專利名稱：光源裝置和投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有用于對(duì)發(fā)光部進(jìn)行冷卻的整流部的光源裝置以及使用該光源裝置的投影儀。
背景技術(shù)：
作為以往的光源裝置，公知有如下的光源裝置該光源裝置具有將作為其內(nèi)部空間的反射器的內(nèi)側(cè)大致分成2部分的分隔板，由此進(jìn)行發(fā)光管的上部等局部部位的冷卻， 以防止在發(fā)光部產(chǎn)生不透明或黑化(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1日本特開2008-218127號(hào)公報(bào)然而，在上述專利文獻(xiàn)1的情況下，從光源裝置射出的光束中的能夠作為良好的狀態(tài)的照明光利用的主要成分的一部分通過分隔板，因此，有可能在通過時(shí)產(chǎn)生光量損失寸。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種比較能夠抑制對(duì)從光源裝置射出的光束的影響，能夠可靠地進(jìn)行發(fā)光管的發(fā)光部中的目標(biāo)部位的冷卻的光源裝置以及使用該光源裝置的投影儀。為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的光源裝置具備(a)發(fā)光管，該發(fā)光管具備發(fā)光部以及沿著光軸設(shè)置在發(fā)光部的兩側(cè)的第一密封部和第二密封部，發(fā)光部在內(nèi)部具有放電空間；(b)反射器，該反射器以光軸所通過的中心位于比發(fā)光部靠第一密封部側(cè)的位置的方式配置，并對(duì)從發(fā)光部射出的光束進(jìn)行反射；以及(c)整流部，該整流部在光軸方向配置在比發(fā)光部與第一密封部的連接部中的拐點(diǎn)更靠反射器側(cè)的位置，且具有至少2個(gè)板狀部，該至少2個(gè)板狀部在包含光軸的面內(nèi)分別延伸且相互不平行而成規(guī)定的角度。根據(jù)上述光源裝置，整流部具有在包含光軸的面內(nèi)相互不平行的板狀部。在該情況下，例如，通過將被導(dǎo)入反射器的內(nèi)側(cè)的冷卻用空氣朝成規(guī)定的角度的至少2個(gè)板狀部的內(nèi)角側(cè)送風(fēng)，能夠可靠地對(duì)冷卻用空氣進(jìn)行引導(dǎo)以使其集中于發(fā)光部中的比較想要提高冷卻效果的部位。并且，整流部以發(fā)光部與第一密封部的連接部中的拐點(diǎn)作為基準(zhǔn)而配置在比該拐點(diǎn)更靠反射器側(cè)的位置。由此，能夠極力避免從光源裝置射出的光束中的至少作為良好的狀態(tài)的照明光等利用的主要成分通過整流部，能夠抑制由整流部導(dǎo)致的光量損失等的產(chǎn)生。在本發(fā)明的具體的一個(gè)方面中，整流部配置在連接發(fā)光管的發(fā)光中心和拐點(diǎn)而劃定的區(qū)域內(nèi)。在該情況下，能夠?qū)⒄鞑颗渲迷谧鳛榱己玫臓顟B(tài)的照明光利用的光束的主要成分的通過區(qū)域以外的區(qū)域中。在本發(fā)明另一個(gè)方面中，光源裝置還具備副鏡，該副鏡與反射器對(duì)置地配置在第二密封部側(cè)，并朝放電空間反射從發(fā)光管射出的光束的一部分。在該情況下，能夠利用副鏡提高光的利用效率。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，整流部的至少2個(gè)板狀部是4個(gè)平板，這4個(gè)平板圍繞光軸以大致均等地分隔空間的方式配置。由此，能夠選擇發(fā)光部的周圍的4個(gè)部位中的需要進(jìn)行冷卻的部位而使冷卻用空氣會(huì)聚于此。并且，例如即便是在通過使光源裝置上下反轉(zhuǎn)或者傾斜90°而改變需要進(jìn)行冷卻的部位變化的情況下，也能夠通過變更由4個(gè)平板分隔的空間中的用于進(jìn)行冷卻的送風(fēng)會(huì)聚的部位來(lái)加以應(yīng)對(duì)。為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的投影儀具備上述任一項(xiàng)所記載的光源裝置， 根據(jù)圖像信息對(duì)從該光源裝置射出的光進(jìn)行調(diào)制而形成圖像光，從而進(jìn)行圖像投影。在該情況下，投影儀具備上述任一種光源裝置，由此，光源裝置內(nèi)被可靠地冷卻，從而射出良好的狀態(tài)的光束，因此能夠投影良好的圖像。在本發(fā)明的具體的一個(gè)方面中，投影儀還具備冷卻裝置，冷卻裝置用于朝反射器送入冷卻用空氣。在該情況下，能夠利用冷卻裝置產(chǎn)生發(fā)光部的冷卻所需要的冷卻用空氣。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，當(dāng)進(jìn)行圖像投影時(shí)，整流部使冷卻用空氣朝發(fā)光管的發(fā)光部中的配置在重力方向的相反側(cè)的上側(cè)部分流通。在該情況下，能夠有效地對(duì)發(fā)光管中的容易產(chǎn)生由于發(fā)熱導(dǎo)致的不透明等的部位亦即配置在重力方向的相反側(cè)的上側(cè)部分進(jìn)行冷卻。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，整流部的板狀部中的相鄰的2個(gè)平板關(guān)于包含光軸且與重力方向平行的面呈對(duì)稱，并從光軸朝重力方向的相反方向以相互擴(kuò)展的方式延伸。在該情況下，能夠利用2個(gè)平板將所供給的冷卻用空氣會(huì)聚地送入發(fā)光管中的位于重力方向的相反側(cè)的部分。


圖1 (A)、(B)是用于對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的光源裝置進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。圖2(A)是用于對(duì)光源裝置內(nèi)的整流部情形進(jìn)行說(shuō)明的主視圖，(B)是用于對(duì)光源裝置內(nèi)的整流部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明的剖視圖。圖3(A)、(B)是用于對(duì)光源裝置的變形例進(jìn)行說(shuō)明的圖。圖4是用于說(shuō)明組裝有光源裝置的本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明100. · ·光源裝置；1...發(fā)光管；11...發(fā)光部；13、14. · ·密封部；13a. · ·連接部； 2. · ·反射器；5. · ·整流部力a、5b、5c、5d. · ·平板；21. · ·副鏡；100. · ·投影儀；80. · ·冷卻風(fēng)扇；OA...光軸；CC...拐點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式[光源裝置]如圖KA)所示，本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的光源裝置100具備放電發(fā)光型的發(fā)光管1 ；橢圓面型的作為主反射鏡的反射器2 ；準(zhǔn)直用的凹透鏡3 ；球面型的作為副反射鏡的副鏡21 ；收納用的殼體4 ；以及在發(fā)光管1的周邊形成流路的整流部5。在光源裝置100中，發(fā)光管1例如是高壓水銀燈或金屬鹵化物燈(metal halidelamp)等放電發(fā)光型的燈。該發(fā)光管1具備發(fā)光部11，該發(fā)光部11由中央部呈球狀地鼓出的透光性的石英玻璃管構(gòu)成，并放射照明用的光；以及在該發(fā)光部11的兩端側(cè)延伸的第 1和第2密封部13、14。在發(fā)光管1中，在形成于發(fā)光部11內(nèi)的放電空間12中，鎢制的第1電極15的前端部和同樣鎢制的第2電極16的前端部沿著光軸OA隔開規(guī)定距離配置，且封入有包含水銀、稀有氣體、氦等的氣體。在沿著光軸OA從發(fā)光部11的兩端延伸的各個(gè)密封部13、14的內(nèi)部插入有與第1和第2電極15、16的根部電連接的鉬制的金屬箔17a、17b，且被氣密地密封。當(dāng)對(duì)與上述金屬箔17a、17b連接的導(dǎo)線18a、18b施加適當(dāng)?shù)碾妷簳r(shí)，在一對(duì)電極15、16 之間產(chǎn)生電弧放電，發(fā)光部11以高亮度發(fā)光。反射器2是用于對(duì)從發(fā)光管1射出的光進(jìn)行反射而使其會(huì)聚的主反射鏡。反射器 2相對(duì)于發(fā)光管1同軸地配置。即，反射器2的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸配置在相同的光軸OA上、即發(fā)光管1的軸線上。反射器2配置在發(fā)光管1的后方側(cè)即第1密封部13側(cè)。S卩，在反射器2 中，光軸OA所通過的中心配置在第1密封部13側(cè)。反射器2的中心存在于由主反射部2b 的凹曲面包圍的空間內(nèi)的該凹曲面的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸上。反射器2對(duì)從發(fā)光管1的發(fā)光部11 放射的光中的主要是從發(fā)光部11朝第1密封部13側(cè)放射的光進(jìn)行反射而使其會(huì)聚至第2 密封部側(cè)。反射器2是具備頸狀部加和橢圓曲面狀的主反射部2b的石英玻璃制的一體成形品，發(fā)光管1的第1密封部13貫穿插入于頸狀部2a，主反射部2b從該頸狀部加朝+Z側(cè)擴(kuò)展。對(duì)于頸狀部2a，使第1密封部13貫穿插入該頸狀部2a，并通過在該頸狀部加與第 1密封部13之間的間隙中填充無(wú)機(jī)粘接劑MB而能夠?qū)⒅鞣瓷洳?b相對(duì)于發(fā)光部11以對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)固定。并且，主反射部2b的內(nèi)側(cè)玻璃面被加工成橢圓曲面狀，且在其表面上形成有反射面。并且，設(shè)置在反射器2的+Z側(cè)的開口部OP形成用于將來(lái)自后述的殼體4的供氣口如的冷卻用空氣A引導(dǎo)至發(fā)光部11的周邊的送風(fēng)口。凹透鏡3與反射器2對(duì)置地同軸地配置。即，凹透鏡3的光軸配置在與反射器2 的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸一致的光軸OA上。凹透鏡3是使由反射器2反射后的光平行化并射出的準(zhǔn)
直透鏡。副鏡21是用于使從發(fā)光部11朝前方放射的光束返回發(fā)光部11的副反射鏡。副鏡21具備支承部21a和副反射部21b，該支承部21a被固定在第2密封部14的周圍，副反射部21b的根部由該支承部21a支承且覆蓋發(fā)光部11中的光射出方側(cè)即前方側(cè)的大致一半。利用副鏡21能夠提高照明光的利用效率。殼體4由樹脂等形成，并以對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)固定反射器2和凹透鏡3。殼體4從周圍遮蔽形成在反射器2與凹透鏡3之間的內(nèi)部空間，能夠防止來(lái)自發(fā)光管1的不需要的光束作為漫射光(stray light)漏出至外部。并且，如圖I(B)所示，在殼體4的側(cè)面中的位于+Y方向的壁面形成有一對(duì)開口亦即供氣口如和排氣口 4b。一方的供氣口如是用于從外部取入冷卻用空氣A的開口，另一方的排氣口 4b是用于將冷卻后空氣排出至外部的開口。另外， 供氣口如和排氣口 4b配置在比包含光軸OA且與TL面平行的面更靠+Y側(cè)即重力方向的相反側(cè)亦即上側(cè)的位置。即，供氣口如和排氣口 4b以對(duì)殼體4的內(nèi)部空間中的主要是上側(cè)的一半進(jìn)行冷卻為目的。整流部5由圖2 (A)所示的4個(gè)薄平板fe 5d構(gòu)成，且配置在第1密封部13的周圍。平板fe 5d中的相鄰的平板彼此垂直，且等間隔地將反射器2的中心側(cè)中光軸OA周圍的空間分隔成4個(gè)空間。另外，各個(gè)平板如 5(1例如由石英或晶體玻璃(neoceram) (商標(biāo)名)等低熱膨脹玻璃(a ^ 10-7/°C )形成的薄板，且相對(duì)于從發(fā)光管1射出的光具有光透射性。整流部5具有光透射性，由此，在存在通過各個(gè)平板fe 5d的光情況下，能夠極力避免遮斷該光。另外，在光源裝置100的制作中，構(gòu)成整流部5的各個(gè)平板fe 5d 例如分別具有進(jìn)入反射器2與第1密封部13之間的間隙的未圖示的突出部，由此被臨時(shí)固定在規(guī)定位置，從而當(dāng)對(duì)頸狀部加填充無(wú)機(jī)粘接劑MB時(shí)，上述各個(gè)平板fe 5d的位置與發(fā)光管1和反射器2 —起被固定。此處，在圖I(B)等中，光源裝置100以-Y方向作為重力方向配置，因此，發(fā)光管1 的發(fā)光部11中的配置在重力方向的相反側(cè)即+Y側(cè)的上側(cè)部分TP的發(fā)熱量最多，存在產(chǎn)生不透明的可能性。因此，期望以集中地對(duì)發(fā)光部11的上側(cè)部分TP進(jìn)行冷卻的方式對(duì)冷卻用空氣A進(jìn)行整流。如圖KA)以及I(B)所示，光源裝置100形成為如上所述的結(jié)構(gòu)，由此，利用設(shè)置在殼體4的+Y側(cè)的供氣口如從外部取入冷卻用空氣A。所取入的冷卻用空氣A從反射器 2的開口部OP被導(dǎo)入反射器2的內(nèi)側(cè)。整流部5與反射器2的內(nèi)表面協(xié)作，在反射器2的內(nèi)側(cè)使導(dǎo)入的冷卻用空氣A折回，并使該冷卻用空氣流向發(fā)光管1的發(fā)光部11中的位于+Y 側(cè)的上側(cè)部分TP上。由此，發(fā)光的發(fā)光部11中的最容易產(chǎn)生熱的上側(cè)部分TP優(yōu)先被冷卻。以下，根據(jù)圖2(A)以及2(B)等對(duì)用于使冷卻用空氣A折回的整流部5的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。首先，如圖2(A)所示，構(gòu)成整流部的4個(gè)薄平板如 5(1中的平板如和平板 5c沿著面Sl夾著光軸OA對(duì)置配置。并且，平板恥和平板5d沿著面S2夾著光軸OA對(duì)置配置。面Sl和面S2分別包含光軸OA且相互垂直，并且，分別相對(duì)于XY面以45°交叉。結(jié)果，平板fe 5d中的相鄰的平板彼此以光軸OA為交線相互垂直地交叉。其中，特別是配置于+X側(cè)且+Y側(cè)的平板fe和配置于-X側(cè)且+Y側(cè)的平板恥，關(guān)于包含光軸OA且與重力方向(-Y方向)平行的面即包含光軸OA且與)(Z面平行的面S3對(duì)稱，且以從光軸OA朝重力方向的相反方向即+Y方向相互擴(kuò)展的方式呈V字狀地延伸。以下，對(duì)冷卻用空氣A的流動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖I(A)等所示，冷卻用空氣A從反射器2的開口部OP側(cè)被導(dǎo)入，且從整流部5的上側(cè)即+Y側(cè)流入。此時(shí)，整流部5形成為如圖2(A)所示的構(gòu)造，由此，冷卻用空氣A中的作為主要部分的冷卻用空氣Al流入平板如和平板恥之間、即平板fe和平板恥的內(nèi)角側(cè)。在整流部5中，冷卻用空氣Al沿著平板fe 和平板恥流動(dòng)，由此，冷卻用空氣Al朝中央側(cè)即光軸OA側(cè)會(huì)聚。由此，由平板fe、平板恥以及反射器2的內(nèi)表面折回的冷卻用空氣Al以會(huì)聚狀態(tài)被送入圖2(B)等所示的最容易產(chǎn)生熱的上側(cè)部分TP上。并且，冷卻用空氣A中的若干量的繞入側(cè)方的冷卻用空氣A2在平板fe和平板5d之間或者平板恥和平板5c之間以沿著上述平板的方式流動(dòng)。由此，冷卻用空氣A2也以在一定程度上會(huì)聚的狀態(tài)折回而對(duì)發(fā)光部11的側(cè)方部分進(jìn)行冷卻。另一方面，在下方即-Y側(cè)的平板5c和平板5d之間，冷卻用空氣A由平板5c、5d遮擋，幾乎不會(huì)流入平板5c和平板5d之間。因此，發(fā)光部11的下側(cè)部分不會(huì)被過度冷卻。由此，能夠抑制發(fā)光部11的下部黑化的情況。并且，如圖2(B)所示，整流部5配置在反射器2內(nèi)部中的第1密封部13附近的有限的區(qū)域內(nèi)。由此，不會(huì)出現(xiàn)由發(fā)光部11產(chǎn)生的光中的主要成分被整流部5遮擋的情況。以下，根據(jù)圖2(B)等對(duì)整流部5的設(shè)置部位進(jìn)行更具體地說(shuō)明。首先，整流部5在光軸OA的方向即Z方向上位于比包含發(fā)光管1的拐點(diǎn)CC的基準(zhǔn)面SS更接近反射器2 的-Z側(cè)。此處，所謂拐點(diǎn)CC是指存在于連接發(fā)光部11的外形形狀和第1密封部13的外形形狀的連接部13a的曲面中的點(diǎn)。該拐點(diǎn)CC是從發(fā)光部11的發(fā)光中心EP射出的光通過玻璃管從發(fā)光部11的外周面射出時(shí)折射的折射方向變化的位置。從比拐點(diǎn)CC更靠第1 密封部13側(cè)的位置射出的光即便由反射器2反射，該光的光路也會(huì)通過在玻璃管中的折射而變化，從而被發(fā)光管1遮光，容易形成無(wú)法對(duì)照明對(duì)象進(jìn)行照射的非利用光。另一方面， 從比拐點(diǎn)CC更靠發(fā)光部11側(cè)的位置射出的光多形成為作為照明光有效利用的成分。如圖所示，整流部5配置在比連結(jié)拐點(diǎn)CC而得到的基準(zhǔn)面SS更靠-Z側(cè)、即遠(yuǎn)離發(fā)光部11側(cè)的位置。由此，難以產(chǎn)生能夠作為照明光等成為有效成分的光的損失。此外，整流部5配置在連接發(fā)光中心EP和拐點(diǎn)CC而劃定的區(qū)域DD內(nèi)。S卩，各個(gè)平板fe 5d配置在由下述圓錐劃定的圓錐區(qū)域DD內(nèi)，上述圓錐是由以發(fā)光中心EP作為頂點(diǎn)且以與光軸OA之間所成的角度為規(guī)定角度θ的母線Ll所形成的圓錐。在發(fā)光部11中產(chǎn)生的光從發(fā)光中心EP呈放射狀地?cái)U(kuò)展，因此，如上所述能夠作為照明光有效利用的光幾乎全都從比圓錐區(qū)域DD更靠+Z 側(cè)的位置射出。如上所述，整流部5配置在作為照明光利用的成分的通過區(qū)域以外的區(qū)域， 因此，能夠極力避免遮斷這種光。以上，整流部5利用4個(gè)平板fe 5d進(jìn)行整流，但是，整流部5也可以不是4個(gè)、 而是由平板5a、恥這2個(gè)平板構(gòu)成。即，具有像平板5a、恥這樣相互不平行的至少2個(gè)板狀部，由此，能夠如上所述進(jìn)行集中于上部側(cè)的整流。另外，相互不平行的2個(gè)板狀部的形狀并不限于像平板如和平板恥這樣垂直地配置的形狀，能夠以不平行的各種角度配置。并且，在上述說(shuō)明中，構(gòu)成整流部5的平板fe 5d配置在比包含拐點(diǎn)CC的基準(zhǔn)面SS更靠-Z側(cè)的位置、并且配置在連結(jié)發(fā)光中心EP和拐點(diǎn)CC而確定的圓錐區(qū)域DD內(nèi)。 但是，整流部5只要在反射器2內(nèi)配置在比基準(zhǔn)面SS更靠-Z側(cè)的位置，就能夠抑制對(duì)作為照明光有效的成分的遮斷，作為結(jié)構(gòu)要素的整流板能夠根據(jù)冷卻用空氣的氣流等配置在圖 2(B)等所示的情況以外的位置、或者改變形狀。并且，在以上的說(shuō)明中，殼體4的供氣口如和排氣口 4b僅設(shè)置于側(cè)面中的位于+Y 方向的壁面，但是，例如，也可以在位于-Y方向的壁面也設(shè)置供氣口如和排氣口 4b，進(jìn)一步，也可以切換從+Y側(cè)送入冷卻用空氣A的情況和從-Y側(cè)送入冷卻用空氣A的情況。在該情況下，即便當(dāng)使光源裝置100上下反轉(zhuǎn)而進(jìn)行使用時(shí)也能夠進(jìn)行可靠的冷卻。即，在使光源裝置100上下反轉(zhuǎn)的情況下，在殼體4中，如果從-Y側(cè)送入冷卻用空氣A，則將空間分隔成4個(gè)空間的平板 5d中的位于-Y側(cè)的平板5c、5d使冷卻用空氣A會(huì)聚并折回。由此，能夠可靠地對(duì)發(fā)光部11進(jìn)行冷卻。另外，同樣，即便是在使光源裝置100傾斜90°進(jìn)行使用的情況下也能夠加以應(yīng)對(duì)。并且，例如殼體4的供氣口如和排氣口 4b也能夠以可以轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝在殼體4的側(cè)面上。在該情況下，當(dāng)光源裝置100的姿態(tài)變化時(shí)，能夠根據(jù)姿態(tài)變化使供氣口如和排氣口 4b的位置變更。另外，光源裝置100具有副鏡21，但是，即便是對(duì)于沒有副鏡的光源裝置也能夠設(shè)置同樣的整流部5。如上所述，在本實(shí)施方式所涉及的光源裝置100中，整流部5沿著包含光軸OA的面Si、S2具有相互垂直的板狀部亦即平板fe、5b。在該情況下，例如將經(jīng)過反射器2導(dǎo)入的冷卻用空氣A送入平板fe與平板恥之間的內(nèi)角側(cè)，由此，能夠可靠地對(duì)冷卻用空氣A進(jìn)行引導(dǎo)而使其會(huì)聚在發(fā)光部11中的比較想要提高冷卻效果的上側(cè)部分TP。并且，整流部5 以連接發(fā)光部11與第1密封部13的連接部13a中的拐點(diǎn)CC作為基準(zhǔn)而配置在比拐點(diǎn)CC 更靠反射器2側(cè)的位置。由此，從光源裝置100射出的光中的、至少極力避免作為良好的狀態(tài)的照明光等利用的主要成分通過整流部5的情況，能夠抑制由整流部5導(dǎo)致的光量損失
等的產(chǎn)生。圖3(A)是用于說(shuō)明光源裝置的一個(gè)變形例的關(guān)于整流部的圖。另外，整流部以外的部分與圖1等的光源裝置100同樣。圖3(A)所示的整流部105中的各個(gè)平板10 105d的配置位置與圖2(A)的平板fe 5d的配置位置不同。S卩，平板10 和平板105c沿著包含光軸OA且與YL面平行的面Sl配置，平板10 和平板105d沿著包含光軸OA且與 XZ面平行的面S2配置。在這種情況下，也能夠利用各個(gè)平板10 105d對(duì)冷卻用空氣A 進(jìn)行整流。例如，如圖所示，能夠利用位于上側(cè)的平板10 和配置在平板10 的兩側(cè)的平板10 和平板105d以使冷卻用空氣A會(huì)聚至發(fā)光部11中的需要進(jìn)行冷卻的上部側(cè)的狀態(tài)集中地進(jìn)行送風(fēng)。圖3(B)是用于說(shuō)明光源裝置的其它的一個(gè)變形例的關(guān)于整流部的圖。另外，整流部以外的部分與圖1等的光源裝置100同樣。圖3(B)所示的整流部205的各個(gè)平板20 205d安裝于環(huán)狀部RG，該環(huán)狀部RG被支承為能夠在第1密封部13的周圍以光軸OA為中心軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步，在環(huán)狀部RG中的平板205c與平板205d之間的中間位置安裝有重物WG。 在該情況下，整流部205通過環(huán)狀部RG形成為能夠旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，因此，重物WG始終被保持在位于重力方向GV側(cè)的狀態(tài)。因此，如圖所示，在整流部205中，平板20 和平板20 始終位于重力方向GV的相反側(cè)。在該情況下，始終能夠利用平板20 和平板20 可靠地對(duì)發(fā)光部11中的位于重力方向GV的相反側(cè)的最容易發(fā)熱的部分進(jìn)行冷卻。另外，在該情況下，也可以并不設(shè)置平板205c和平板205d，僅利用平板20 和平板20 這2個(gè)平板構(gòu)成整流部205的板狀部。另外，在以上所說(shuō)明了的光源裝置100中，反射器2也可以形成為拋物面，在該情況下，能夠省略凹透鏡3。[投影儀]圖4是用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。投影儀200組裝有圖1 (A)等所示的光源裝置100。投影儀200具備光源裝置100 ； 均勻化光學(xué)系統(tǒng)20，該均勻化光學(xué)系統(tǒng)20使光源光均勻化并射出；顏色分離導(dǎo)光部30，該顏色分離導(dǎo)光部30將經(jīng)過均勻化光學(xué)系統(tǒng)20后的光源光分割成紅綠藍(lán)3種顏色；光調(diào)制部40，該光調(diào)制部40由從顏色分離導(dǎo)光部30射出的各種顏色的光源光照明；顏色合成部 50，該顏色合成部50對(duì)來(lái)自光調(diào)制部40的各種顏色圖像光進(jìn)行合成；以及作為投影光學(xué)系統(tǒng)的投影透鏡60，該投影透鏡60用于將經(jīng)過顏色合成部50后的圖像光投影至未圖示的投影屏，投影儀200通過沿著光軸OA按順序配置上述部件而構(gòu)成。如已經(jīng)敘述的那樣，光源裝置100包括發(fā)光管1、反射器2、凹透鏡3、副鏡21、殼體 4、以及整流部5。并且，在本投影儀200中，在光源裝置100的用于取入冷卻用空氣的供氣口如安裝有用于送入冷卻用空氣的作為冷卻裝置的冷卻風(fēng)扇80。冷卻風(fēng)扇80例如由希洛克風(fēng)扇等構(gòu)成，并對(duì)光源裝置100內(nèi)部送入如上述圖I(A)以及I(B)等所示的氣流的冷卻用空氣A。
均勻化光學(xué)系統(tǒng)20具備一對(duì)第1透鏡陣列23a和第2透鏡陣列2 ；偏光轉(zhuǎn)換部件M ；以及重疊透鏡25。一對(duì)第1透鏡陣列23a和第2透鏡陣列23b由呈矩陣狀地配置的多個(gè)要素透鏡構(gòu)成，利用這些要素透鏡對(duì)來(lái)自光源裝置100的光束進(jìn)行分割而使其單獨(dú)地會(huì)聚/發(fā)散。偏光轉(zhuǎn)換部件M使從第2透鏡陣列2 射出的光束的偏光狀態(tài)和與紙面垂直的S偏光一致并供給至下一級(jí)光學(xué)系統(tǒng)。重疊透鏡25使經(jīng)過偏光轉(zhuǎn)換部件M后的光束作為整體適當(dāng)?shù)鼐劢梗纱四軌驅(qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)置于光調(diào)制裝置亦即光調(diào)制部40的各種顏色的液晶面板41a、41b、41c的重疊照明。顏色分離導(dǎo)光部30具備第1和第2分色鏡31a、31b ；反射鏡35a、35b、35c、35d ； 3個(gè)場(chǎng)鏡33a、33、33c ；以及中繼透鏡(relay lens) LL1、LL2。此處，第1分色鏡31a使紅綠藍(lán)3種顏色中的例如紅色光和綠色光反射而使藍(lán)色光透過。并且，第2分色鏡31b使射入的紅色光以及綠色光中的例如綠色光反射而使紅色光透過。在該顏色分離導(dǎo)光部30中，來(lái)自光源裝置100的大致白色的光束的光路在反射鏡3 折彎而射入至第1分色鏡31a。進(jìn)而，通過第1分色鏡31a之后的藍(lán)色光例如維持S偏光的狀態(tài)經(jīng)過反射鏡3 射入至場(chǎng)鏡 33a。并且，由第1分色鏡31a反射而后由第2分色鏡31b進(jìn)一步反射的綠色光例如維持S 偏光的狀態(tài)射入至場(chǎng)鏡33b。進(jìn)一步，通過第2分色鏡31b之后的紅色光例如維持S偏光的狀態(tài)經(jīng)過中繼透鏡LL1、LL2以及反射鏡35c、35d射入至用于調(diào)節(jié)射入角度的場(chǎng)鏡33c。光調(diào)制部40具備3個(gè)液晶面板41a、41b、41c ；以及以?shī)A著各個(gè)液晶面板41a、 41b,41c的方式配置的3組偏光濾光器43a、43b、43c。此處，藍(lán)色光用的液晶面板41a和夾著該液晶面板41a的一對(duì)偏光濾光器43a、43a構(gòu)成用于根據(jù)圖像信息二維地對(duì)光束中的藍(lán)色光進(jìn)行亮度調(diào)制的藍(lán)色光用的液晶光閥。同樣，綠色光用的液晶面板41b和對(duì)應(yīng)的偏光濾光器4北、4北構(gòu)成綠色光用的液晶光閥，紅色光用的液晶面板41c和偏光濾光器43c、43c 構(gòu)成紅色光用的液晶光閥。由顏色分離導(dǎo)光部30的第1分色鏡31a反射而分支的藍(lán)色光經(jīng)由場(chǎng)鏡33a射入至藍(lán)色光用的液晶面板41a。由顏色分離導(dǎo)光部30的第2分色鏡31b反射而分支的綠色光經(jīng)由場(chǎng)鏡33b射入至綠色光用的液晶面板41b。通過透過第2分色鏡31而分支的紅色光經(jīng)由場(chǎng)鏡33c射入至紅色光用的液晶面板41c。分別射入至各個(gè)液晶面板41a、41b、41c的 3種顏色的光根據(jù)作為電信號(hào)輸入各個(gè)液晶面板41a、41b、41c的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者圖像信號(hào)被調(diào)制。此時(shí)，射入至各個(gè)液晶面板41a、41b、41c的光束的偏光方向由偏光濾光器43a、43b、 43c準(zhǔn)確地調(diào)整，并且，從自各個(gè)液晶面板41a、41b、41c射出的調(diào)制光取出規(guī)定的偏光方向的成分光作為圖像光。顏色合成部50是用于對(duì)彩色圖像進(jìn)行合成的正交分光棱鏡，在其內(nèi)部以俯視呈X 字狀的方式配置有用于反射藍(lán)色光的第1分光膜51a和用于反射紅色光的第2分光膜51b。 對(duì)于該顏色合成部50，利用第一分光膜51a對(duì)來(lái)自液晶面板41a的藍(lán)色光進(jìn)行反射而使其朝行進(jìn)方向右側(cè)射出，使來(lái)自液晶面板41b的綠色光經(jīng)由第1和第2分光膜51a、51b直進(jìn)/ 射出，利用第二分光膜51b對(duì)來(lái)自液晶面板41c的紅色光進(jìn)行反射而使其朝行進(jìn)方向左側(cè)射出。投影透鏡60將由顏色合成部50合成的彩色的圖像光以期望的倍率投影至投影屏。即，朝投影屏投影與輸入各個(gè)液晶面板41a、41b、41c的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者圖像信號(hào)對(duì)應(yīng)的期望倍率的彩色動(dòng)態(tài)圖像或彩色靜態(tài)圖像。
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在上述結(jié)構(gòu)的投影儀200中，由于使用光源裝置100，因此能夠利用整流部5等抑制光量的損失，且能夠得到良好的光束。并且，整流部5利用以朝重力方向的相反方向擴(kuò)展的方式配置的平板如、恥進(jìn)行使冷卻用空氣A朝發(fā)光部11的上側(cè)部分TP流通的可靠的冷卻，由此能夠抑制熱的產(chǎn)生。并且，結(jié)果，光源裝置100進(jìn)而投影儀200的壽命變長(zhǎng)。在投影儀200的光源裝置100中，作為整流部，除了應(yīng)用圖2(A)等所示的整流部 5之外，也能夠應(yīng)用作為變形例示出的整流部105、205。并且，在投影儀200的光源裝置100的殼體4中，例如，能夠在-Y方向的壁面也設(shè)置供氣口如和排氣口 4b，且能夠?qū)⑺惋L(fēng)從+Y側(cè)切換至-Y側(cè)，由此，即便是在將投影儀200 作為上下反轉(zhuǎn)的吊掛型的投影儀使用的情況下，也能夠通過整流部5、105、205的整流進(jìn)行可靠的冷卻。另外，在上述的投影儀200中，均勻化光學(xué)系統(tǒng)20由一對(duì)第1透鏡陣列23a和第2 透鏡陣列23b、偏光轉(zhuǎn)換部件24、以及重疊透鏡25構(gòu)成，但是，第1透鏡陣列23a和第2透鏡陣列23b、以及偏光轉(zhuǎn)換部件M等能夠省略。進(jìn)一步，也可以將第1透鏡陣列23a和第2 透鏡陣列2 替換成光積分棒(rod integrator)。并且，也可以通過代替顏色分離導(dǎo)光部30或光調(diào)制部40而使用組合由光源裝置 100和均勻化光學(xué)系統(tǒng)20照明的彩色輪(color wheel)和彩色輪的透射光所照射的數(shù)字微鏡器件(Digital Micromirror Device)而成的部件，進(jìn)行各種顏色的光調(diào)制和合成。并且，在上述的說(shuō)明中，對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于透過型的投影儀的情況下的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明也能夠應(yīng)用于反射型投影儀。此處，所謂“透過型”，意味著光透過包括液晶面板等的液晶光閥的類型，所謂“反射型”，意味著液晶光閥對(duì)光進(jìn)行反射的類型。
權(quán)利要求
1.一種光源裝置，其特征在于，所述光源裝置具備發(fā)光管，該發(fā)光管具備發(fā)光部以及沿著光軸設(shè)置在所述發(fā)光部的兩側(cè)的第一密封部和第二密封部，所述發(fā)光部在內(nèi)部具有放電空間；反射器，該反射器以所述光軸所通過的中心位于比所述發(fā)光部更靠所述第一密封部側(cè)的位置的方式配置，并對(duì)從所述發(fā)光部射出的光束進(jìn)行反射；以及整流部，該整流部在光軸方向配置在比所述發(fā)光部與所述第一密封部的連接部中的拐點(diǎn)更靠所述反射器側(cè)的位置，且具有至少2個(gè)板狀部，所述至少2個(gè)板狀部在包含光軸的面內(nèi)分別延伸且相互不平行而成規(guī)定的角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光源裝置，其特征在于，所述整流部配置在連接所述發(fā)光管的發(fā)光中心和所述拐點(diǎn)而劃定的區(qū)域內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光源裝置，其特征在于，所述光源裝置還具備副鏡，該副鏡與所述反射器對(duì)置地配置在所述第二密封部側(cè)，并朝所述放電空間反射從所述發(fā)光管射出的光束的一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光源裝置，其特征在于，所述整流部的所述至少2個(gè)板狀部是4個(gè)平板，這4個(gè)平板圍繞光軸以大致均等地分隔空間的方式配置。
5.一種投影儀，其特征在于，所述投影儀具備權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的光源裝置，根據(jù)圖像信息對(duì)從該光源裝置射出的光進(jìn)行調(diào)制而形成圖像光，從而進(jìn)行圖像投影。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影儀，其特征在于，所述投影儀還具備冷卻裝置，所述冷卻裝置用于朝所述反射器送入冷卻用空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的投影儀，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行所述圖像投影時(shí)，所述整流部使冷卻用空氣朝所述發(fā)光管的所述發(fā)光部中的配置在重力方向的相反側(cè)的上側(cè)部分流通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影儀，其特征在于，所述整流部的所述板狀部中的相鄰的2個(gè)平板關(guān)于包含光軸且與重力方向平行的面呈對(duì)稱，并從光軸朝重力方向的相反方向以相互擴(kuò)展的方式延伸。
全文摘要
本發(fā)明提供光源裝置和投影儀，能夠抑制對(duì)從光源裝置射出的光束的影響，可靠地進(jìn)行發(fā)光管的發(fā)光部中的目標(biāo)部位的冷卻。整流部(5)具有沿著包含光軸(OA)的面(S1、S2)且相互垂直的板狀部即平板(5a、5b)。在該情況下，通過朝平板(5a)和平板(5b)的內(nèi)角側(cè)送入冷卻用空氣(A)，能夠可靠地對(duì)冷卻用空氣進(jìn)行引導(dǎo)以使其集中于發(fā)光部(11)中的上側(cè)部分(TP)。并且，整流部配置在比發(fā)光部和第一密封部(13)的連接部(13a)的拐點(diǎn)(CC)更靠反射器(2)側(cè)的位置。由此，能極力避免從光源裝置(100)射出的光中的至少作為良好的狀態(tài)的照明光等利用的主要成分通過整流部，能抑制由整流部導(dǎo)致的光量損失等的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)F21V7/00GK102207670SQ20111008005
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者和田將 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社