专利名称：光源装置以及投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源装置以及具备该光源装置的投影机，该光源装置具备具有在电极间进行放电发光的发光部、以及设在该发光部的两侧的密封部的发光管；具有略椭圆面状的反射面、将从前述发光管放射出的光束向一定位置会聚射出的椭圆反射镜；反射面与该椭圆反射镜的反射面相对配置、同时覆盖前述发光管的光束射出前方而将从前述发光管放射的光束向前述椭圆反射镜反射的副反射镜；和设在前述椭圆反射镜的光束射出前方、使光束透过的透明部件的光源装置。
背景技术：
以往，根据图像信息对从光源射出的光束进行调制、并将光学像放大投影的投影机，与个人计算机一起被用于会议、学会、展示会上的演示用途，近年来，也被用于家庭影院的用途。
作为用在这样的投影机上的光源装置，有在金属卤化物灯或高压水银灯等以高亮度发光的放电型发光管上安装反射镜而成的类型，近年来，已知有使用了反射面为椭圆面状的椭圆反射镜的类型(例如，文献特开2000-347293号公报，图1及图3)。
在该椭圆反射镜中，将发光管的发光中心配置在成为椭圆反射镜的光束射出后方侧的椭圆第1焦点的位置上，使反射光束会聚在成为光束射出前方侧的第2焦点的位置上。同时具备椭圆反射镜和副反射镜的光源装置，可以使椭圆反射镜的第1焦点与第2焦点靠近，并相对于聚光量缩小开口直径，即可以使其变浅，并且即便是低输出光源也能够有效地聚光。因而，可促进安装了光源装置的投影机的小型化和高亮度化。
另一方面，如文献中也有所述的那样，在椭圆反射镜的光束射出前方上，设有平行化透镜等透明部件，光源光经由该透明部件而向光源装置后段的光学系统入射。
这样的透明部件，最好是通过保持部件保持在规定的光轴上，并将该保持部件以覆盖从椭圆反射镜的光束射出前方端部到透明部件的外周部分的方式设置，以防止不能光学地进行控制而成为不可使用的光的杂散光的泄漏。
在此，该保持部件，容易受到来自发光管的放射光束的照射而发热劣化。因此，在该保持部件上设置使用了铝等金属材料的遮光部件，来提高耐热性。
但是，在如上述那样采用较浅的椭圆反射镜以及副反射镜的情况下，为了防止被副反射镜覆盖的发光管的过热，副反射镜最好采用使红外线或紫外线透过的式样。在该情况下，由于一方面可视光线被副反射镜向椭圆反射镜反射，另一方面红外线或紫外线透过副反射镜的反射面而向设有透明部件的一侧行进，因此保持透明部件的保持部件会被这些红外线或紫外线照射。另外，由于发光管向椭圆反射镜的光束射出前方侧突出，因此便成为在保持部件的内周面相对配置着发光管的状态。在这样的构成中，由于透过了副反射镜的红外线或紫外线等杂散光被设在保持部件的内侧的金属制的遮光部件反射而产生反向照射，因此发光管的密封部和发光部被该反向照射的杂散光照射，会由于过热而使发光管的寿命变短。进而，还出现了光源装置的内热上升的问题。
再者，由于发光管的光束射出前方侧的密封部突端，还靠近成为椭圆反射镜的第2焦点位置的光的会聚部分，与由保持部件形成的反向照射互相叠加作用而使温度上升急剧，因此，首先必须将这部分的温度降低。
另一方面，在通过风扇送风等来冷却发光管的情况下，由于不能在遮挡杂散光的保持部件上形成较大的开口，因此很难充分冷却。另外，如果使风扇大型化，或增加转速，则会导致噪音化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种能够适应于小型化以及低噪音化，同时可使发光管充分低温化的光源装置、以及具备该光源装置的投影机。
本发明的光源装置，具备具有在电极间进行放电发光的发光部、以及设在该发光部的两侧的密封部的发光管；具有大体椭圆面状的反射面、将从前述发光管放射的光束向一定位置会聚射出的椭圆反射镜；反射面与该椭圆反射镜的反射面相对配置、同时覆盖前述发光管的光束射出方向前方而将从前述发光管放射的光束向前述椭圆反射镜反射的副反射镜；和设在前述椭圆反射镜的光束射出方向前方、使光束透过的透明部件；其特征在于，具备设在前述椭圆反射镜的光束射出方向前方的端部、保持前述透明部件的外周端部的保持部件；该保持部件，被设成在内侧配设有吸收光的吸收部件的双层结构。
根据本发明，由于通过将保持部件设为在内侧部分配设有吸收部件的双重结构，所以从发光管向椭圆反射镜的射出方向前方射出并透过副反射镜的光束，被该吸收部件光吸收，因此能够可靠地使直接照射保持部件的光和再次向发光管反射的光减少。由此，即便为了光源装置的小型化而缩小椭圆反射镜的椭圆面状的开口直径，并将发光管的密封部以从椭圆反射镜的开口突出，并被保持部件覆盖的方式相对配置，也能够可靠地减轻因光照射而导致的保持部件的热劣化以及发光管的加热等的影响，并可使光源装置寿命延长。另外，由于保持部件通过吸收部件而变为双重结构，并如上述那样由配设在内侧的吸收部件吸收光，因此作为保持部件整体防止了因光源光而导致的热劣化。即，因为由吸收部件确保了耐热性，所以可在外侧采用容易因热而劣化的部件。因而，例如通过用合成树脂等形成外侧的部件，可促进轻量化、低成本化、成形的容易化。
在本发明的光源装置中，最好在前述保持部件上形成有导入空气的吸气口以及排出前述空气的排气口。
在本发明的光源装置中，最好在具有向前述吸气口提供空气的风扇的同时，在前述吸气口上设有具有对所导入的空气进行整流的多个叶片部件的百叶窗。
根据该发明，从吸气口导入外部的空气，可使发光管进一步低温化。
进而，由于具备风扇和百叶窗，所以可通过由风扇提供且被百叶窗整流的空气将发光管有效地冷却，因此可更进一步使发光管低温化。
在本发明的光源装置中，优选为，前述吸收部件，包括大体圆筒形的筒部而形成；从前述风扇吹送来的空气流，被以沿着前述吸收部件的内周面的方向被导入前述保持部件的前述吸气口，从前述吸气口导入的空气流，以沿着前述椭圆反射镜以及/或前述吸收部件的内周面巡行的方式流动。
另外，在本发明的光源装置中，优选为前述风扇具备吐出空气流的吐出口；前述保持部件的前述吸气口与前述风扇的前述吐出口通过通道连接。
根据本发明，因为由风扇吹送的空气流，以沿着吸收部件的内周面的方向被导入保持部件的吸气口，并且空气流以沿着椭圆反射镜及/或吸收部件的内周面巡行前进的方式流动，所以可将椭圆反射镜及/或吸收部件毫无遗漏地冷却。另外，通过用通道将从风扇吐出空气流的吐出口与保持部件的吸气口连接在一起，可使从风扇吹出的空气不浪费地迅速地流入光源装置内。即，通过通道抑制了风量损失以及风压损失，可使从风扇吐出的空气流沿着椭圆反射镜及/或保持部件的内周面顺利地没有停滞地环行流动。
这样，通过使从外部提供的空气流以沿着椭圆反射镜的内侧及/或吸收部件的内周面风量充分地巡行前进的方式流动，即便因从发光管放射的光而使椭圆反射镜、发光管以及吸收部件的温度上升，也会被环行流动的冷却空气有效地充分冷却。
因而，由于通过被冷却的吸收部件，可充分吸收从发光管照射的光，因此可进一步促进发光管的低温化。
再者，虽然吸气口设在保持部件的任意的部分上，但由于百叶窗的多个叶片部件大致沿着吸收部件的内周面延伸，因此将椭圆反射镜的中心轴作为大致中心而巡行前进的冷却空气的气流不会被百叶窗妨碍。
在本发明的光源装置中，优选为前述叶片部件以相对于前述吸气口的开口面，从该吸气口向前述发光部倾斜的方式配置。
根据该发明，由于通过上述那样的吸收部件的光吸收，特别是在从椭圆反射镜突出的发光管的密封部的突端部分上可获得充分的低温化，因此通过将叶片部件的倾斜以朝向发光部的方式设定，使来自外部的导入空气向发光部流动，可将发光部整体更有效地、无遗漏地低温化。进而，由于导入空气的风量只要是能充分冷却发光部的风量即可，因此在可抑制风扇的消费电力的同时，还可实现低噪音化。
在本发明的光源装置中，最好前述叶片部件作为将前述吸收部件掀起而成的掀起片而与前述吸收部件形成为一体。
根据该发明，通过将吸收部件与叶片部件一体化，来自外部的导入空气在通过百叶窗之际，在叶片部件被外部空气冷却的同时，还可实现容易因光的吸收而过热的吸收部件的冷却。另外，由于叶片部件是以与吸收部件相同的材料形成的，因此在百叶窗部分也可吸收光源光。
因而，通过被冷却的吸收部件以及叶片部件，可充分吸收从发光管照射的光，并可更进一步促进发光管的低温化。
另外，如果通过冲压等，以掀起加工的方式从金属板材料上切割掀起形成叶片部件，可省略另外准备百叶窗的成本和组装工序，并可实现低成本化。
本发明的投影机，是将从光源射出的光束按照图像信息进行调制而形成光学像，并进行放大投影的投影机，其特征在于，具备前述本发明的光源装置。
根据本发明，由于本发明的光源装置具备前述那样的作用以及效果，因此可享有同样的作用以及效果，可适应于投影机的小型化以及低噪音化。
图1是示意性地展示本发明的第1实施形态的投影机的内部结构的平面图。
图2是展示前述实施形态的光源灯单元的立体图。
图3是展示前述实施形态的光源灯单元的侧剖面图。
图4是展示前述实施形态的光源灯单元的侧剖面图。
图5是示意性地展示本发明的第2实施形态的投影机的结构的平面图。
图6是展示前述实施形态的光源灯单元的立体图。
图7是从上方看前述实施形态的光源灯单元的剖面图。
图8是展示本发明的第3实施形态的光源灯单元的侧视图。
具体实施例方式
第1实施形态以下，参照
本发明的第1实施形态。
在图1中，展示的是表示本发明的第1实施形态的投影机1的光学系统的模式图。该投影机1，是将从光源射出的光束按照图像信息进行调制而形成光学像，并放大投影在屏幕上的光学设备，具备作为光源装置的光源灯单元10、均匀照明光学系统20、色分离光学系统30、中继光学系统35、光学装置40、以及投影光学系统50，构成光学系统20～35的光学元件，被定位调整后收纳在设定了规定的照明光轴X的光学零件用箱体2内。
再者，投影机1具备多个风扇，构成以光源灯单元10以及光学系统20～35为对象的冷却机构，但在此省略说明。
光源灯单元10，是将从光源灯11放射出的光束一定位置会聚射出，并照明光学装置40的单元，详细内容在后面叙述，但具备光源灯11、椭圆反射镜12、副反射镜13、以及平行化凹透镜14。
并且，从光源灯11放射的光束，作为被椭圆反射镜12向装置前方侧会聚的会聚光而被射出，且通过平行化凹透镜14而被平行化，并被射出到均匀照明光学系统20上。
均匀照明光学系统20，是将从光源灯单元10射出的光束分割成多个部分光束，将照明区域的面内照度均匀化的光学系统，具备第1透镜阵列21、第2透镜阵列22、PBS阵列23、聚光透镜24、以及反射镜25。
第1透镜阵列21，具有将从光源灯11射出的光束分割成多个部分光束的作为光束分割光学元件的功能，具备在与照明光轴X正交的面内呈矩阵状地配列的多个小透镜，各小透镜的轮廓形状，被设定为与构成后述的光学装置40的液晶面板42R、42G、42B的图像形成区域的形状大致成相似形状。
第2透镜阵列22，是将被前述第1透镜阵列21分割的多个部分光束聚光的光学元件，虽然与第1透镜阵列21同样地具备在与照明光轴X正交的面内呈矩阵状地配列的多个小透镜而构成，但由于以聚光为目的，因此各小透镜的轮廓形状没必要与液晶面板42R、42G、42B的图像形成区域的形状相对应。
PBS阵列23，是将被第1透镜阵列21分割的各部分光束的偏振方向统一成一个方向的直线偏振的偏振变换元件。
虽然省略了图示，但该PBS阵列23，具有将相对于照明光轴X倾斜配置的偏振分离膜以及反射镜交替配列而成的构成。偏振分离膜，使包含在各部分光束中的P偏振光束以及S偏振光束中一方的偏振光束透过，而反射另一方的偏振光束。被反射的另一方的偏振光束，被反射镜折曲，向一方的偏振光束的射出方向、即沿着照明光轴X的方向射出。射出的偏振光束的任何一种，都被设在PBS阵列23的光束射出面上的相位差板偏振变换，所有的偏振光束的偏振方向得到统一。由于通过使用这样的PBS阵列23，可将从光源灯11射出的光束统一成一个方向的偏振光束，因此可提高在光学装置40中利用的光源光的利用率。
聚光透镜24，是将经过了第1透镜阵列21、第2透镜阵列22、以及PBS阵列23的多个部分光束聚光而使之重叠在液晶面板42R、42G、42B的图像形成区域上的光学元件。该聚光透镜24，虽然在本例中是光束透过区域的入射侧端面为平面而射出侧端面为球面的球面透镜，但也可以使用射出侧端面为双曲面状的非球面透镜。
从该聚光透镜24射出的光束，由反射镜25转折而向色分离光学系统30射出。
色分离光学系统30，具备2片分色镜31、32，和反射镜33，具备通过分色镜31、32将从均匀照明光学系统20射出的多个部分光束分离成红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的色光的功能。
分色镜31、32，是在基板上形成有反射规定的波长区域的光束而使其他的波长的光束透过的波长选择膜的光学元件，配置在光路前段的分色镜31，是使红色光透过而反射其他的色光的镜子。配置在光路后段的分色镜32，是反射绿色光而使蓝色光透过的镜子。
中继光学系统35，具备入射侧透镜36、中继透镜38、和反射镜37、39，具有将透过构成色分离光学系统30的分色镜32的蓝色光导引到光学装置40的功能。再者，之所以在蓝色光的光路上设置这样的中继光学系统35，是由于蓝色光的光路长度比其他的色光的光路长度要长，为了防止因光的发散等而引起的光的利用效率的降低的缘故。在本例中，由于蓝色光的光路长度较长，因而采用了这样的结构，但也可以考虑将红色光的光路长度增长的结构。
由前述分色镜31分离出的红色光，在被反射镜33转折后，经由场透镜41而被提供给光学装置40。另外，由分色镜32分离出的绿色光，直接经由场透镜41而被提供给光学系统40。进而，蓝色光，在被构成中继光学系统35的透镜36、38以及反射镜37、39聚光、折射后，经由场透镜41而被提供给光学装置40。再者，设在光学装置40的各色光的光路前段的场透镜41，是为了将从第2透镜阵列22射出的各部分光束变换成相对于照明光轴X平行的光束而设置的。
光学装置40，是根据图像信息调制入射的光束而形成彩色图像的装置，具备成为照明对象的作为光调制装置的液晶面板42(42R、42G、42B)、和作为色合成光学系统的十字分色棱镜43而构成。再者，在场透镜41以及各液晶面板42R、42G、42B之间，填充配置有入射侧偏振板44，虽然省略了图示，但在各液晶面板42R、42G、42B以及十字分色棱镜43之间，填充配置有射出侧偏振板，通过入射侧偏振板44、液晶面板42R、42G、42B、以及射出侧偏振板来进行入射的各色光的光调制。
液晶面板42R、42G、42B，是在一对透明的玻璃基板中密闭封入有作为电光学物质的液晶而成的部件，例如，将多晶硅TFT作为开关元件，根据所给予的图像信息，调制从入射侧偏振板44射出的偏振光束的偏振方向。进行该液晶面板42R、42G、42B的调制的图像形成区域为矩形形状，其对角尺寸，例如是0.7英寸。
十字分色棱镜43，是将按照从射出侧偏振板射出的每一色光进行了调制的光学像合成而形成彩色图像的光学元件。该十字分色棱镜43，呈将4个直角棱镜贴合在一起而成的平面看大体正方形的形状，在使直角棱镜彼此贴合的界面上，形成有电介质多层膜。略X字状的一方的电介质多层膜，是反射红色光的膜，而另一方的电介质多层膜是反射蓝色光的膜，红色光以及蓝色光通过这些电介质多层膜而被转折，并与绿色光的行进方向统一，从而将3种色光合成。
并且，从十字分色棱镜43射出的彩色图像，被投影光学系统50放大投影，在图未示的屏幕上形成大画面图像。
图2是从斜后方展示光源灯单元10的图，图3以及图4是光源灯单元10的侧剖面图。
光源灯单元10，除了前述光源灯11、椭圆反射镜12、副反射镜13、以及平行化凹透镜14之外，还具备保持平行化凹透镜的保持部件16、和灯壳15。
作为发光管的光源灯11，由中央部鼓出成球状的石英玻璃管构成，将中央部分设为发光部111，将向该发光部111的两侧延伸的部分设为密封部112。
对于该光源灯11，可采用金属卤化物灯、高压水银灯、超高压水银灯的任何一种，该灯发出高亮度、并且包括强紫外线的光。
在发光部111的内部，如图3所示，封入有以规定距离分离配置在内部的一对钨制的电极113，和水银、稀有气体、以及少量的卤素。
在密封部112的内部，插入与发光部111的电极113电连接的钼制的金属箔114，用玻璃材料等将密封部112密封。并且，当向连接在该金属箔114上的导线115施加电压时，就在一对电极113之间产生电弧放电，发光部111就发光。
椭圆反射镜12，是具备使光源灯11的密封部112插通的颈状部121以及从该颈状部121扩展开的椭圆曲面状的反射部122的石英玻璃制的一体成形品。
在颈状部121上，在中央形成有插入孔123，密封部112被配置在该插入孔123内。
在反射部122的椭圆曲面状的玻璃面上，构成有通过金属薄膜蒸镀而成膜有作为增反射膜的电介质多层膜的反射面124(图3)。再者，在耐热性这一点上，该反射面124，例如，最好是由钽化合物与SiO2的交替积层、或铪化合物与SiO2的交替积层等构成的。
另外，该反射面124，成为形成了反射可视光而透过红外线以及紫外线的冷光镜的式样。
光源灯11，配置在该反射部122的内部，并以发光部111内的电极113之间的发光中心O(图3)位于反射面124的椭圆曲面的第1焦点F1位置的方式配置。
并且，当将光源灯11点亮时，如图3所示，从发光部111放射的光束被反射面124反射，成为会聚到椭圆曲面的第2焦点F2位置上的会聚光。
在将光源灯11固定在该椭圆反射镜12上时，将光源灯11的密封部112插入椭圆反射镜12的插入孔123，以发光部111内的电极113之间的发光中心O成为反射面124的椭圆曲面的焦点的方式配置，在插入孔123内部填充以二氧化硅·氧化铝为主要成分的无机类粘接剂。
另外，反射部122的光轴方向尺寸，比光源灯11的长度尺寸短，当如前述那样将光源灯11固定在椭圆反射镜12上时，光源灯11的光束射出前方侧的密封部112从椭圆反射镜12的光束射出开口突出。
副反射镜13，如图3所示，是覆盖光源灯11的发光部111的光束射出前方侧大体一半程度的反射部件，副反射镜13，利用例如低热膨胀材料的石英或超耐热结晶化玻璃(低膨胀结晶化玻璃ネオセラム)、或高热传导材料的透光性氧化铝、蓝宝石、水晶、萤石、YGA等来制作。
该副反射镜13的反射面131，形成为仿照发光部111的球面的凹曲面状，与椭圆反射镜12的反射面124同样地成膜有作为增反射膜的电介质多层膜。该反射面131，也成为仅使可视光反射，而使红外线以及紫外线透过的冷光镜。
在此，若详细地看从光源灯11放射的光束，则如图3所示，从发光部111的发光中心O放射的光束中，向椭圆反射镜12行进的光束L1，被椭圆反射镜12的反射面124反射，并向第2焦点F2位置射出。
另外，从发光部111的发光中心O向与椭圆反射镜12相反的一侧放射的光束L2，被副反射镜13的反射面313向椭圆反射镜12侧反射，进而由椭圆反射镜12的反射面124反射而以从椭圆反射镜12向第2焦点F2位置会聚的方式射出。
即，通过设置副反射镜13，可使从发光部111向与椭圆反射镜12相反一侧(前方侧)放射的光束，与从光源灯11直接入射到椭圆反射镜12的反射面124上的光束同样地，会聚在椭圆反射镜12的第2焦点F2位置上。
以往没有设置副反射镜3，必然只能以椭圆反射镜12将从光源灯11射出的光束会聚在第2焦点F2位置，因此必须要将椭圆反射镜12的开口部扩大。
但是，由于通过设置副反射镜13，可使从光源灯11向与椭圆反射镜12相反一侧(光束射出前方侧)射出的光束以借助副反射镜13而向椭圆反射镜12的反射面124入射的方式反射，因此即便反射面124的椭圆曲面即反射部122较小，也可以将从发光部111射出的光束以大致全部会聚到一定位置的方式射出，可缩小椭圆反射镜12的光轴方向尺寸以及开口直径。因而，可将光源灯单元10和投影机1小型化，将光源灯单元10组装入投影机1内的配置(设计)也变得容易。
另外，通过设置副反射镜13，即便为了缩小在第2焦点F2的聚光点直径而使椭圆反射镜12的第1焦点F1靠近第2焦点F2，也可通过椭圆反射镜12以及副反射镜13将从发光部111放射的光的大致全部聚光在第2焦点而加以利用，并可使光的利用效率大幅度提高。
由此，可采用较低输出的光源灯11，可获得光源灯11以及光源灯单元10的低温化。
灯壳15，是剖面L字状的合成树脂制的一体成形品，具备水平部151以及垂直部152。
水平部151，与光学零件用箱体2的壁部卡合，是将光源灯单元10隐蔽在光学零件用箱体2内以免出现漏光的部分。另外，虽然省略了图示，但在该水平部151上，设有用于将光源灯11与外部电源电连接的端子座，在该端子座上，连接有连接在光源灯11上的导线115。
垂直部152，是进行椭圆反射镜12的光轴方向的定位的部分，将椭圆反射镜12的光束射出开口侧前端部分相对于该垂直部152通过机械的按压或粘接剂等而固定。在该垂直部152上，沿着椭圆反射镜12的光束射出开口端缘形成有开口部153。
另外，通过在这样的水平部151以及垂直部152上形成突起以及凹部，并且这些突起·凹部分别与形成在光学零件用箱体2内的凹部·突起卡合，从而将光源灯11的发光中心O配置在光学零件用箱体2的照明光轴X上。
平行化凹透镜14，是用于将从光源灯11放射的光束平行化的部件，如图3所示，光束入射面141是非球面、例如双曲面的凹面，光束射出面142是平面。在沿该平行化凹透镜14的光束透过方向的厚度尺寸中，最薄的部分、即凹面的最向光束射出面142侧下陷的部分和光束射出面142之间的尺寸，为2mm或其以上，例如为3mm。
在这样的平行化凹透镜14的光束入射面141上，施加防反射膜(防反射涂层·Anti Reflection Coating)。通过这样，可提高光的利用效率。进而，在平行化凹透镜14的光束射出面142上，形成有防紫外线膜。该防紫外线膜，是通过使紫外线反射而防止紫外线的透过的部件，由此，可防止从光源灯单元10射出紫外线。
保持部件16，呈与椭圆反射镜12的光束射出开口相对应的圆筒形状，从与椭圆反射镜12相反的一侧粘接固定在垂直部152上，是保持平行化凹透镜14的外周端部的部件。
该保持部件16，成为设在外侧的保持部件本体163、与设在内侧的吸收部件164的双重结构。
该外侧的保持部件本体163，是聚苯硫醚(PPS)和维克特拉(ベクトラ)(LCP)等的合成树脂射出成形品，由一体成形的筒部161以及保持部162构成。筒部161，在内部覆盖着光源灯11。保持部162，以将该筒部161的光束射出侧端面堵住的方式设置，并形成有将平行化凹透镜14嵌入的开口162A。
如上述那样，光源灯11的密封部112从椭圆反射镜12向光束射出前方突出，突出的密封部112被保持部件16覆盖。
内侧的吸收部件164，可由将来自于与保持部件本体163相对的光源灯11的光遮住、并且反射率较低、可吸收光的各种部件构成。要想既具有遮光特性又可将反射率抑制得较低，例如，可将铝、镁、钛、铁、铜、它们的合金等金属板作为基板，在内面侧的表面实施黑氧化铝膜处理，或通过腐蚀加工、蚀刻等将表面破坏。
再者，铝的无垢基板的反射率是80％，但通过该黑氧化铝膜处理，可将反射率抑制在20％或其以下，并将入射到吸收部件164上的光束可靠地吸收·遮光。
通过这样的吸收部件164的基于黑氧化铝膜处理的耐腐蚀性以及光吸收作用，保护了保持部件本体163，且可以防止热劣化、硅氧烷等有害气体的产生等。
另外，由于通过吸收部件164可确保作为保持部件16整体的耐热性，因此保持部件163的材料的选择范围较广泛，可适于轻量化、低成本化、成形的容易化。
可是，如上述那样，所说的被椭圆反射镜12以及副反射镜13反射、并会聚在第2焦点F2位置上，是对光源灯11的光源光中的可视光线而言的，对于包含在光源光中的红外线以及紫外线而言，与可视光线的情况不同。
即，如图4所示，从光源灯11向椭圆反射镜12射出的红外线IR1以及紫外线UV1，从反射部122穿过椭圆反射镜12的基材，向光源灯单元10的外部射出。由此，热逃出到椭圆反射镜12的反射部122的背侧，能够从作为热光线的红外线、以及紫外线下将光源灯11保护起来。再者，穿过了椭圆反射镜12的红外线IR1以及紫外线UV1，被覆盖光源灯单元的光学零件用箱体2遮住而不会向外部泄漏。
另一方面，从光源灯11向副反射镜13侧射出的红外线IR2、IR3、虽然穿过了副反射镜13，但其射出方向被保持部件16覆盖，因而不会向光源灯单元10的外部泄漏。
这样，被保持部件16遮住的红外线IR2、IR3，大部分被设在保持部件16内侧的吸收部件164吸收，可充分降低反向照射。
在此，对从发光部111射出的光进行说明。正如一般所知道的那样，从在光源灯11内的一对电极113之间产生的电弧，射出具有从电极113之间的中心点向与电极113的轴方向正交的方向扩散的轴对称的光度分布的光。该光度分布，一般是从在电极113之间产生的电弧中心向与电极113的轴方向正交的方向射出的光的能量较大，而随着向相对于电极113的轴方向平行的方向倾斜射出的光的能量变小。
因而，根据该光度分布，即便在透过副反射镜13而被吸收部件164吸收的红外线中，若与红外线IR3相比红外线IR2光能量较大。即，由于通过用吸收部件164对红外线IR2进行热吸收，防止了由具有较强光能量的红外线IR2带来的密封部112的过热，可大幅度地抑制在密封部112处的温度上升，低温化的效果较高。
另外，如图4所示，即便透过了副反射镜13的红外线IR3，没有被最先入射到的保持部162部分的吸收部件164充分地吸收彻底，而使剩下的光向筒部161反射，也可由筒部161部分的吸收部件164充分吸收。因而，由于向作为发热部的发光部111附近的反向照射基本消失，因此发光部111也可低温化。
由于如上述那样使光源灯11无遗漏地低温化，因此延长了灯的寿命。
再者，副反射镜13，是也使紫外线透过的式样，由于紫外线UV2、UV3也和红外线IR2、IR3大体同样地透过副反射镜13，并被吸收部件164吸收，因此可解决光源灯11的过热的问题。虽然从本实施形态的光源灯11较多地射出紫外线，但由于和上述红外线同样地被吸收部件164进行了热吸收，因此可提高光源灯11的低温化的效果。
另一方面，在通过冷却机构的风扇送风来获得光源灯单元10的强制冷却的情况下，将保持部件本体163以及吸收部件164呈矩形形状地切割，从而在保持部件16的筒部161的一方的侧面形成吸气口90，在另一方的与侧面的吸气口90相对应的位置上形成排气口95。但是，如上述，由于光源灯11或者光源灯单元10被充分低温化，因此只要从光源灯单元10的外侧经由吸气口90单纯地吹送冷却空气并使之向排气口95排气，就有助于光源灯11的低温化，并且不会产生噪音化。
再者，在吸气口90与排气口95上，为了在光源灯11破裂时灯的碎片不会飞散而具备筛网(图未示)。
总结以上内容，能够与在吸收部件164处的光吸收相对应地，即与光反射率相对应地抑制光源灯11的温度上升并进行低温化。吸收部件164的光反射率，可根据光源灯11的种类和输出等、或椭圆反射镜12的形状等适当地设定。
第2实施形态其次，对本发明的第2实施形态进行说明。
再者，在以下的说明中，对与既已说明的实施形态相同的结构，标以相同的标号，省略或简略化其说明。
在第1实施形态中，通过吸收部件164对光的吸收，使光源灯11低温化。
在第2实施形态中，进而，通过风扇送风向光源灯单元10导入外部空气，还通过该外部空气使光源灯11低温化。以下，具体地说明。
图5是示意性地展示本实施形态的投影机1的结构的平面图。
本实施形态，在前述实施形态中省略了说明的冷却机构的构成上具有特征，投影机1，构成为具备将在箱体R的内部产生的热向外部放出的冷却单元60。
投影机1的箱体R，在前表面，形成有用于排出投影机1内的空气的排气口2B、2C。另外，在底面，在与光学装置40相对应的位置上，形成有用于从外部吸入冷却空气的图未示的吸气口。
冷却单元60，是通过将冷却空气吸入到投影机1内的流道里，使该吸入的冷却空气吸收在投影机1内产生的热，将该被加热的冷却空气向外部排出，从而来冷却投影机1内的装置。该冷却单元60，具备轴流吸气风扇61、西洛克风扇62、和轴流排气风扇63。
西洛克风扇62，沿着光源灯单元80的侧方，从光束射出前方侧与光源灯单元80斜向地配置。
虽然省略了具体的图示，但该西洛克风扇62是在内部具备驱动马达、作为被该驱动马达枢转支撑的旋翼而进行扇动前屈的多翼部件、以及收纳它们的壳体的离心式风扇，在与旋转面相对应的位置上形成吸气口621(图6)，在旋转面的外周部分上形成吐出口622(图6)。
并且，从吸气口621吸入的冷却空气，在前屈多翼部件被搅拌，借助离心力而以向外侧方向扩散的方式，被从吐出口622吹出。
轴流排气风扇63，配置在形成在箱体R的前面的排气口2C和将从外部提供的电力提供给光源灯单元80及光学装置40、冷却单元60等的电源单元(图未示)之间。
首先，对设在投影机1上的空冷式的冷却机构的构成进行说明。投影机1，如图5所示，具备主要对光学装置40(图1)进行冷却的光学装置冷却系统A、主要对光源灯单元10进行冷却的光源冷却系统B、和主要对电源单元(图未示)冷却的电源冷却系统C。
光学装置冷却系统A，具备形成在箱体R的下面的图未示的吸气口、配置在该吸气口的上方的轴流吸气风扇61、和下光学零件用箱体2的底面上形成在轴流吸气风扇61的上方的开口部2D。
通过轴流吸气风扇61，将投影机1的外部的新鲜的冷却空气从箱体R的吸气口吸入，经由开口部2D，送入光学零件用箱体2内。这时，虽然省略了图示，但在光学零件用箱体2的下面，设有整流板，由此，光学零件用箱体2外部的冷却空气，被整流为从下往上流动。
如图5的箭头所示，导入到光学零件用箱体2内的冷却空气，被整流的结果是从光学装置40的下方向上方流动，通过液晶面板42R、42G、42B的表面背面侧，向光学装置40的上方流动。
光源冷却系统B，如图5所示，具备西洛克风扇62、通道62A、排气口2B。在该光源冷却系统B中，通过了光学装置冷却系统A的冷却空气，在被西洛克风扇62吸引，进入光源灯单元80内而将光源灯11冷却后，从光学零件用箱体2出来通过配置在光学系统20～35的下方的通道62A，被从排气口2B向外部排出。
再者，对于光源灯单元80的冷却机构，在后详细叙述。
电源冷却系统C，具备设在电源单元的附近的轴流排气风扇63、和排气口2C。在该电源冷却系统C中，高温空气被轴流排气风扇63吸引，从排气口2C排出。这时，整个投影机1内的空气也同时排出，热便不会滞留在投影机1内。
其次，对光源灯单元80的冷却机构进行说明。
图6是将光源灯单元80的侧面的一部分切开来展示的图，图7是从上方看光源灯单元80的图。
光源灯单元80具备保持部件86，在该保持部件86的筒部861的一方的侧面，将保持部件本体863以及吸收部件864切割成矩形形状而形成吸气口90，在另一方的侧面，在与吸气口90相对应的位置上形成有排气口95。并且，吸气口90与西洛克风扇62的吐出口622的位置关系，是在与光源灯单元80的光轴大致平行的直线上对齐，由通道100将吸气口90与西洛克风扇62的吐出口622连接在一起。另外，排气口95，连接在光学系统20～35下方的通道62A上(图5)。
通道100，是箱状的合成树脂射出成形品，在彼此正交的2个面上分别形成有成为冷却空气的流道的开口101、102。该通道100，沿着吸气口90设置，在一方的开口101与吸气口90相对应的同时，另一方的开口102与西洛克风扇62的吐出口622相对应。
在吸气口90的位置上，形成有具有多个叶片部件911的百叶窗91。
该百叶窗91的各叶片部件911，相对于吸气口90的开口面倾斜地配置，将从吸气口90吹入的外部的空气向发光部111或反射部122侧的密封部112整流，获得冷却的效率化。
在此，这些各叶片部件911，是通过对吸收部件864的冲压掀起加工，与吸收部件864一体地形成的掀起片，在冷却空气通过百叶窗91之际，在冷却叶片部件911的同时，也将因吸收光的热而容易过热的吸收部件864冷却。
并且，因为各叶片部件911是与吸收部件864以同样的材料形成的，所以在百叶窗91的部分也可实现由光吸收进行的遮光。
具体的冷却空气的流动，如图7所示，通过西洛克风扇62的旋转，光学装置40周边的冷却空气被从吸气口621吸入，并从吐出口622被向通道100内吹出。然后，进入了通道100的冷却空气，从光源灯单元80的吸气口90，沿着叶片部件911，被吹向发光部111或反射部122侧的密封部112，从排气口95排出的空气通过通道62A(图5)被向外部排出。
像这样从西洛克风扇62经由通道100导入吸气口90的冷却空气，主要吹向发光部111或反射部122侧的密封部112。之所以按这样的方向吹送冷却空气，正如在前述实施形态中所详细叙述的那样，是因为通过吸收部件164(在本实施形态是吸收部件864)的光吸收，在从椭圆反射镜12突出的密封部112的突端部分处温度上升特别地受到抑制，被充分地低温化的缘故。
像上述那样从吸气口90导入的冷却空气，由于将叶片部件911的倾斜以面向发光部111的方式来设定，使该冷却空气向发光部111或反射部122侧的密封部112流动，因此可将光源灯11整体无遗漏地、更有效地低温化。
进而，在冷却空气通过百叶窗91之际，由于吸收部件864的光吸收热被冷却空气吸收，由这样被冷却的吸收部件864可将从光源灯11照射的光充分地吸收，因此可获得光源灯11的进一步的低温化，甚至光源灯单元10整体的低温化。
第3实施形态其次，对本发明的第3实施形态进行说明。
在第2实施形态中，连接光源灯单元80的吸气口90与西洛克风扇62的吐出口622的通道100，是沿着与光源灯单元80的光轴大致平行的直线设置的，但在本实施形态中，通道180的形状以及安装方向不同。以下，具体地说明。
图8是本实施形态的光源灯单元170的侧视图。
光源灯单元170的吸气口90、与西洛克风扇62的吐出口622的位置关系，是没有在与光源灯单元170的光轴平行的直线上对齐。光源灯单元170的吸气口90，配置在与从西洛克风扇62吹出的空气的扩散方向相对应的位置上(在此，比吐出口622更靠近上方)。
另外，与前述实施形态同样地，因为西洛克风扇62沿着光源灯单元170的侧方，从光束射出前方侧与光源灯单元170斜侧向地配置，所以如果延长从吐出口622经由通道180吹出的冷却空气的流道，便会沿着与筒部861的上方相对应的吸收部件864的内周面。
因为具有这样的光源灯单元170与西洛克风扇62的位置关系，所以通道180，在吐出口622以及吸气口90之间倾斜地设置。
因此，伴随着由旋转带来的离心力而从西洛克风扇62吹出的空气，在从一方的开口181顺利地流入通道180内的同时，从通道180的另一方的开口182经由吸气口90，沿着吸收部件864的筒部861的内周面不停滞地流动。
即，抑制了在作为通道两端的开口181、182处的风量损失以及风压损失，空气被从西洛克风扇62到吸收部件864的内周面强有力地吹送。由于沿着该吸收部件864的内周面吹入的冷却空气，以包括沿着吸收部件864的上方(图8中的Y方向)的方向的方式吹入，因此想要在上方滞留的高温空气被冷却空气清扫干净，冷却空气一面在椭圆反射镜12内以从上方向下方、进而从筒部861的下方向上方、再从上方向下方的方式环绕流动，一面从排气口95(参照图6)被向光源灯单元170外部排出。
再者，如果将位于吸气口90上的百叶窗91的整流方向设为X方向，由于吸收部件864的内周面是大致沿着Y方向的，因此沿着筒部861的内周面前进的空气的气流不会被百叶窗91妨碍。
因而，冷却空气在吸收部件864的内周面变得风量十足，即便考虑到因从光源灯11放射的光的吸收而导致的吸收部件864的温度上升，也可充分将吸收部件864冷却。
即，由于通过这样被冷却的吸收部件864可将从光源灯11照射的光充分地吸收，因此可抑制光源灯11的进一步的温度上升，有助于低温化。
本发明不限定于前述各实施形态，也包括以下所示的变形。
在前述各实施形态中，作为发光管，采用了金属卤化物灯、高压或超高压水银灯，但也可取代这些而采用卤素灯、氙灯等，即便对于这样的发光管，也可以通过本发明而充分低温化。
对于吸收部件，不限于在前述各实施形态采用的黑氧化铝加工，例如，也可以通过腐蚀加工、蚀刻等将表面破坏，从而形成防反射·光吸收的结构。
另外，吸收部件不限于金属制，也可采用陶瓷等。
进而，对于配设吸收部件的范围，即便不像前述各实施形态那样配设在保持部件本体163的整体上，通过配设在光束透过副反射镜而射出的一定范围内，也可与配设在整体上的情况大致同样地获得光源灯的低温化。
再者，也可以通过保持部件密封椭圆反射镜的光束射出前方。
在前述实施形态中，说明了在光源灯单元10上具备平行化凹透镜14的结构，但不限于此，例如也可采用玻璃部件等透明部件。
在前述各实施形态中，虽然在光源灯单元10的冷却用途上采用了西洛克风扇62，但也可取而代之采用轴流风扇。在该情况下，最好按照空气从轴流风扇吹出的与旋转轴方向相对应的方向以及形状设置通道以及光源装置的吸气口。
在前述实施形态中，只列举了使用3个液晶面板42R、42G、42B的投影机1的例子，但本发明也可适用于只使用1个液晶面板的投影机、使用2个液晶面板的投影机、或使用4个或其以上的液晶面板的投影机。
在前述实施形态中，使用了光入射面与光射出面为不同面的透过型的液晶面板，但也可以使用光入射面与光射出面为同一面的反射型的液晶面板。
在前述实施形态中，作用光调制装置使用了液晶面板，但也可以使用采用了微镜的设备等液晶以外的光调制装置。在该情况下，可省略光束入射侧以及光束射出侧的偏振板。
在前述实施形态中，只列举了从观察屏幕的方向进行投影的前投型投影机的例子，但本发明还可适用于从与观察屏幕的方向相反一侧进行投影的背投型的投影机。
在前述实施形态中，在投影机上采用了本发明的光源装置，但本发明不限于此，还可以在其他的光学设备上适用本发明的光源装置。
除此之外，在本发明的实施之际，对于具体的结构以及形状等，在可达成本发明的目的的范围内，可采用其他的结构等。
权利要求
1.一种光源装置，该光源装置具备具有在电极间进行放电发光的发光部、以及设在该发光部的两侧的密封部的发光管；具有大体椭圆面状的反射面、将从前述发光管放射的光束向一定位置会聚射出的椭圆反射镜；反射面与该椭圆反射镜的反射面相对配置、同时覆盖前述发光管的光束射出方向前方而将从前述发光管放射的光束向前述椭圆反射镜反射的副反射镜；和设在前述椭圆反射镜的光束射出方向前方、使光束透过的透明部件；其特征在于，具备设在前述椭圆反射镜的光束射出方向前方的端部、保持前述透明部件的外周端部的保持部件；该保持部件，被设成在内侧配设有吸收光的吸收部件的双层结构。
2.如权利要求1所述的光源装置，其特征在于，在前述保持部件上，形成有导入由风扇提供的空气的吸气口以及排出前述空气的排气口。
3.如权利要求2所述的光源装置，其特征在于，在具有向前述吸气口提供空气的风扇的同时，在前述吸气口上设有具有对所导入的空气进行整流的多个叶片部件的百叶窗。
4.如权利要求3所述的光源装置，其特征在于，前述吸收部件，包括大体圆筒形的筒部而形成；由前述风扇吹送的空气流，以沿着前述吸收部件的内周面的方向被导入前述保持部件的前述吸气口，从前述吸气口导入的空气流，以沿着前述椭圆反射镜以及/或前述吸收部件的内周面巡行的方式流动。
5.如权利要求3或4所述的光源装置，其特征在于，前述风扇，具备吐出空气流的吐出口；前述保持部件的前述吸气口与前述风扇的前述吐出口由通道连接。
6.如权利要求3或5所述的光源装置，其特征在于，前述叶片部件，以相对于前述吸气口的开口面，从该吸气口向前述发光部倾斜的方式配置。
7.如权利要求3或6所述的光源装置，其特征在于，前述叶片部件，作为将前述吸收部件掀起而成的掀起片而与前述吸收部件形成为一体。
8.一种投影机，它是将从光源射出的光束根据图像信息进行调制而形成光学图像，并放大投影的投影机，其特征在于，具备权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的光源装置。
全文摘要
本发明的光源装置(10)，具备具有在电极之间进行放电发光的发光部(111)及设在该发光部的两侧的密封部(112)的发光管(11)；具有大体椭圆面状的反射面、将从发光管放射的光束向一定位置汇聚射出的椭圆反射镜(12)；反射面与该椭圆反射镜的反射面相对配置、同时覆盖发光管的光束射出前方而将从发光管放射的光束向椭圆反射镜反射的副反射镜(13)；和设在椭圆反射镜的光束射出前方、使光束透过的透明部件(14)；其中具备设在椭圆反射镜的光束射出前方端部、保持平行化透镜的外周端部的保持部件(16)；该保持部件，是在内侧配设有吸收光的吸收部件(164)的双重结构。
文档编号F21V9/00GK1661464SQ20051005104
公开日2005年8月31日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年2月27日
发明者羯磨亮二 申请人:精工爱普生株式会社