專利名稱：光源裝置和投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光源裝置和投影機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，將根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源射出的光束而放大投影光學(xué)像的投影機(jī)與個人計算機(jī)一并應(yīng)用于會議、學(xué)會及展覽會等的演示用途。近年來還被用于家庭影院用途。
作為這種投影機(jī)的光源裝置，構(gòu)成為使用在金屬鹵化物燈或高壓水銀燈、鹵素?zé)舻雀鞣N發(fā)光管處安裝有反射器的光源裝置，并通過焊接在發(fā)光管兩側(cè)的密封部管座處的引線將發(fā)光管和外部電源導(dǎo)通。
在此，如特開2003-132702號公報(圖5等)所示，發(fā)光管突出至反射器的內(nèi)面?zhèn)?。作為將從該突出前端?cè)的密封部延伸的引線引出至反射器的外側(cè)，并固定于反射器上的單元，例如在本文獻(xiàn)中，采用使該引線通過形成于反射器上的孔，在該孔的部分上用零件固定該引線的結(jié)構(gòu)。
另一方面，在具有覆蓋反射器的開口用以應(yīng)對發(fā)光管的破裂的前表面玻璃的結(jié)構(gòu)的情況下，通過將引線夾持于該前表面玻璃的端緣部與反射器的開口端部之間進(jìn)行粘接固定，而將從突出前端側(cè)的密封部延伸的引線引出至反射器的外側(cè)并固定。
此外還存在如圖6的側(cè)剖視圖所示的光源燈單元10’那樣地將引線引出并固定的情況。在該光源燈單元10’中，引線200’從第1密封部112側(cè)的止動件116朝向橢圓反射器12的開口端部125延伸，以擦過開口端部125的外周端緣的方式伸出至橢圓反射器12的外側(cè)，沿著橢圓反射器12的外周伸出并被固定。
在上述任一結(jié)構(gòu)中，引線通過焊接至被配置于反射器側(cè)的向外部電源連接的連接端子上等方法而被固定。
但是，在上述文獻(xiàn)的結(jié)構(gòu)中，由于在反射器中開設(shè)有孔等，所以該孔部分就不能反射光源光。如此，就會造成光的利用效率降低而產(chǎn)生照度損失問題。
另一方面，存在密封部超出反射器的開口而突出的情況等、因發(fā)光管或反射器的形狀等造成不能具有前表面玻璃的情況，在該情況下難以將引線相對于反射器進(jìn)行固定。如果引線沒有可靠地固定于反射器上，在將引線相對于向外部電源連接的連接端子處理等時，引線被拉伸或相反被壓縮的情況下，在密封部前端的引線的焊接部分上施加了負(fù)荷，而導(dǎo)致引線從該焊接部分脫落，并由該負(fù)荷造成發(fā)光管產(chǎn)生破損、故障等，影響光源裝置的組裝性和可靠性。即，即使是在不使用前表面玻璃等的情況下，也希望實現(xiàn)可靠地固定引線的單元。
此外，在如圖6所示的光源燈單元10’的引線200’的布線中，引線200’沒有被固定在橢圓反射器12上。因此，容易造成引線200’從橢圓反射器12的開口端部125偏移、或從開口端部125脫落，從而難于進(jìn)行將引線200’安裝至端子臺上的布線作業(yè)。而且，在布線時，如果引線200’被拉伸或相反地被壓縮，則在第1密封部112前端的止動件116的焊接點上施加了負(fù)荷，就可能會使引線200’從止動件116脫落，并由該焊接點上的負(fù)荷造成光源燈11產(chǎn)生破損、故障等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供能夠不造成光的利用效率低下并可以可靠地固定引線的光源裝置和具有該光源裝置的投影機(jī)。
本發(fā)明的光源裝置，具備發(fā)光管，該發(fā)光管具有通過電極放射光束的發(fā)光部、分別在所述發(fā)光部的兩側(cè)延伸的一對密封部以及具有導(dǎo)通所述電極和外部電源的分別從所述密封部前端延伸的引線；和具有使從所述發(fā)光管放射的光束一致地朝向預(yù)定方向而從開口射出的凹面狀的反射面的反射器，其特征在于，所述發(fā)光管被設(shè)置成所述一對密封部中的一方的密封部朝向所述反射器的光束射出前方突出；從所述一方的密封部延伸的所述引線從所述一方的密封部延伸直到所述反射器的開口端部，具有對應(yīng)于所述開口端部的形狀而彎折的折回部。
根據(jù)本發(fā)明，由于從突出至反射器的光束射出前方的突出前端一側(cè)的一方的密封部延伸至反射器的開口端部的引線，具有對應(yīng)于該開口端部的形狀彎折的折回部，所以通過該折回部夾持開口端部，可以容易且可靠地將引線固定到反射器上。由此，可以獲得引線對安裝至反射器上時耐受在對引線布線時的處理時、或受到來自外部的沖擊時等，引線受拉伸或相反地被壓縮時所作用的外力的足夠的安裝強(qiáng)度，而不會造成引線從密封部前端脫離或偏移。而且，也不會產(chǎn)生由于作用在引線上的外力而使得負(fù)荷作用在密封部前端的焊接部分上造成發(fā)光管破損及發(fā)生故障。由此，可以容易地將光學(xué)裝置組裝到投影機(jī)等設(shè)備中，并可以提高可靠性。
此外，由于不用在反射器上形成用于固定引線的孔等，所以不會導(dǎo)致光利用效率的降低。
在本發(fā)明的光源裝置中，優(yōu)選地，所述折回部具有從所述一方的密封部朝向所述反射器的開口端部的內(nèi)周面延伸的引線沿所述開口端部的內(nèi)周面彎折向所述反射器的開口端部的端面?zhèn)鹊牡?彎折部、在所述第1彎折部彎折的所述引線沿所述開口端部的端面彎折形成的第2彎折部以及在所述第2彎折部彎折的所述引線沿所述反射器的外周面彎折形成的第3彎折部。
根據(jù)本發(fā)明，引線以沿厚度方向夾持反射器的開口端部的方式折回，彎折部的彈性力作用于反射器的內(nèi)周側(cè)面和外周側(cè)面的任一側(cè)面上。如此，可進(jìn)一步將引線可靠地固定在反射器上。而且第1彎折部、第2彎折部、第3彎折部的彈性力相互組合而作為阻力相互作用，所以通過這一點，也可以進(jìn)一步可靠地將引線固定在反射器上。
在本發(fā)明的光源裝置中，優(yōu)選地，所述反射器是具有旋轉(zhuǎn)橢圓面狀的反射面的橢圓反射器；具備具有與所述橢圓反射器的反射面對向配置的反射面的副反射鏡；所述副反射鏡的反射面將從所述發(fā)光管射出的光束反射至所述橢圓反射器。
根據(jù)本發(fā)明，從發(fā)光部向橢圓反射器的反射面的相反側(cè)射出的光束由副反射鏡返回至橢圓反射器側(cè)，從發(fā)光部放射的基本全部光束由橢圓反射器聚光至光束射出前方側(cè)的第2焦點位置，如此可以大幅度地提高光的利用效率。
此外，通過該副反射鏡，可以將橢圓反射器的開口直徑和光軸方向的尺寸縮小，從而可以實現(xiàn)光源裝置的小型化。
而且，由于密封部從橢圓反射器的開口突出，所以難以采用前表面玻璃等覆蓋反射器的開口，也難以采用將引線夾持在前表面玻璃與反射器的端部之間進(jìn)行固定的結(jié)構(gòu)，而在本發(fā)明中，如上所述，由于可以通過彎折部將引線可靠地固定在反射器上，所以在具有橢圓反射器和副反射鏡、且發(fā)光管的密封部從反射器開口突出的結(jié)構(gòu)的光源裝置中，本發(fā)明特別地有用。
在本發(fā)明的光源裝置中，優(yōu)選地，具有所述折回部的引線被配置在包含從所述反射器射出的光束的中心軸的面內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，由于在一方的密封部至反射器的開口端部之間，引線橫斷來自反射器的射出光束的光路的尺寸較短，所以有利于抑制引線對光的遮蔽量而提高光的利用效率。
此外，當(dāng)反射器的開口為圓形時，優(yōu)選地，引線對應(yīng)于離發(fā)光部附近為該圓形的半徑位置地延伸。如此，可以將引線橫斷來自反射器的射出光束的光路的尺寸變?yōu)樽疃?，從而可以進(jìn)一步減少由引線造成的對光的遮蔽量。
在本發(fā)明的光源裝置中，優(yōu)選地，具有所述折回部的引線從所述一方的密封部朝向所述發(fā)光部大致沿著從所述反射器射出的光束的中心軸延伸，具有在所述發(fā)光部附近朝向所述開口端部彎折的第4彎折部。
根據(jù)本發(fā)明，引線沿從反射器射出的光束的中心軸方向延伸的部分幾乎不會產(chǎn)生引線對光的遮蔽。而且，從發(fā)光部附近至反射的開口端部之間，引線橫斷來自反射器的射出光束的光路的尺寸較短，所以可以盡可能抑制引線對光的遮蔽量。由此，可以有助于提高光的利用效率。
此外，在采用將光束從反射器的開口聚光至光束射出前方的橢圓的第2焦點位置的橢圓反射器的情況下，通過在發(fā)光部的附近形成第4彎折部，可以以在離開第2焦點的位置處橫斷光束的方式對引線進(jìn)行布線。即，來自反射器的射出光束，隨著接近橢圓的第2焦點位置，光束進(jìn)行會聚，與光束的射出方向垂直的截面的面積變小，所以通過將第4彎折部形成得更靠近發(fā)光部，可以減小橫斷會聚光的引線所造成的遮光面積相對于與會聚光的射出方向垂直的截面的面積的比例，從而可以提高光的利用效率。
本發(fā)明的投影機(jī)，根據(jù)圖像信息調(diào)制來自光源的光束而形成光學(xué)像并對該光學(xué)像進(jìn)行放大投影，其特征在于，具有如上所述的光源裝置。
根據(jù)本發(fā)明，由于光源裝置具有上述的作用和效果，所以可以達(dá)到同樣的作用與效果。即，由于光源裝置的光的利用效率優(yōu)異，故可以形成明亮鮮明的投影圖像，并且在光源裝置中可以可靠地固定用于導(dǎo)通發(fā)光部和外部電源的引線，從而可以使得光源裝置的組裝作業(yè)容易化，并可以提高產(chǎn)品的可靠性。


圖1是模式地示出本發(fā)明的一實施例的投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的平面圖；圖2是示出上述實施例的光源燈單元的透視圖；圖3是示出上述實施例的光源燈單元的側(cè)剖視圖；圖4是示出上述實施例的光源燈單元的側(cè)剖視圖，是對從發(fā)光部射出的光束的行進(jìn)路徑進(jìn)行說明的圖；圖5是示出上述實施例的光源燈單元的局部側(cè)剖視圖；圖6是現(xiàn)有的光源燈單元的局部側(cè)剖視圖。
具體實施例方式
下面，根據(jù)附圖對本發(fā)明的一實施例進(jìn)行說明。
圖1是模式地示出本實施例的投影機(jī)1的光學(xué)系統(tǒng)的圖。該投影機(jī)1是根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源射出的光束而形成光學(xué)像并放大投影到屏幕上的光學(xué)設(shè)備，具有作為光源裝置的光源燈單元10、均勻照明光學(xué)系統(tǒng)20、色分離光學(xué)系統(tǒng)30、中繼光學(xué)系統(tǒng)35、光學(xué)裝置40和投影光學(xué)系統(tǒng)50，構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)20-35的光學(xué)元件，被定位調(diào)整并收置在設(shè)定了預(yù)定的照明光軸A的光學(xué)部件用殼體2內(nèi)。
光源燈單元10使從光源燈11發(fā)射的光束會聚至特定位置地射出，對光學(xué)裝置40進(jìn)行照明，具有光源燈11、橢圓反射器12、副反射鏡13和平行化凹透鏡14，后面詳細(xì)說明。
并且，從光源燈11發(fā)射的光束由橢圓反射器12使之會聚到裝置前方側(cè)作為會聚光而射出，由平行化凹透鏡14形成平行光，向均勻照明光學(xué)系統(tǒng)20射出。從橢圓反射器12射出的光束的中心軸與照明光軸A成為一致。
均勻照明光學(xué)系統(tǒng)20是將從光源燈單元10所射出的光束分割為多個部分光束從而使照明區(qū)域的面內(nèi)照度均勻的光學(xué)系統(tǒng)，具有第1透鏡陣列21、第2透鏡陣列22、PBS陣列23、聚光透鏡24以及反射鏡25。
第1透鏡陣列21具有作為將從光源燈11所射出的光束分割為多個部分光束的光束分割光學(xué)元件的功能，在與照明光軸A垂直的面內(nèi)具有排列成矩陣狀的多個小透鏡而構(gòu)成，各小透鏡的輪廓形狀設(shè)定為形成與構(gòu)成后面所述的光學(xué)裝置40的液晶面板42R、42G、42B的圖像形成區(qū)域的形狀大致相似的形狀。
第2透鏡陣列22是將由上述第1透鏡陣列21所分割的多個部分光束聚光的光學(xué)元件，和第1透鏡陣列21一樣，在與照明光軸A垂直的面內(nèi)具有排列成矩陣狀的多個小透鏡，但是，由于以聚光為目的，所以，各小透鏡的輪廓形狀不必與液晶面板42R、42G、42B的圖像形成區(qū)域的形狀對應(yīng)。
PBS陣列23是使由第1透鏡陣列21所分割的各部分光束的偏振方向一致為1個方向的線性偏振光的偏振變換元件。
該P(yáng)BS陣列23具有交替地排列相對于照明光軸A傾斜配置的偏振分離膜和反射鏡的結(jié)構(gòu)，圖中未示出。偏振分離膜使包含在各部分光束中的P偏振光光束和S偏振光光束中的一方的偏振光光束透射，而反射另一方的偏振光光束。被反射的另一方的偏振光光束通過反射鏡而彎折，向上述1方的偏振光光束的射出方向即沿照明光軸A的方向射出。所射出的偏振光光束的P偏振光光束和S偏振光光束中的任一光束都由設(shè)置在PBS陣列23的光束射出面上的相位差板進(jìn)行偏振變換，使所有的偏振光光束的偏振方向一致于同一方向。通過使用這樣的PBS陣列23，可以使從光源燈11所射出的光束一致為1個方向的偏振光光束，所以，可以提高在光學(xué)裝置40中利用的光源光的利用率。
聚光透鏡24是使經(jīng)過第1透鏡陣列21、第2透鏡陣列22和PBS陣列23的多個部分光束聚光而在液晶面板42R、42G、42B的圖像形成區(qū)域上重疊的光學(xué)元件。在本例中，該聚光透鏡24是光束透射區(qū)域的入射側(cè)端面是平面而射出側(cè)端面是球面的球面透鏡，但是，也可以使用射出側(cè)端面是雙曲面狀的非球面透鏡。
從該聚光透鏡24所射出的光束通過反射鏡25而彎折，向色分離光學(xué)系統(tǒng)30射出。
色分離光學(xué)系統(tǒng)30包括2個分色鏡31、32和反射鏡33，具有通過分色鏡31及32將從均勻照明光學(xué)系統(tǒng)20所射出的多個部分光束分離為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的3色的色光的功能。
分色鏡31及32是在基板上形成反射預(yù)定的波長區(qū)域的光束而透射其他波長的光束的波長選擇膜的光學(xué)元件，配置在光路前級的分色鏡31是透射紅色光而反射其他的色光的鏡體。配置在光路后級的分色鏡32是反射綠色光而透射藍(lán)色光的鏡體。
中繼光學(xué)系統(tǒng)35包括入射側(cè)透鏡36、中繼透鏡38和反射鏡37及39，具有將透射構(gòu)成色分離光學(xué)系統(tǒng)30的分色鏡32的藍(lán)色光引導(dǎo)到光學(xué)裝置40的功能。之所以將這樣的中繼光學(xué)系統(tǒng)35設(shè)置在藍(lán)色光的光路上，是由于藍(lán)色光的光路長度比其他的色光的光路長度長，是為了防止由于光的發(fā)散等引起光的利用率降低。在本例中，由于藍(lán)色光的光路長，所以，采用這樣的結(jié)構(gòu)，但是，也可以考慮使紅色光的光路延長而在紅色光的光路中配置中繼光學(xué)系統(tǒng)35的結(jié)構(gòu)。
由上述分色鏡31所分離的紅色光通過反射鏡33彎折之后，通過場透鏡41供給光學(xué)裝置40。另外，由分色鏡32分離的綠色光直接通過場透鏡41供給光學(xué)裝置40。此外，藍(lán)色光由構(gòu)成中繼光學(xué)系統(tǒng)35的透鏡36、38和反射鏡37、39聚光并彎折，然后通過場透鏡41供給光學(xué)裝置40。設(shè)置在光學(xué)裝置40的各色光的光路前級的場透鏡41是為了將從第2透鏡陣列22射出的各部分光束變換為相對照明光軸A平行的光束而設(shè)置的。
光學(xué)裝置40根據(jù)圖像信息調(diào)制入射的光束，形成彩色圖像，具有作為成為照明對象的光調(diào)制裝置的液晶面板42(42R、42G、42B)和作為色合成光學(xué)系統(tǒng)的十字分色棱鏡43。此外，入射側(cè)偏振片44配置在場透鏡41與各液晶面板42R、42G、42B之間，圖中未示出，射出側(cè)偏振片配置在各液晶面板42R、42G、42B與十字分色棱鏡43之間，由入射側(cè)偏振片44、液晶面板42R、42G、42B和射出側(cè)偏振片對入射的各色光進(jìn)行光調(diào)制。
液晶面板42R、42G、42B是將作為電光物質(zhì)的液晶密閉封入一對透明的玻璃基板而構(gòu)成的，將例如多晶硅TFT作為開關(guān)元件，按照供給的圖像信號調(diào)制從入射側(cè)偏振片44所射出的偏振光光束的偏振方向。該液晶面板42R、42G、42B的進(jìn)行調(diào)制的圖像形成區(qū)域是矩形，其對角線尺寸是例如0.7英寸。
十字分色棱鏡43是將對從射出側(cè)偏振片所射出的各色光的每一色光進(jìn)行調(diào)制而形成的光學(xué)像合成而形成彩色圖像的光學(xué)元件。該十字分色棱鏡43是將4個直角棱鏡相互粘合而形成的平面呈大致正方形狀的棱鏡，在將直角棱鏡相互粘合的大致呈X狀的界面上形成電介質(zhì)多層膜。大致呈X狀的一方的電介質(zhì)多層膜反射紅色光，另一方的電介質(zhì)多層膜反射藍(lán)色光，紅色光和藍(lán)色光通過這些電介質(zhì)多層膜發(fā)生彎折，與綠色光的行進(jìn)方向一致，從而將3種色光合成。
然后，從十字分色棱鏡43所射出的彩色圖像由投影光學(xué)系統(tǒng)50放大投影，在圖中未示出的屏幕上形成大畫面圖像。
圖2是從斜后方示出光源燈單元10的圖。
該光源燈單元10構(gòu)成為具有上述光源燈11、橢圓反射器12、副反射鏡13和平行化凹透鏡14、保持平行化凹透鏡的保持部件16和燈架15。
作為發(fā)光管的光源燈11由中央部突出成球狀的石英玻璃管構(gòu)成，中央部分為發(fā)光部111，在該發(fā)光部111的兩側(cè)延伸的部分是一對的第1密封部112和第2密封部113。在該一對密封部112和密封部113中，一方的密封部作為第1密封部112，另一方的密封部作為第2密封部113。
在該光源燈11中，在本實施例中采用了金屬鹵化物燈，但是，也可以采用以高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈等在一對電極間進(jìn)行放電發(fā)光的放電型發(fā)光管作為代表的、也包括鹵素?zé)舻鹊母鞣N燈。
圖3是示出光源燈單元10的側(cè)剖視圖。
在發(fā)光部111的內(nèi)部，封入有以預(yù)定距離間隔配置的一對鎢制電極114、水銀、稀有氣體及少量的鹵素。
在各密封部112、113的內(nèi)部，分別插入有與發(fā)光部111的各電極114電連接的鉬制金屬箔115。與外部連接的引線118分別與這些金屬箔115電連接，從各密封部112、113引出至外部。從第1密封部112前端引出的引線118通過止動件116與引線200電連接。從第2密封部113前端引出的引線118通過以覆蓋第2密封部113的前端的方式設(shè)置的管座117引出到外部，與引線210連接。這些引線200、210分別通過焊料而焊接或壓接連接在止動件116、管座117上，當(dāng)通過引線200、210從外部電源施加電壓時，在電極114之間發(fā)生電弧放電，從發(fā)光部111放射光束。
而且，引線200、210是由鎳、金等的金屬或其合金制成的，可以采用例如具有金屬絲程度的剛性并能夠維持曲折部的形狀的線狀部件。管座117是用以保護(hù)第2密封部113的部件，在不必要的情況下可以省略。此外，也可以將從第2密封部113所引出的引線118設(shè)定得較長而直接作為引線210使用。作為止動件116，可以采用環(huán)形套管或壓接端子等。
此外，在第2密封部113的發(fā)光部111的附近，卷繞有在投影機(jī)1起動時流過電流而激發(fā)電極114之間的放電的電熱絲119，該電熱絲119的端部焊接在第1密封部112前端的止動件116上。通過該電熱絲119對發(fā)光部111的預(yù)熱效果，可以使得提前產(chǎn)生鹵素循環(huán)，從而使光源燈11較快地點燈。
橢圓反射器12是具有頸狀部121和從該頸狀部121擴(kuò)展的旋轉(zhuǎn)橢圓曲面狀的反射部122的、由石英玻璃、藍(lán)寶石玻璃、水晶、螢石、釔鋁石榴石(Yttrium Aluminium Gamet，Y3Al5O12)等形成的一體成形品。
在頸狀部121的中央部形成有用以配置第2密封部113的插入孔123。
在反射部122的表面上，通過成膜電介質(zhì)多層膜而形成反射面124，該反射面124為反射可見光而透射紅外線和紫外線的冷鏡。而且在耐熱性方面，優(yōu)選地，通過金屬薄膜蒸鍍，例如，通過鉭化合物和SiO2的交互疊層、或鉿化合物和SiO2的交互疊層等成膜反射面124。
在將光源燈11固定在該橢圓反射器12中時，將第2密封部113插入橢圓反射器12的插入孔123中，以使發(fā)光部111內(nèi)的電極114之間的發(fā)光中心位于反射面124的橢圓曲面的第1焦點F1位置的方式配置光源燈11，并在插入孔123內(nèi)部填充以二氧化硅、氧化鋁為主要成分的無機(jī)類粘接劑。
由于反射部122的沿照明光軸A方向的尺寸比光源燈11的長度尺寸短，所以在如上所述將光源燈11固定于橢圓反射器12中時，第1密封部112(一方的密封部)從橢圓反射器12的光束射出側(cè)的開口端部125突出。
副反射鏡13是覆蓋光源燈11的發(fā)光部111的前方大致一半并與橢圓反射器12的反射面124對向配置的反射部件，其反射面131形成為對應(yīng)于發(fā)光部111的球面的凹曲面形狀。該副反射鏡13使用例如低熱膨脹材料的石英或氖陶瓷、高熱傳導(dǎo)材料的透光性氧化鋁、藍(lán)寶石、水晶、螢石、釔鋁石榴石(Y3Al5O12)等制成。此外，反射面131與橢圓反射器12同樣，形成為僅反射可見光而透射紅外線和紫外線的電介質(zhì)多層膜。
平行化凹透鏡14為使由光源燈11放射并由橢圓反射器12向預(yù)定的方向反射的光束平行化的部件，光束入射面141為非球面例如形成為雙曲面的凹面狀，而光束射出面142形成為平面狀。
在光束入射面141上形成有減反射膜(AR Coating)，同時在光束射出面142上形成有紫外線削減(cut)膜。如此，可以實現(xiàn)光的利用效率的提高以及防止配置在光源燈單元10的后級的光學(xué)部件等由紫外線造成的劣化。
保持部件16形成為與橢圓反射器12的開口端部125相應(yīng)的圓筒狀，在橢圓反射器12的相反側(cè)保持平行化凹透鏡14的外周端部，覆蓋橢圓反射器12的開口，并且在光源燈11破裂的情況下可以防止玻璃片等的飛散。
該保持部件16形成為設(shè)置在外側(cè)的保持部件主體163和設(shè)置于其內(nèi)側(cè)的吸收部件164的二重結(jié)構(gòu)。
外側(cè)的保持部件主體163為由聚苯硫醚(PPS)或液態(tài)高分子(LCP)等制成的合成樹脂注射模塑成形品，由一體成形的筒部161和保持部162構(gòu)成。筒部161形成為與橢圓反射器12的開口端部125相應(yīng)的圓筒狀，覆蓋光源燈11。保持部162以閉塞該筒部161的光束射出側(cè)端面的方式設(shè)置，并形成有用以嵌入平行化凹透鏡14的開口162A。
另一方面，內(nèi)側(cè)的吸收部件164可采用對朝向保持部件主體163的來自光源燈的光進(jìn)行遮光并且反射率低的可吸收光的各種部件。為了具有遮光特性并且將反射率抑制成較低，例如可以采用以氧化鋁、鎂、鈦、鐵、銅及其合金等的金屬板為基板，在其內(nèi)面?zhèn)鹊谋砻嫔线M(jìn)行黑色鋁氧化膜處理，通過腐蝕加工、蝕刻等使表面粗糙的方法等。
氧化鋁的實心基板的反射率為大約80％，而經(jīng)過該黑色鋁氧化膜處理可以將反射率抑制為約小于等于20％，可以對入射至吸收部件164的光束進(jìn)行可靠的吸收和遮光。
通過這種吸收部件164的基于黑色鋁氧化膜處理的耐腐蝕性和光吸收作用，可以保護(hù)保持部件主體163并防止熱劣化、硅氧烷等有害氣體的發(fā)生。
由于可以通過吸收部件164確保作為保持部件16整體的耐熱性，可以使保持部件主體163的材料的選擇面增大，可謀求實現(xiàn)輕質(zhì)量化、低成本化以及成形的容易化。
如圖2所示，燈架15為截面呈L字狀的合成樹脂制的一體成形件，具有水平部151和垂直部152。
垂直部152是對橢圓反射器12的光軸方向的位置進(jìn)行定位的部件。在該垂直部152上，沿橢圓反射器12的光束射出開口端緣形成開口部153，橢圓反射器12的開口端部125通過機(jī)械性推壓或粘接劑等固定在該開口部153上。而且，保持部件16也粘接固定在該垂直部152上。
另一方面，水平部151與光學(xué)部件用殼體2的壁部接合，將光源燈單元10置于光學(xué)部件用殼體2中以防止光的漏出。而且，在該水平部151上設(shè)置有端子臺154，該端子臺154具有使光源燈11和外部電源電連接的一對螺紋件部154A、154B。
而且，在這樣的水平部151和垂直部152上形成有突起和凹部，使這些突起和凹部分別與在光學(xué)部件用殼體2內(nèi)所形成的突起和凹部接合，如此，就可將光源燈11的電極114間的發(fā)光中心配置在光學(xué)部件用殼體2的照明光軸A上。
下面參照作為光源燈單元10的側(cè)剖視圖的圖4對從發(fā)光部111放射的光束進(jìn)行說明。在該圖4中省略了電熱絲119的圖示。
在從發(fā)光部111的發(fā)光中心O放射的光束中，朝向橢圓反射器12的光束L1由橢圓反射器12的反射面124反射并向第2焦點位置F2的位置射出。
此外，從發(fā)光部111的發(fā)光中心O向與橢圓反射器12相反一側(cè)(光束射出前方側(cè))射出的光束L2由副反射鏡13的反射面131反射至橢圓反射器12一側(cè)，進(jìn)而由橢圓反射器12的反射面124反射，以從橢圓反射器12向第2焦點F2位置會聚的方式射出。在此，由于以使發(fā)光部111內(nèi)的電極114之間的發(fā)光中心成為反射面124的橢圓曲面的第1焦點F1的位置的方式配置光源燈11，所以從電極之間放射的光束由橢圓反射器聚光至第2焦點位置，從而可以作為點光源使用。
如此，通過使用副反射鏡13，可以使從發(fā)光部111向與橢圓反射器12相反側(cè)(光束射出前方側(cè))射出的光束以入射至橢圓反射器12的反射面124的方式進(jìn)行反射，所以可以使得發(fā)光部111所放射的光束幾乎全部會聚至橢圓反射器12的第2焦點F2位置，從而可以大幅度地提高光的利用效率。
因此，由于可以將從發(fā)光部111放射的光束幾乎全部會聚至特定位置地射出，所以即使反射面124的面積較小也可以獲得充分的光量。如此，可以使橢圓反射器12的光軸軸向尺寸和開口直徑做得較小而使光源燈單元10和投影機(jī)1小型化，并且將光源燈單元10組裝至投影機(jī)1中的布置也變得容易。
下面說明光源燈單元10中的引線200、210的形狀、布線形態(tài)及其固定手段。
在本實施例中，引線200的布線形態(tài)具有特征，引線200被固定在橢圓反射器12上。
圖5是示出光源燈單元10的光源燈11、橢圓反射器12和副反射鏡13的側(cè)剖視圖，在此省略了對燈架15和保持部件16的圖示。
從第2密封部113延伸的引線210從頸狀部121向橢圓反射器12的外側(cè)伸出，焊接在端子臺154(圖2)的螺紋件部154B上。
另一方面，由于第1密封部112從橢圓反射器12開口突出并且橢圓反射器12的該開口由保持部件16覆蓋，所以從第1密封部112延伸的引線200通過橢圓反射器12的開口端部125被引出至橢圓反射器12的外側(cè)，并被焊接在端子臺154的螺紋件部154A上。在本實施形態(tài)中，在引線200上的特征在于形成有彎折部分。
引線200，在包含從橢圓反射器12射出的光束的中心軸的面內(nèi)，從第1密封部112側(cè)的止動件116沿第1密封部112的側(cè)面一側(cè)一直延伸到發(fā)光部111，在發(fā)光部111附近朝向橢圓反射器12的開口端部125一側(cè)以大致直角彎折，當(dāng)沿垂直于從橢圓反射器12射出的光束的中心軸的方向觀察時，呈大致L字狀。如此，在引線200上形成了從止動件116至發(fā)光部111的第1直線部201、從發(fā)光部111至開口端部125的第2直線部202，以及在第1直線部201和第2直線部202之間的第4彎折部203。當(dāng)沿著照明光軸A從橢圓反射器12的光束射出前方觀察橢圓反射器12的反射面124內(nèi)時，引線200從第1密封部112朝向開口端部125一直線狀地延伸。即，橢圓反射器12內(nèi)側(cè)的引線被布線在包含從橢圓反射器射出的光束的中心軸的假想面內(nèi)。
在此，由于第1直線部201是引線200沿照明光軸A延伸而成，所以基本上不會因引線200的第1直線部201造成對光的遮蔽。而且，由于第2直線部202是引線200基本垂直于照明光軸A延伸，以最短的尺寸橫斷從橢圓反射器12射出的光束的光路，所以可以盡量地抑制引線200對光的遮蔽量。此外，由于第2直線部202延伸直到發(fā)光部111附近，在發(fā)光部111附近形成有第4彎折部203，所以第2直線部202延伸至從橢圓反射器12的第2焦點離開的位置。即，由于來自橢圓反射器12的射出光束隨著接近橢圓的第2焦點位置，光束會聚并且垂直于光束的射出方向的截面的面積變小，所以通過使第4彎折部203更靠近發(fā)光部111附近形成，可以減小由橫斷會聚光的第2直線部202所造成的遮光面積相對于垂直于會聚光的射出方向的截面的面積的比例，從而有利于提高光的利用效率，可期待實現(xiàn)明亮而鮮明的投影圖像。
此外，引線200相應(yīng)于橢圓反射器12的開口端部125沿厚度方向夾著該開口端部125而彎折，該部分形成為折回部220，并維持其形狀。
該折回部220對應(yīng)于橢圓反射器12的開口端部125的形狀依次彎折，在此從橢圓反射器12的反射面124一側(cè)的內(nèi)側(cè)按順序形成有第1彎折部221、第2彎折部222和第3彎折部223。
更具體地，從發(fā)光部111附近延伸的引線200的直線部202對向地接近反射面124，沿該反射面124彎折至開口端部125的端緣側(cè)的部分形成為第1彎折部221，進(jìn)而，在開口端部125的內(nèi)周端緣沿端面彎折至外周端緣一側(cè)的部分形成為第2彎折部222，接著在開口端部125的外周端緣沿橢圓反射器12的外周面彎折的部分形成為第3彎折部223，從而形成為與反射器的開口端部相應(yīng)的卡環(huán)型的鉤狀。通過這些彎折部221、222和223分別具有的彈性，該折回部220以夾著橢圓反射器12的內(nèi)周面和外周面的方式施力。
該卡環(huán)型的形狀根據(jù)反射器或發(fā)光管的形狀、引線的布線形態(tài)等確定，但是，例如在引線從反射器的大致中央接觸到反射器的內(nèi)周側(cè)面的情況下，只要是首先在該接觸部分彎折至反射器的開口內(nèi)周端緣側(cè)，接著在該開口內(nèi)周端緣側(cè)彎折至開口外周端緣側(cè)的形態(tài)就可以。
僅通過將這種與橢圓反射器12的開口端部125的形狀相應(yīng)的卡環(huán)形鉤形狀的折回部220掛接至橢圓反射器12的開口端部125上，就可以通過各彎折部221、222和223的彈性，容易而可靠地將引線200固定在橢圓反射器12上。如此，即使是在對引線200、210進(jìn)行布線時的處理或安裝至端子臺154等時，或受到來自外部的沖擊時等，在引線200被拉伸或相反地被壓縮時使引線200受到外力作用，也可以使得引線200不會從橢圓反射器12的開口端部125脫落，以此方式，就可以提高引線200相對于橢圓反射器12的開口端部125的安裝強(qiáng)度。如此，由于即使是外力作用于橢圓反射器12的外周部側(cè)的引線200上時，通過將折回部220可靠地固定于橢圓反射器12的開口端部上，就可以抑制外力對橢圓反射器12的外周面?zhèn)鹊囊€200的影響，所以可以防止引線200從第1密封部112前端的焊接點脫落、以及由于對焊接點所施加的負(fù)荷而造成的光源燈11的破損或故障等。因此，可以容易地實施引線200的布線作業(yè)，并可以提高光源燈單元10和投影機(jī)1的可靠性。此外，通過僅形成該折回部220，而即使不在橢圓反射器12上形成孔等，就可以容易地將引線200引出至外部。即，不存在像在橢圓反射器12上開設(shè)孔等的情況下而導(dǎo)致的因該孔的面積而使得光利用效率降低的這種問題。
而且，引線200以沿厚度方向夾著橢圓反射器12的方式而折回，所以彎折部221、222和223的彈性作用在橢圓反射器12的內(nèi)周面?zhèn)群屯庵苊鎮(zhèn)鹊娜我粋?cè)上。如此，橢圓反射器12的開口端部125受到來自內(nèi)周面?zhèn)群屯庵苊鎮(zhèn)冗@兩側(cè)的強(qiáng)有力的夾持作用，所以可以更可靠地將引線200固定在橢圓反射器12上。
此外，由于第1密封部112從橢圓反射器12突出，所以難以在橢圓反射器12開口處設(shè)置前表面玻璃等，以及在該前表面玻璃的端部和橢圓反射器12的開口端部125之間夾置引線200并固定，而在本實施例中，通過上述的折回部220，就可以將引線200可靠地固定在橢圓反射器12上。因此，在具有橢圓反射器12、副反射鏡13，并且第1密封部112從橢圓反射器12開口突出的結(jié)構(gòu)的光源燈單元10中，本實施例的引線200的固定手段為特別有用的手段。
本發(fā)明不限于上述各實施例，也包括如下所示的改進(jìn)和變形。
發(fā)光管、反射器、引線、或副反射器的形狀、材質(zhì)以及配置關(guān)系等不限于上述實施例。
在上述實施例中，作為反射器使用橢圓反射器12，通過平行化凹透鏡14使會聚至第2焦點F2位置的光束平行化，但是并不限于此。例如也可以采用反射面為拋物面狀的反射器，采用凸透鏡來會聚由該反射器所反射的光束。反射器可以為形成凹面鏡的任意的形狀。
在上述實施例中，即使沒有副反射鏡13，而是使橢圓反射器12的開口直徑和光軸方向的尺寸增大的結(jié)構(gòu)，在實現(xiàn)本發(fā)明的作用和效果方面也不成問題。
在上述實施例中，在引線200上形成有第1直線部201以及與該第1直線部201交叉的第2直線部202，但是不限于這種引線形態(tài)。例如，也可以使得引線在發(fā)光部附近不彎折，而是從密封部前端直線延伸直到反射器開口端部附近。
總之，只要是引線對應(yīng)于反射器開口端部的形狀進(jìn)行至少兩次彎折，由于在這兩個彎折部產(chǎn)生兩個相互不同朝向的彈性，所以通過將開口端部壓入這些彎折部中，就可以將引線可靠地固定在反射器的開口端部上。
因此，引線彎折方向、彎折角度、形狀以及數(shù)目等不限于上述實施例，例如，在上述實施例中，還可以沿著橢圓反射器12的開口端部125的內(nèi)周面形成來回彎折的V字狀的彎折部，通過該彎折部和折回部220可以更有力地夾持橢圓反射器12的開口端部125。
作為引線，可由鎳、金等金屬或其合金制造，可以采用例如具有金屬絲程度的剛性并能夠維持曲折部的形狀的線狀部件。
在上述實施例中，第1密封部112從橢圓反射器12的開口突出，所以難以覆蓋該橢圓反射器12的開口，但是在該情況下，也可以采用形成有與第1密封部112的形狀相應(yīng)的孔的玻璃板，由該玻璃板覆蓋該橢圓反射器12的開口。
除了如上述各實施例所述的從觀察屏幕的方向進(jìn)行投影的正投式的投影機(jī)1以外，本發(fā)明還適用于從屏幕的觀察方向的后側(cè)進(jìn)行投影的背投式的投影機(jī)。
通過以上的說明公開了用于實施本發(fā)明的最佳結(jié)構(gòu)、方法等，但是本發(fā)明并不限于此。即，本發(fā)明雖然主要就特定的實施例進(jìn)行了特定的圖示以及說明，但是也可以在不脫離本發(fā)明的技術(shù)思想以及目的的范圍的情況下，由本技術(shù)領(lǐng)域的人員對上述實施例在形狀、材質(zhì)、數(shù)量及其它具體結(jié)構(gòu)方面附加各種變形。
因此，上述說明的形狀、材質(zhì)等限定內(nèi)容是為了容易地理解本發(fā)明而進(jìn)行的例示性說明，而不是用以限定本發(fā)明的內(nèi)容，所以除這些形狀、材質(zhì)等限定內(nèi)容的一部分或全部限定之外的部件的名稱的說明也包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其具備發(fā)光管，該發(fā)光管具有通過電極放射光束的發(fā)光部、分別在所述發(fā)光部的兩側(cè)延伸的一對密封部以及使所述電極和外部電源導(dǎo)通的分別從所述密封部前端延伸的引線；和反射器，該反射器具有使從所述發(fā)光管放射的光束一致于預(yù)定方向地從開口射出的凹面狀的反射面，其特征在于，所述發(fā)光管被設(shè)置成，所述一對密封部中的一方的密封部突出于所述反射器的光束射出前方；從所述一方的密封部延伸的所述引線從所述一方的密封部延伸直到所述反射器的開口端部，具有仿照所述開口端部的形狀而彎折的折回部。
2.如權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，所述折回部具有從所述一方的密封部朝向所述反射器的開口端部的內(nèi)周面延伸的引線沿所述開口端部的內(nèi)周面彎折到所述反射器的開口端部的端面?zhèn)鹊牡?彎折部、在所述第1彎折部彎折的所述引線沿所述開口端部的端面彎折的第2彎折部以及在所述第2彎折部彎折的所述引線沿所述反射器的外周面彎折的第3彎折部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光源裝置，其特征在于，具有所述折回部的引線被配置在包含從所述反射器所射出的光束的中心軸的面內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項所述的光源裝置，其特征在于，所述反射器是具有旋轉(zhuǎn)橢圓面狀的反射面的橢圓反射器；具備具有與所述橢圓反射器的反射面對向配置的反射面的副反射鏡；所述副反射鏡的反射面將從所述發(fā)光管射出的光束反射至所述橢圓反射器。
5.如權(quán)利要求4所述的光源裝置，其特征在于，具有所述折回部的引線從所述一方的密封部朝向所述發(fā)光部大致沿著從所述反射器射出的光束的中心軸延伸，在所述發(fā)光部附近具有朝向所述開口端部彎折的第4彎折部。
6.一種投影機(jī)，其根據(jù)圖像信息調(diào)制從光源所射出的光束而形成光學(xué)像，對所述光學(xué)像進(jìn)行放大投影，其特征在于，具有權(quán)利要求1～5中任一項所述的光源裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供光源裝置(10)，具備發(fā)光管(11)，具有通過電極(114)放射光束的發(fā)光部(111)以及分別在所述發(fā)光部(111)的兩側(cè)延伸的一對密封部(112、113)，將電極(114)導(dǎo)通到外部電源的引線(200、210)分別從密封部(112、113)前端延伸；和反射器(12)，具有凹面狀的反射面(124)，使從發(fā)光管(11)放射的光束一致地朝向預(yù)定方向地從開口射出，引線(200)從反射器(12)的光束射出前方側(cè)的密封部(112)延伸至該反射器(12)的開口端部(125)，具有對應(yīng)于該開口端部(125)的形狀而依次彎折的彎折部(221.222、223)。通過各彎折部(221.222、223)的彈性力將引線(200)可靠地固定在反射器(12)上。
文檔編號F21V7/00GK1721976SQ200510083188
公開日2006年1月18日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者寺島亨, 藤澤尚平 申請人:精工愛普生株式會社