２本のリード線が引き出された、光源装置と、前記光源装置からの光束を反射して回折させる反射鏡と、前記反射鏡により反射された光の光軸上に配置された表示パネルと、前記表示パネルに表示された画像を拡大して投影する投影レンズ部と、を備え、前記光源装置の組込孔の少なくとも一個所に、孔径を大きくしてランプ先端リード線が挿通可能な第１拡径部を孔軸に平行に設け、前記第１拡径部により拡大された組込孔の長径方向が、表示パネルの短辺方向に平行となるよう配置されたことを特徴としている。この発明では、ランプ後端のリード線をランプ軸に対してオフセットした位置に配置してランプ先端のリード線との距離を拡張し、ランプ後端のリード線の位置に対応して組込孔にさらに別の第２拡径部を設けることができる。また、この発明では、この第１拡径部と第２拡径部により拡大された組込孔の長径方向が、表示パネルの短辺方向に平行となるよう配置することができる。
【０００５】
【作用】
組込孔の少なくとも一個所にランプ先端リード線が挿通可能な第１拡径部を設けることで、ランプユニットを組み込む組込孔としては大径化が抑えられ、最小限の細孔化によってホットスポットの発生を軽減する。
また、組込孔に第２拡径部を設けることで、ランプユニットの組込時の振り回しによる便宜が図られ、ランプ軸に対してオフセットさせたランプ後端のリード線による膨出部を第２拡径部で寸法的に吸収できるし、またオフセットによってランプ先端および後端の各リード線間の距離を拡張でき、電圧印加による影響を抑える。
また、第１拡径部や第２拡径部により拡大された組込孔の長径方向を液晶表示パネルの短辺方向に平行となるよう配置することで、投影画面上での距離が短くなって、ホットスポットが仮に発生してもそれを目立たなくすることができる。
【０００６】
【実施例】
以下、この発明による光源装置の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施例による光源装置が適用された液晶プロジェクタの部分断面による正面図、図２〜図４は第１実施例の光源装置２０の側面断面図とこのＡ−Ａ線によるリフレクタ部分断面平面図と組立分解図、また図５および図６は第２実施例の光源装置３０の側面断面図とこのＢ−Ｂ線によるリフレクタ部分断面平面図をそれぞれ示している。この第１および第２の各実施例において、上記従来例装置の部材に共通するものには同一符号を付して重複した説明を省く。
【０００７】
図２〜図４の第１実施例において、半球状の集光用リフレクタ１の球面中心部には、この発明でいう要部の組込孔１０が設けられ、この組込孔１０からランプ３やこの支持用絶縁部材４およびベース５等からなるランプユニット２１が組み込まれる。組込孔１０からはさらにランプユニット２１の２本のリード線６、７が引き出され、図３で明らかなように、組込孔１０の一個所に孔径を大きくした第１拡径部１１を設けて構成されている。組込孔１０の第１拡径部１１は凹溝状で孔軸に平行に設けられ、ここには２本のリード線６、７のうちランプ先端のリード線７が挿通され、ランプ後端のリード線６はランプ軸線Ｃ−Ｃと平行で碍子等の絶縁部材４中に埋め込まれ、ベース５を挿通して被覆線６Ａとして外部に引き出されている。ベース５の上端部は取付部５ａとしてリフレクタ側組込孔１０にねじによる螺合方式もしくは嵌合方式で接合できるようになっている。
【０００８】
以上の構成による第１実施例の光源装置２０は、図１に示す液晶プロジェクタに装着される。このプロジェクタの概略は、本体ケース２２に内蔵された光学系器械ユニットの関連機器として光源装置２０が備わっている。光源装置２０に対向して反射鏡２３が配置され、光源装置２０からの光束を反射して光束進路を図の上方向に回折するために、反射鏡２３は例えば４５°の傾斜角度でもって配置されている。反射鏡２３で進路変更された反射光の光軸上には液晶表示パネルによるＬＣＤ２４が配置されている。ＬＣＤ２４の上方には投影レンズ系として集光レンズ２５や投影レンズ２６が配置され、この投影レンズ系によってＬＣＤ２４に表示された画像を拡大して結像し、本体ケース２２の上部に配置されたスクリーン２７の画面に投影するようになっている。
【０００９】
したがって、第１実施例の光源装置２０では次の作用が得られる。図４のように、組立ラインでは、半製品として別組立により用意されたランプユニット２０がリフレクタ１に背後から組込孔１０を通して組み付けられる。組込孔１０はその孔径がランプユニット２０の挿通可能な最小限に抑えてあり、ランプユニット２０のランプ先端のリード線７のみを組込孔１０の第１拡径部１１に通す。組込孔１０の大径化を抑えることによって、スクリーン２６の画面に発生するホットスポットは最小限に低減される。
【００１０】
この第１実施例に対して、図５および図６は、この発明による光源装置の第２実施例を示している。第１実施例の部材と共通するものには同一符号を付してある。この第２実施例の光源装置３０では、リフレクタ１に設けられた組込孔３２の形状が上記第１実施例の組込孔１０と異なった構成である。即ち、図６で明らかなように、組込孔３２には直径方向で対向する２個所に孔径を大きくした第１および第２拡径部３３、３４が設けられている。この場合、一方の第１拡径部３３には第１実施例の第１拡径部１１と同様にランプ先端のリード線７が挿通される。他方の第２拡径部３４は、ランプユニット３１のリフレクタ１内部への組込時に、焦点合わせのための位置決め移動による振り回しの際に、ランプ先端リード線７の第２拡径部３４への落し込みによる組込便宜を図って予備的に設けられたものである。同時に、この予備としての第２拡径部３４には、図５のように、碍子等の絶縁部材４中に埋め込まれたランプ後端リード線６を、ランプ軸線Ｃ−Ｃから距離ｅだけオフセットさせたことで生じる絶縁部材４の膨出部４ａを、寸法的に吸収させる意味もある。
【００１１】
ここで、ランプ後端リード線６をランプ軸線Ｃ−Ｃから距離ｅだけオフセットさせた理由は、もう一方のランプ先端リード線７との間には例えば２１Ｋｖ程度の電圧が印加されるので、この場合は互いの間隔を２１ｍｍ以上にすることが望まれる。こうした事情から、ランプ後端リード線６をランプ軸線Ｃ−Ｃから距離ｅだけオフセットさせることで、ランプ先端リード線７との距離的間隔を広くとっている。
【００１２】
また、以上の第１および第２の各実施例において、上記ＬＣＤ２４に対して光源装置２０（または３０）を、ランプユニット２１（または３１）の第１拡径部１１（第２拡径部も含めた）により拡大された組込孔１０の長径方向が、ＬＣＤ２４の短辺２４ａ（図３参照）に平行となるように、言い換えれば、ＬＣＤ２４の長辺２４ｂに第１拡径部１１の長径方向を直交させて配置されることが望ましい。こうした配置により、スクリーン２７上の投影画面において、ＬＣＤ２４の短辺２４ａ側では距離が短いこともあって、組込孔１０によりホットスポットが発生したとしてもそれを目立たなくする効果がある。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のプロジェクタによれば、リフレクタに設けたランプユニット組込孔にランプリード線を挿通させる拡径部を設けることで、組込孔の大径化が抑えられ、それによって投影画面上で発生するホットスポット現象を軽減することができる。また、組立ラインにおけるランプユニットの組立工程が簡便化され、しかも部品点数を増すことなくコスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による第１実施例の光源装置を装着した液晶プロジェクタの部分断面による正面図。
【図２】第１実施例の光源装置の側面断面図。
【図３】リクレクタを背面からみた図２のＡ−Ａ線による部分断面による平面図。
【図４】第１実施例の光源装置の部分断面による組立分解図。
【図５】第２実施例の光源装置の側面断面図。
【図６】リクレクタを背面からみた図５のＢ−Ｂ線による部分断面による平面図。
【図７】従来例の光源装置の側面断面図。
【図８】リクレクタを背面からみた従来例の平面図。
【図９】別の従来例として示された光源装置の側面断面図。
【図１０】図９の従来例のリクレクタを背面からみた平面図。
【符号の説明】
１  リフレクタ
３  ランプ
４  碍子等絶縁部材
５  ベース
６  ランプ後端のリード線
７  ランプ後端のリード線
１０、３２  組込孔
１１、３３  第１拡径部
２１、３１  ランプユニット
３４  第２拡径部
２４  ＬＣＤ
２７  投影スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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