专利名称：光源装置及投影机的制作方法
技术领域：
本发明涉及光源装置及投影机。
背景技术：
以往，人们利用一种将从光源所射出的光束根据图像信息进行调制并放大投影光学图像的投影机。而且，这种投影机与个人计算机一起利用于会议等中的展示。另外，近些年还响应在家庭内希望以大画面观看电影等这样的需求，在家庭影院的用途中利用这种投影机。
作为这种投影机的光源装置，一般使用金属卤化灯、高压水银灯等的放电式光源装置(例如，参照特开平8-31382号公报)。
该光源装置包括放电式发光管，具有用来在电极间进行放电发光的发光部以及设置于发光部两端的密封部；第1反射镜，用来将从该放电式发光管所射出的光束调整为一定方向予以射出；第2反射镜，在放电发光管的密封部上用粘合剂进行粘接固定，用来对从放电发光管所放射出的光束进行聚光，并且向第1反射镜照射光束。
就这种光源装置来说，从放电发光管所放射出的光束之中未被利用的光束通过第2反射镜被有效聚光，使聚光效率增大。
但是，对于上述公报中所述的光源装置，若因驱动光源装置，放电式发光管产生高温，则用来粘接固定放电式发光管和第2反射镜的粘合剂热膨胀，对放电式发光管及第2反射镜的双方施加应力。该结果为，有可能引起放电式发光管的破裂以及第2反射镜的破损。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种即使在对发光管采用粘合剂来粘接固定副反射镜时也可以避免发光管及副反射镜破损的光源装置及投影机。
本发明的光源装置，具备发光管，具有用来在电极间进行放电发光的发光部以及设置于上述发光部两端的密封部；反射器，用来将从上述发光管所放射出的光束调整为一定方向予以射出；副反射镜，其反射面与上述反射器的反射面相对配置，用来使从上述发光管的上述发光部所放射出的光束朝向上述反射器反射；其特征为，上述副反射镜具有可插通上述密封部的插通孔以及至少1个槽口，在对上述插通孔插通过上述密封部的状态下，上述插通孔的内周面对上述密封部采用粘合剂来粘接，上述至少1个槽口和采用上述粘合剂的粘接部位之间至少一部分重叠。
在此，作为槽口，既可以采用贯穿到插通孔的内周面及外周面的结构，也可以采用不从内周面及外周面之中的任一面贯穿到任另一面的结构。
在本发明中，副反射镜在对插通孔插通过密封部的状态下将插通孔的内周面和密封部的外周面之间采用粘合剂来连接，以此相对发光管进行安装。而且，在副反射镜上形成有至少1个槽口，使之与连接部位的至少一部分重叠。借此，即使在因驱动光源装置时发光管产生高温而使介于发光管和副反射镜之间的粘合剂出现热膨胀、并且沿着朝向插通孔中心轴的方向以及离开插通孔中心轴的方向产生应力的情况下，由于利用至少1个槽口来变更插通孔周方向的尺寸，因而可以缓解应力。因而，即便在对发光管采用粘合剂来连接副反射镜时，也可以避免发光管及副反射镜的破损，实现光源装置的长寿命化。
在本发明的光源装置中优选的是，上述副反射镜包括颈状部，具有上述插通孔并且沿着上述密封部的一端伸出；及反射部，与上述颈状部的伸出方向基端一侧连接，具有上述反射面；在上述颈状部上形成有上述至少1个槽口。
根据本发明，由于副反射镜由颈状部及反射部构成，因而与未设置颈状部的结构相比较，可以较大取得对发光管的副反射镜的连接区域，能够使副反射镜对发光管的连接状态坚固。
另外，由于颈状部连接到密封部上，并且在该颈状部上形成至少1个槽口，因而不用在反射部上形成槽口，也就是说无需在反射面上形成槽口。因而，可以避免发光管及副反射镜的破损，并能够良好地维持利用副反射镜的光源装置的光利用效率。
在本发明的光源装置中优选的是，在上述副反射镜上形成多个上述槽口，上述多个槽口以经过上述插通孔中心位置的轴为中心对称配置。
根据本发明，由于在副反射镜上形成多个槽口，因而与只形成1个槽口的结构相比较，可以进一步缓解由粘合剂而产生的应力，还能够避免发光管及副反射镜的破损。
另外，由于多个槽口以经过插通孔中心位置的轴为中心对称配置，因而可以使由粘合剂而产生的应力得以分散，并能够有效防止发光管及副反射镜的破损。
本发明的光源装置，具备发光管，具有用来在电极间进行放电发光的发光部以及设置于上述发光部两端的密封部；反射器，用来将从上述发光管所放射出的光束调整为一定方向予以射出；及副反射镜，其反射面与上述反射器的反射面相对配置，用来使从上述发光管的上述发光部所放射出的光束朝向上述反射器进行反射；其特征为，上述副反射镜包括颈状部，具有插通孔并且沿着上述密封部的一端伸出，该插通孔插通上述密封部，并且其内周面对上述密封部采用粘合剂来连接；及反射部，与上述颈状部的伸出方向基端一侧连接，具有上述反射面；在上述颈状部上形成至少1个开口，该开口从上述颈状部的外周面贯穿到上述插通孔的内周面；上述开口形成于与采用上述粘合剂的连接部位相比更靠近上述颈状部的伸出方向基端一侧。
在本发明中，副反射镜在对颈状部的插通孔插通过密封部的状态下，将插通孔的内周面和密封部的外周面之间采用粘合剂来连接，以此相对发光管进行安装。而且，在颈状部上，于与固定部位相比更靠近该颈状部的伸出方向基端一侧形成至少1个开口，该开口从该颈状部的外周面贯穿到插通孔的内周面。借此，在驱动光源装置时发光管产生了高温的情况下，可以使滞留于发光管和副反射镜的颈状部之间间隙的热量，介由开口释放到外部。因此，可以抑制发光管和副反射镜之间连接部位上的高温化。因而，可以缓解介于发光管和副反射镜之间的粘合剂的热膨胀量，即使在对发光管采用粘合剂来连接副反射镜时，也可以避免发光管及副反射镜的破损，实现光源装置的长寿命化。
另外，由于副反射镜由颈状部及反射部构成，因而与未设置颈状部的结构相比较，可以较大取得对发光管的副反射镜的连接区域，并能够使对发光管的副反射镜的连接状态坚固。
在本发明的光源装置中优选的是，在将该光源装置自重作用的方向规定为下方并且将与上述自重作用的方向相反的方向规定为上方时，上述开口形成于上述颈状部上的上述上方一侧。
在本发明中，由于开口形成于颈状部上的上方一侧，因而成为在因热量而变热的空气的对流方向上形成开口。因此，可以将因发光管而变热并且介于发光管和副反射镜的颈状部之间间隙的空气，介由开口顺利地释放到外部。因而，能够有效抑制发光管和副反射镜之间连接部位上的高温化。
在本发明的光源装置中优选的是，上述开口形成于上述颈状部上的上述上方一侧以及上述下方一侧的双方上。
在本发明中，由于开口形成于颈状部上的上方一侧以及下方一侧的双方上，因而易于在发光管及副反射镜的间隙和外部之间产生空气的自然对流。也就是说，介由形成于下方一侧的开口，外部的空气易于流入发光管及副反射镜的间隙，进而介由形成于上方一侧的开口，介于发光管及副反射镜的间隙中的空气易于释放到外部。因此，可以将因发光管而变热并且停留于发光管和副反射镜之间间隙的空气，顺利地不断释放到外部，并且使发光管和副反射镜之间的间隙流入冷却空气，能够进一步地有效抑制发光管和副反射镜之间的连接部位上的高温化。
在本发明的光源装置中优选的是，在上述颈状部上形成有至少1个槽口，该槽口和采用上述粘合剂的连接部位至少一部分重叠。
在此，作为槽口，既可以采用贯穿到插通孔的内周面及外周面的构成，也可以采用不从内周面及外周面之中的任一面贯穿到任另一面的构成。
根据本发明，由于在颈状部上形成有至少1个槽口，该槽口至少一部分重叠到连接部位上，因而即使在介于发光管和副反射镜之间的粘合剂产生热膨胀、并且沿着朝向插通孔中心轴的方向以及离开插通孔中心轴的方向产生应力的情况下，由于利用至少1个槽口来变更插通孔圆周方向的尺寸，因而可以缓解应力。
因而，除去利用上述开口而达到的发光管及副反射镜的连接部位上的散热效果之外，还可以借助于利用槽口的粘合剂的应力缓解效果，进一步有效防止发光管及副反射镜的破损。
在本发明的光源装置中优选的是，将上述开口上的与上述颈状部的伸出方向正交方向的横向尺寸设定为，比上述槽口上的与上述颈状部的伸出方向正交方向的横向尺寸大；上述开口及上述槽口形成为相互连接。
根据本发明，由于开口的横向尺寸设定为比槽口的横向尺寸大，并且开口及槽口相互连接，因而槽口和开口都具有上述缓解粘合剂应力的功能。因此，可以加大插通孔圆周方向的尺寸变化量，即使在粘合剂的热膨胀量较大时，也能够进一步有效防止发光管及副反射镜的破损。
本发明的投影机的特征为，具备上述光源装置；光调制装置，用来将从上述光源装置所射出的光束，根据图像信息进行调制；及投影光学装置，用来对通过上述光调制装置调制后的光束进行放大投影。
根据本发明，由于投影机具备上述光源装置、光调制装置及投影光学装置，因而可以达到与上述光源装置相同的作用及效果。
另外，由于投影机具备可避免发光管及副反射镜破损的光源装置，因而能够实现投影机的长寿命化，并且减少光源装置的更换工作。
图1是表示安装了本实施方式中的光源装置的投影机光学系统的模式图。
图2是表示第1实施方式中的光源装置的概略构成的剖面图。
图3A及图3B分别表示的是上述实施方式中副反射镜的概略构成。
图4是表示上述实施方式中相对光源灯的副反射镜配置状态的立体图。
图5A及图5B分别用来说明上述实施方式中相对光源灯的副反射镜的固定方法。
图6A及图6B分别表示的是第2实施方式中副反射镜的概略构成。
图7用来说明上述实施方式中利用开口的光源灯及副反射镜连接部位上的冷却结构。
图8表示的是第1实施方式的变形例。
图9表示的是第1实施方式的变形例。
图10A及图10B分别表示的是第2实施方式的变形例。
图11A及图11B分别表示的是第2实施方式的变形例。
具体实施例方式下面，根据
本发明的第1实施方式。
图1是表示安装了本发明所涉及的光源装置的投影机1的光学系统的模式图。
投影机1是一种光学设备，用来将从光源所射出的光束，根据图像信息进行调制并形成光学图像，放大投影到屏幕上。
该投影机1如图1所示，其结构具备光源装置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及作为投影光学装置的投影光学系统50，构成这些光学系统20～35的光学元件及光学装置40被收存于设定了指定照明光轴A的光学部件用框体2内，并进行定位调整。
光源装置10用来将从光源灯11所放射出的光束调整为一定方向予以射出，对光学装置40进行照明。该光源装置10将在下面详细说明，其结构具备光源灯11、椭圆反射器12、副反射镜13以及省略了图示的用来对它们进行保持的灯壳，在椭圆反射器12的光束射出方向后部设置有平行化凹透镜14。还有，该平行化凹透镜14既可以与光源装置10成为一体，也可以是不同的个体。
而且，从光源灯11所放射出的光束通过椭圆反射器12向光源装置10的前方一侧调整射出方向地作为会聚光射出，由平行化凹透镜14进行平行化，向均匀照明光学系统20射出。
均匀照明光学系统20是一种光学系统，用来将从光源装置10所射出的光束分割成多个部分光束，使照明区域的面内照度均匀化。该均匀照明光学系统20具备第1透镜阵列21、第2透镜阵列22、偏振变换元件23、重叠透镜24及反射镜25。
第1透镜阵列21具有将从光源装置10所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，其具备在与照明光轴A正交的平面内按矩阵状排列的多个小透镜。
第2透镜阵列22是一种光学元件，用来对由上述第1透镜阵列21所分割的多个部分光束进行聚光，并且具有下述结构，该结构与第1透镜阵列21相同，具备在与照明光轴A正交的平面内按矩阵状排列的多个小透镜。
偏振变换元件23用来使通过第1透镜阵列21所分割的各部分光束的偏振方向调整为基本一个方向的直线偏振。
该偏振变换元件23省略了图示，但是具备将对照明光轴A倾斜配置的偏振光分离膜及反射膜交替排列的构成。偏振光分离膜用来透过各部分光束包含的P偏振光光束及S偏振光光束之中的一种偏振光光束，并反射另一种偏振光光束。所反射的另一偏振光光束通过反射膜被转向，按一种偏振光光束的射出方向也就是沿着照明光轴A的方向射出。所射出的偏振光光束的任一种通过设置于偏振变换元件23的光束射出面上的相位差板进行偏振变换，并调整几乎全部偏振光光束的偏振光方向使其一致。由于使用这种偏振变换元件23，因而可以将从光源灯11射出的光束调整为基本一个方向的偏振光光束，因此能够提高在光学装置40中利用的光源光的利用率。
重叠透镜24是一种光学元件，用来对经过第1透镜阵列21、第2透镜阵列22及偏振变换元件23后的多个部分光束进行聚光，使之重叠到光学装置40的下述3个液晶面板的图像形成区域上。
从该重叠透镜24所射出的光束通过反射镜25被转向，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以及反射镜33，并且具备下述功能，即通过分色镜31、32将从均匀照明光学系统20所射出的多个部分光束分离成红(R)、绿(G)、蓝(B)3种颜色的色光的功能。
分色镜31、32是一种在基板上形成有波长选择膜的光学元件，该波长选择膜用来反射指定波长区域的光束，并且透射其他波长区域的光束。而且，配置于光程前部的分色镜31用来透过红色光，并反射其他的色光。另外，配置于光程后部的分色镜32用来反射绿色光，并透过蓝色光。
中继光学系统35具备入射侧透镜36、中继透镜38及反射镜37、39，并且具有下述功能，即将透过了构成色分离光学系统30的分色镜32后的蓝色光引导到光学装置40上的功能。还有，在蓝色光的光程上设置这种中继光学系统35的原因是，由于蓝色光的光程长度比其他色光的光程长度长，因而要防止因光的发散等而引起的光利用效率下降。在本实施方式中，因为蓝色光的光程长度较长，所以设计出这种结构，但是也能考虑把红色光的光程长度加长将中继光学系统35使用于红色光的光程上的结构。
上述由分色镜31所分离出的红色光在通过反射镜33被转向之后，介由场透镜41供给光学装置40。另外，由分色镜32所分离出的绿色光按原状态介由场透镜41供给光学装置40。再者，蓝色光通过构成中继光学系统35的透镜36、38及反射镜37、39进行聚光并转向，介由场透镜41供给光学装置40。还有，设置于光学装置40的各色光的光程前部的场透镜41是为了将从第2透镜阵列22所射出的各部分光束转换成对照明光轴平行的光束而设置的。
光学装置40用来将所入射的光束根据图像信息进行调制来形成彩色图像。该光学装置40的结构具备作为照明对象的光调制装置的液晶面板42R、42G、42B(将红色光一侧的液晶面板设为42R，将绿色光一侧的液晶面板设为42G，将蓝色光一侧的液晶面板设为42B)；以及十字分色棱镜43。还有，在场透镜41及各液晶面板42R、42G、42B之间夹置配置入射方偏振板44，并且虽然省略了图示，但是在各液晶面板42R、42G、42B及十字分色棱镜43之间夹置配置射出方偏振板，通过入射方偏振板44、液晶面板42R、42G、42B及上述射出方偏振板来进行所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片中密封装入作为电光物质的液晶的部件，例如以多晶硅TFT作为开关器件，按照所给的图像信号对从入射方偏振板44所射出的偏振光光束的偏振方向进行调制。
十字分色棱镜43是一种光学元件，用来对针对从上述射出方偏振板所射出的每种色光被调制后的光学图像进行合成来形成彩色图像。该十字分色棱镜43做成将4个直角棱镜粘到一起的平面视大致正方形状，并且在将直角棱镜之间粘到一起的界面上形成有多层电介质膜。大致X字形状的一个多层电介质膜用来反射红色光，另一个多层电介质膜用来反射蓝色光，通过这些多层电介质膜，红色光及蓝色光被转向，并使之与绿色光的行进方向一致，以此来合成3种色光。
然后，从十字分色棱镜43所射出的彩色图像通过投影光学系统50被放大投影，在省略了图示的屏幕上形成大画面图像。
图2是表示光源装置10概略构成的剖面图。
光源装置10如图2所示具备下述构成，该构成为在作为发光管的光源灯11上安装副反射镜13，并且这些光源灯11及副反射镜13配置到椭圆反射器12的内部。
光源灯11如图2所示，由中央部突出成球状的石英玻璃管构成，并且中央部分具备发光部111以及向该发光部111两侧延伸的一个密封部1121和另一个密封部1122。
在此，作为光源灯11可以采用发出高亮度光的各种发光管，例如能采用金属卤化灯、高压水银灯及超高压水银灯等。
在发光部111的内部密封有按指定距离间隔配置的一对钨制电极111A、水银、稀有气体及少量的卤素。
向沿发光部111两侧延伸的密封部1121及密封部1122的内部，分别加入与发光部111的电极进行电连接的钼制金属箔112A，并且用玻璃材料等进行密封。在各金属箔112A上还连接作为电极引出线的导线113，并且该导线113伸出到光源灯11的外部。
然后，若给导线113外加电压，则如图2所示，介由金属箔112A在电极111A间产生电位差并发生放电，生成电弧像D使发光部111发光。
还有，在发光部111的外周面上，若预先施以包含钽氧化膜、铪氧化膜及钛氧化膜等的多层膜的反射防止涂层，则可以减少因通过此处的光反射而引起的光损耗。
椭圆反射器12如图2所示是一种玻璃制的整体成形品，具备筒状的颈状部121，用来插通光源灯11基端方的密封部1122；以及椭圆面状的反射部122，从该颈状部121扩展。
在颈状部121中，在中央形成有插入孔123，并且在该插入孔123的中心配置密封部1122。
反射部122具备反射面122A，其构成为在旋转椭圆面状的玻璃面上蒸镀形成金属薄膜，该反射部122的反射面122A为反射可见光并透过红外线的冷镜。
配置于这种椭圆反射器12的反射部122内部的光源灯11的配置为，发光部111内的电极111A间的发光中心成为反射部122的反射面122A的旋转椭圆面的第1焦点位置L1附近。
而且，若将光源灯11点亮，则从发光部111所放射出的光束被反射部122的反射面122A反射，成为会聚到旋转椭圆面的第2焦点位置L2上的会聚光。
此时，将第2焦点位置L2和光源灯11光束射出方向前端一侧的密封部1121端部连结的边界线L3及L4的内侧部分，因为由密封部1121遮挡住通过椭圆反射器12所反射出的光束，所以成为不能到达第2焦点位置L2的光束不可利用区域。
图3A及图3B分别表示的是副反射镜13的概略结构。具体而言，图3A是从光束入射方观察副反射镜13的正面图。图3B是图3A的B-B线剖面图。
图4是表示对光源灯11的副反射镜13的配置状态的立体图。
副反射镜13具有与椭圆反射器12大致相同的形状，如图3A、图3B及图4所示，其具备大致筒状的颈状部131，用来插通光源灯11前端一侧的密封部1121；以及大致球面状的反射部132，从该颈状部131扩展；这些颈状部131及反射部132形成一体。
颈状部131是对光源灯11连接副反射镜13的部分。
在该颈状部131上如图3A、图3B及图4所示形成有4个槽口131A，该槽口以筒状的轴为中心对称配置。槽口131A分别形成为，从前端一侧延伸到与反射部132连接的基端一侧。
在该颈状部131中，通过对筒状的插通孔131B插通光源灯11前端一侧的密封部1121，如图4所示对光源灯11设置副反射镜13。而且，该插通孔131B的内周面将在下面加以说明，但成为填充与密封部1122之间的固定用粘合剂133的粘合面131C。
反射部132如图4所示，是一种反射部件并且构成为碗形，该反射部件用来在对光源灯11设置了副反射镜13的状态下罩住光源灯11的发光部111前方的大致一半。
在该反射部132中如图3A及图3B所示，其内面成为按下述球面状所形成的反射面132A，并且其外周面132B构成为曲面状，以便仿照反射面132A的曲率，上述球面状仿照光源灯11的发光部111的球面。还有，虽然在图3A及图3B中省略了图示，但是在该反射面132A上通过蒸镀金属来形成反射膜，并且该反射膜与椭圆反射器12的反射面122A相同，成为反射可见光并透过红外线及紫外线的冷镜。
另外，在该反射部132中，从颈状部131扩展的前端一侧端面如图3B所示，成为从反射面132A的边缘(图3B中的左端)朝向外周面132B的边缘依次减小碗形高度的倾斜面132C。
还有，为了缩短椭圆反射器12的光轴A方向的长度，角度θ最好设为105°或105°以下。
另外，在本实施方式中虽然设出沿着角度θ的倾斜面，但是只要θ方向的放射光束遮蔽量较少，则也可以将倾斜面132C作为与光轴A正交的面来构成。
上述副反射镜13是一种低热膨胀材料及/或高热传导材料。例如，由石英、氧化铝陶瓷等无机类材料构成。
还有，由于将副反射镜13安装到光源灯11上，因而如图2所示，从发光部111所放射出的光束之中的向与椭圆反射器12相反方(前方一侧)放射的光束L5的射出为，由该副反射镜13的反射面132A反射到椭圆反射器12一侧，再通过椭圆反射器12的反射面122A进行反射从椭圆反射器12的反射部122射出，朝向第2焦点F2位置会聚。
如上所述，通过使用这种副反射镜13，从发光部111向与椭圆反射器12相反方(前方一侧)放射的光束与从光源灯11向椭圆反射器12的反射面122A直接入射的光束相同，可以使之会聚到椭圆反射器12的第2焦点F2位置上。
以往的未设置副反射镜13的光源装置必须将从光源灯11所射出的光束只通过椭圆反射器会聚到第2焦点F2位置上，而不得不扩大椭圆反射器的开口部。
但是，通过设置副反射镜13，可以使从光源灯11向与椭圆反射器12相反方(前方一侧)放射的光束通过副反射镜13反射到后方一侧，以便入射到椭圆反射器12的反射面122A上，因此即便反射部122较小，也可以将从发光部111所射出的光束的几乎全部射出，使之会聚到一定位置上，并能够减小椭圆反射器12的光轴方向尺寸及口径。也就是说，可以对光源装置10和投影机1进行小型化，并且将光源装置10装入投影机1内的设计也变得容易。
另外，通过设置副反射镜13，即使为了减小第2焦点F2上的聚光点径使椭圆反射器12的第1焦点F1和第2焦点F2接近，从发光部111所放射出的光的几乎全部也可以通过椭圆反射器12及副反射镜13聚光到第2焦点上加以利用，能够使光的利用效率得到大幅提高。因此，能够采用较低输出的光源灯11，并且还可以实现光源灯11及光源装置10的低温化。
另外，作为可利用区域和不可利用区域之间的边界线的可利用临界光L3及L4指的是，从发光部111向该椭圆反射器12一侧出射的光之中，对应于可以作为照明光的实际利用的范围内侧边界的光，并且有两种情形，一是根据光源灯11的结构不同来决定的情形，二是根据椭圆反射器12的结构不同来决定的情形。根据光源灯11的结构不同来决定的可利用临界光指的是，从发光部111向椭圆反射器12一侧也就是向光源装置10后方射出的光之中，与因密封部1122等的影响而将光遮挡的光之间的边界的有效光。另外，根据椭圆反射器12的结构不同来决定的可利用临界光指的是，从发光部111向椭圆反射器12一侧也就是向光源装置10后方射出的并且未因密封部1122等的影响被遮挡而作为有效光予以射出的光之中，与下述光之间的边界的有效光，该光是因椭圆反射器12的插通孔123的存在等而产生的，并且由椭圆反射器12引起并无法通过反射面122A进行反射而不能作为照明光加以利用的光。因而，由可利用临界光L3及L4所形成的圆锥内侧部分成为光束不可利用区域。还有，在将上述可利用临界光作为根据光源灯11的结构不同来决定的临界光时，根据本实施方式，可以利用从发光部111向光源装置10后方出射的光的几乎全部。
还有，若副反射镜13的外周面132B超出由可利用临界光L3及L4所形成的圆锥，则在通过椭圆反射器12进行反射之后，因遮挡向前方行进的光而使光的利用率下降。因而，为了避免光的利用率下降，副反射镜13的外周面132B应该尽量减小。
下面说明副反射镜13及椭圆反射器12和光源灯11之间的固定方法。
图5A及图5B分别用来说明对光源灯11的副反射镜13的固定方法。具体而言，图5A是从侧方看到光源灯11及副反射镜13的剖面图。图5B是图5A的B-B线剖面图。
在将上述副反射镜13安装到光源灯11上时，如下所述加以实施。
首先，将副反射镜13相对光源灯11进行配置，以使从发光部111的一对电极111A间射出并入射到副反射镜13上的入射光和副反射镜13的反射面132A法线相一致。
然后，如图5A所示，沿着椭圆反射器12的照明光轴A的光束射出方向基端部分和从发光部111放射的光束所成的角度θ，配置倾斜面132C，并且在副反射镜13的外周面132B不超出由上述可利用临界光L3及L4所形成的圆锥的与光轴A正交的方向位置上，相对光源灯11定位副反射镜13。
在对光源灯11的指定位置上定位了副反射镜13之后，如图5A及图5B所示，在颈状部131的粘合面131C及光源灯11的密封部1121的外周面之间直至环绕光轴A的整个圆周地填充粘合剂133，将副反射镜13对光源灯11粘合固定。此时，如图5A及图5B所示，颈状部131的槽口131A的配置为，跨过粘合剂133的粘接部位。
还有，作为粘合剂133的材料，可以采用二氧化硅/氧化铝类的无机类粘合剂。或者，也可以通过玻璃融化附着来进行副反射镜13和光源灯11之间的粘合。
下面，说明椭圆反射器12和光源灯11之间的固定方法。
在上述椭圆反射器12上固定光源灯11时，其配置为将光源灯11的密封部1122插入椭圆反射器12的插入孔123中，使发光部111内的电极111A间的发光中心成为反射部122的反射面122A旋转椭圆面的第1焦点位置L1，并且在插入孔123内部填充以二氧化硅或氧化铝为主要成分的无机类粘合剂。
另外，反射部122的光轴方向尺寸比光源灯11的长度尺寸短，若这样在椭圆反射器12上固定光源灯11，则光源灯11的前方一侧的密封部1121从椭圆反射器12的光束射出开口突出。
在上述的第1实施方式中，由于在副反射镜13上形成有4个槽口131A，使之跨过和光源灯11的密封部1121之间的采用粘合剂133的粘接部位，因而在驱动光源装置10时，即便在因光源灯11产生高温而使粘合剂133出现热膨胀、并且沿着朝向插通孔131B的中心轴的方向以及偏离插通孔131B的中心轴的方向产生了应力的情况下，由于借助于4个槽口131A来变更颈状部131圆周方向的尺寸，因而可以缓解由粘合剂133而产生的应力。因而，即使在对光源灯11用粘合剂133来固定了副反射镜13时，也可以避免光源灯11及副反射镜13的破损，并实现光源装置10的长寿命化，进而实现投影机1的长寿命化。
在此，由于副反射镜13由颈状部131及反射部132构成，因而与未设置颈状部131的结构相比较，可以较大取得对光源灯11的副反射镜13的连接区域，能够使对光源灯11的副反射镜13的粘接状态坚固。因而可以有效地防止副反射镜13的位置偏移等。
另外，由于颈状部131固定到密封部1121上，在该颈状部131上形成有4个槽口131A，因而不用在反射部132上形成槽口，也就是说无需在反射面132A上形成槽口。因而，可以避免光源灯11及副反射镜13的破损，并且能够良好地维持利用副反射镜13的光源装置10的光利用效率。
再者，由于在副反射镜13上形成有4个槽口131A，因而与只形成有1个槽口131A的结构相比较，可以良好地缓解由粘合剂133而产生的应力，能够进一步避免光源灯11及副反射镜13的破损。另外，由于4个槽口131A以经过插通孔131B的中心位置的轴为中心对称配置，因而可以使由粘合剂133而产生的应力得以分散，能够有效防止光源灯11及副反射镜13的破损。
而且，由于投影机具备可避免光源灯11及副反射镜13破损的光源装置10，因而可以减少因光源灯11及副反射镜13的破损而更换光源装置10的工作，实现便利性的提高。
下面，根据
本发明的第2实施方式。
在下面的说明中，在与上述第1实施方式相同的结构及相同的部件上附加相同符号，其详细的说明予以省略或简略。
在上述第1实施方式中，在副反射镜13的颈状部131上只形成有槽口131A。
对此，在第2实施方式中，在副反射镜13A的颈状部131上除槽口131A之外还形成开口134。除副反射镜13A以外的结构则与上述第1实施方式相同。
图6A及图6B分别表示的是第2实施方式中副反射镜13A的概略结构。具体而言，图6A是从上方(将光源装置10自重作用的方向规定为下方，将与上述自重作用的方向相反的方向规定为上方)看到副反射镜13A的平面图。图6B是图6A中的B-B线剖面图。
形成于副反射镜13A的颈状部131上的开口134如图6A所示，位于与反射部132连接的基端一侧，并且具有沿着与颈状部131的筒状轴方向正交的方向延伸的平面视矩形形状。
另外，开口134如图6B所示，由2个开口134A、134B构成，并且分别形成为于颈状部131的上方一侧及下方一侧相对。
这些开口134例如可以通过使圆板上未图示的磨石等研磨工具沿圆周方向进行旋转，并使颈状部131的筒状轴方向与上述磨石的板面正交地使该颈状部131接触到上述磨石，来容易地形成。
另外，第2实施方式中的槽口131A与上述2个开口134对应，在颈状部131的上方一侧及下方一侧相对形成2个(参见图7)。而且，2个槽口131A如图6A所示，与2个开口134分别连接。此时，槽口131A连接到开口134的延伸方向(图6A中的上下方向)的大致中央部分上。另外，如图6A所示，开口134的设定为，其延伸方向(图6A中的上下方向)的宽度尺寸比槽口131A的宽度尺寸大。
还有，由于副反射镜13及椭圆反射器12和光源灯11之间的固定方法可以与上述第1实施方式中所说明的固定方法大致相同地加以实施，因而省略其说明。
下面，说明利用上述开口134的光源灯11及副反射镜13A的粘接部位上的冷却结构。
图7用来说明利用开口134的光源灯11及副反射镜13A的粘接部位上的冷却结构。具体而言，图7是从侧方看到光源灯11及副反射镜13A的剖面图。
若因光源灯11发光并产生高温而使介于光源灯11和副反射镜13A之间的间隙的空气变热，则如图7所示，在上述间隙和副反射镜13A的外部之间发生自然对流。
也就是说，变热后的空气如图7所示，沿着上述间隙朝向上方一侧上升，介由上方一侧的开口134A释放到副反射镜13A的外部。另外，与此同时副反射镜13A的外部的空气介由下方一侧的开口134B流入上述间隙中。
于是，借助于上述自然对流，不会在上述间隙中停留变热后的空气，可以抑制光源灯11及副反射镜13A的粘接部位上的高温化。
在上述的第2实施方式中，由于与上述第1实施方式相比较，在副反射镜13A中于颈状部131上形成有开口134，因而可以使因光源灯11而变热并且停留于光源灯11和副反射镜13A的颈状部131之间的间隙的热量，介由开口134释放到副反射镜13A外部。因此，可以抑制光源灯11和副反射镜13A之间的连接部位上的高温化。因而，可以缓解粘合剂133的热膨胀量，避免光源灯11及副反射镜13A的破损。
另外，由于在颈状部131上，于上方一侧端部及下方一侧端部的双方分别形成有开口134A、134B，因而其构成为容易在光源灯11及副反射镜13A的间隙和副反射镜13A的外部之间产生空气的自然对流。因此，可以进一步抑制光源灯11和副反射镜13A之间的连接部位上的高温化而进一步缓解粘合剂133的热膨胀量，能够有效防止光源灯11及副反射镜13A的破损。
再者，由于在颈状部131上，形成有槽口131A及开口134的双方，因而除去利用开口134而达到的光源灯11及副反射镜13A连接部位上的散热效果之外，还可以借助于利用槽口131A的粘合剂133应力缓解效果，进一步有效防止光源灯11及副反射镜13A的破损。
在此，由于开口134的宽度尺寸设定为比槽口131A的宽度尺寸大，并且开口134及槽口131A相互连接，因而其结构为槽口131A和开口134都具有上述的对粘合剂133的应力进行缓解的功能。因此，可以进一步加大颈状部131圆周方向的尺寸变化量，并且即使在粘合剂133的热膨胀量较大时，也可以进一步有效防止光源灯11及副反射镜13A的破损。
上面，对于本发明列举出最佳实施方式进行了说明，但是本发明并不限定为这些实施方式，而可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种改良及设计的变更。
在上述各实施方式中，作为形成于副反射镜13上的槽口，只要在平面上跨过对光源灯11的副反射镜13的连接部位即可，并且其形状及其形成个数未做出特别限定。
例如，在上述各实施方式中，虽然其状态为粘合剂133被涂敷到密封部1121的整个圆周上，并且采用粘合剂133的粘接部位和槽口131A接近，但是也可以设为在密封部1121的周围间隔涂敷并且使采用粘合剂133的粘接部位和槽口131A远离的状态。此时，在以经过插通孔131B中心位置的轴为中心使采用粘合剂133的粘接部位进行旋转的情况下，配置槽口131A使之跨过旋转出的粘接部位的轨迹。
另外，例如说明了槽口131A贯穿到颈状部131的内周面及外周面的结构，但是也可以采用不从内周面及外周面之中的任一面贯穿到任另一面的结构。
再者，例如也可以采用在副反射镜上不仅是颈状部而是直到反射部上都形成槽口的结构。
具体而言，图8表示的是上述第1实施方式中槽口的形成位置的变形例。
在副反射镜13B上，槽口131A′如图8所示，其形成为从颈状部131的前端延伸到与反射部132连接的基端一侧，并且进一步延伸至反射部132上的从颈状部131扩展的前端部分上。也就是说，该槽口131A′在副反射镜13B上，沿着其轴方向形成到颈状部131及反射部132的双方上。
还有，该副反射镜13B与上述第1实施方式的副反射镜13相同，通过用粘合剂133来连接颈状部131的粘合面131C和光源灯11的密封部1121的外圈，而对光源灯11进行安装。
另外，此时该槽口131A′的形成个数不限于一个，也可以是多个。
具体而言，图9表示的是图8的变形例。
在副反射镜13C上如图9所示，形成有2个槽口131A′。也就是说，副反射镜13C借助于2个槽口131A′，被分割成2个个体的第1副反射镜13C1及第2副反射镜13C2。
还有，该副反射镜13C与上述第1实施方式的副反射镜13相同，通过在使第1副反射镜13C1和第2副反射镜13C2组合起来的状态下，用粘合剂133来连接各颈状部131的各粘合面131C和光源灯11的密封部1121外圈，而相对光源灯11进行安装。
还有，图8及图9所示的结构不限于上述第1实施方式，也可以利用于具有上述第2实施方式的开口134的结构中。在具有开口134的结构中采用上述槽口131A′时，形成上述槽口131A′使之与开口134的相对的各边缘连接。
再者，在上述第1实施方式中，对于图8及图9所示的结构，也可以省略副反射镜13B、13C的颈状部131。此时，可以在反射部132上的具有较小孔径面积的孔径部分的内周面和光源灯11的密封部1121的外圈之间，涂抹粘合剂133进行连接。
另外，上述槽口131A、131A′沿着光源灯11的密封部1121的延伸方向来形成，但是不限于此，也可以沿着对上述伸出方向倾斜的方向来形成。
在上述第2实施方式中，开口134形成为平面视矩形形状，但是不限于此，也可以具有其他形状。
例如，图10A及图10B分别表示的是上述第2实施方式中开口的变形例。具体而言，图10A是从上方看到副反射镜13D的平面图。图10B是图10A的B-B线剖面图。
在副反射镜13D上，开口134′如图10A所示，具有平面视圆形形状。另外，开口134′与上述第2实施方式中所说明的开口134相同，如图10B所示由2个开口134A′、134B′构成，使之在颈状部131的上方一侧及下方一侧相对。
这些开口134，例如可以采用钻孔器等切削工具，从颈状部131的上方使上述钻孔器贯穿到下方，以此容易地形成。
在上述第2实施方式中，在副反射镜13A的颈状部131上形成了槽口131A及开口134的双方，但是也可以采用只形成开口134的构成。
例如，图11A及图11B分别表示的是上述第2实施方式的变形例。具体而言，图11A是从上方看到副反射镜13E的平面图。图11B是图11A的B-B线剖面图。
如图11A及图11B所示，在副反射镜13E的颈状部131上，不形成上述第2实施方式中所说明的槽口131A，而只形成上述第2实施方式中所说明的开口134(134A、134B)。
这样，即便是在颈状部131上只形成了开口134的副反射镜13E，也可以使光源灯11及副反射镜13E的间隙和副反射镜13E的外部之间产生自然对流。因此，可以抑制光源灯11和副反射镜13E之间的连接部位上的高温化，能够充分达到本发明的目的。
另外，在上述第2实施方式的图6A及图6B所示的副反射镜13A中，于颈状部131的上方一侧端部及下方一侧端部分别形成了开口134A、134B，但是不限于此，也可以采用只形成于上方一侧端部也就是只形成开口134A的结构。即便是这种结构，也可以使介于光源灯11和副反射镜13A的间隙的空气，介由开口134A释放到副反射镜13A的外部，并能够充分达到本发明的目的。在上述图10A至图11B所示的副反射镜13D、13E中也是一样的。
再者，在上述第2实施方式的图6A及图6B所示的副反射镜13A中，于颈状部131的上方一侧端部及下方一侧端部分别形成了开口134A、134B，但是也可以除开口134A、134B之外，还在颈状部131的其他位置上形成开口。在上述图10A至图11B所示的副反射镜13D、13E中也是一样的。
在上述第2实施方式中，借助于自然对流抑制了光源灯11和副反射镜13A之间连接部位上的高温化，但是不限于此。例如，在投影机1内设置冷却风扇，使从该冷却风扇所送来的冷却空气流入光源装置10内。然后，例如介由开口134B使光源灯11和副反射镜13A之间的间隙流通冷却空气，与此同时介由开口134A从光源灯11和副反射镜13A之间的间隙向副反射镜13A外部使之不断流通。在上述图10A至图11B所示的副反射镜13D、13E中也是一样的。采用这种结构，可以强行使因光源灯11变热并且停留于光源灯11和副反射镜13A之间间隙的空气，不断释放到副反射镜13A外部。因此，可以更为有效抑制光源灯11和副反射镜13A之间连接部位上的高温化。
另外，在通过上述那种冷却风扇来实施强制冷却时，开口134A、134B的形成位置不限于上述第2实施方式中所说明的形成位置。也就是说，在上述结构中，为了使上述冷却空气向图6A中与图面正交的方向送出，将开口134A、134B形成到颈状部131的与上述冷却空气的流路交叉的各端部位置(上方一侧端部位置及下方一侧端部位置)上。在向其他方向送出上述冷却空气时，可以将2个开口形成到颈状部131的与上述冷却空气的流路交叉的各端部位置上。在上述的图10A至图11B所示的副反射镜13D、13E中也是一样的。
在上述各实施方式中，也可以采用将上述槽口131A及/或开口134形成于椭圆反射器12的颈状部121上的构成。此时，作为形成于颈状部121上的槽口及/或开口，也可以采用上述的槽口131A及/或开口134′。
在上述实施方式中，只列举出使用3个液晶面板42R、42G、42B的投影机1的示例，但是本发明也可以使用于只使用1个液晶面板的投影机、使用2个液晶面板的投影机或者使用4个或4个以上液晶面板的投影机。
在上述实施方式中，使用了光入射面和光射出面不同的透过型液晶面板，但是也可以使用光入射面和光射出面相同的反射型液晶面板。
在上述实施方式中，作为光调制装置使用了液晶面板，但是也可以使用液晶以外的光调制装置，包括采用微反射镜的器件等。此时，光束入射方及光束射出方的偏振板可以省略。
在上述实施方式中，只列举出从观看屏幕的方向进行投影的前投式投影机的示例，但是本发明也可以使用于从与观看屏幕的方向相反方进行投影的背投式投影机。
在上述实施方式中，在投影机中采用了本发明的光源装置，但是本发明不限于此，也可以在其他光学设备中使用本发明的光源装置。
实施本发明所需的最佳结构等在上面的说明中已做出阐述，但是本发明并不限定于此。也就是说，本发明虽然主要对于特定的实施方式特别进行了图示及说明，但是在不脱离本发明的技术构思及目的范围的状况下，对于上面所说明的实施方式，可以在形状、材料、数量及其他具体的结构方面，由从业者加以各种各样的变形。
因而，对上面所说明的形状、材料等做出限定的记述是为了使本发明的理解变得容易而示例记述的，并不用来限定本发明，因此，它们的形状、材料等的限定一部分或全部限定之外的部件名称上的记述均包含于本发明中。
权利要求
1.一种光源装置，其具备发光管，具有在电极间进行放电发光的发光部以及设置于上述发光部两端的密封部；反射器，使从上述发光管所放射出的光束一致于一定方向而予以射出；以及副反射镜，其反射面与上述反射器的反射面相对配置，将从上述发光管的上述发光部所放射出的光束朝向上述反射器反射；其特征为上述副反射镜具有可插通上述密封部的插通孔以及至少1个槽口，在上述密封部插通过上述插通孔的状态下，上述插通孔的内周面相对上述密封部用粘合剂来粘接固定，上述至少1个槽口和采用上述粘合剂的粘接固定部位之间至少一部分重叠。
2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征为上述副反射镜的构成包括颈状部，具有上述插通孔，沿着上述密封部的一端延伸；以及反射部，与上述颈状部的延伸方向基端一侧连接，具有上述反射面；在上述颈状部上形成有上述至少1个槽口。
3.根据权利要求1或2所述的光源装置，其特征为在上述副反射镜上形成有多个上述槽口，上述多个槽口以经过上述插通孔的中心位置的轴为中心对称配置。
4.一种光源装置，其具备发光管，具有在电极间进行放电发光的发光部以及设置于上述发光部两端的密封部；反射器，使从上述发光管所放射出的光束一致于一定方向而予以射出；以及副反射镜，其反射面与上述反射器的反射面相对配置，将从上述发光管的上述发光部所放射出的光束朝向上述反射器反射；其特征为上述副反射镜包括颈状部，具有插通孔并且沿着上述密封部的一端延伸，该插通孔中插通有上述密封部并且其内周面相对上述密封部用粘合剂进行粘接固定；以及反射部，与上述颈状部的延伸方向基端一侧连接，具有上述反射面，在上述颈状部上形成有至少1个开口，该开口从上述颈状部的外周面贯穿到上述插通孔的内周面；上述开口形成于与采用上述粘合剂的粘接固定部位相比更靠近上述颈状部的延伸方向基端一侧。
5.根据权利要求4所述的光源装置，其特征为在将该光源装置自重作用的方向规定为下方并且将与上述自重作用的方向相反的方向规定为上方时，上述开口形成于上述颈状部上的上述上方一侧。
6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征为上述开口形成于上述颈状部上的上述上方一侧以及上述下方一侧的双方上。
7.根据如权利要求4到6的任一项所述的光源装置，其特征为在上述颈状部上形成有至少1个槽口，该槽口和采用上述粘合剂的粘接固定部位至少一部分重叠。
8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征为上述开口上的与上述颈状部的延伸方向正交的方向的宽度尺寸设定为，比上述槽口上的与上述颈状部的延伸方向正交方向的宽度尺寸大，上述开口及上述槽口相互连接地形成。
9.一种投影机，其特征为，具备如权利要求1到8的任一项所述的光源装置；光调制装置，将从上述光源装置所射出的光束，根据图像信息进行调制；以及投影光学装置，对通过上述光调制装置调制后的光束进行放大投影。
全文摘要
本发明提供光源装置及投影机。光源装置具备光源灯(11)，具有发光部(111)及设置于该发光部(111)两端的密封部(1121)；反射器，将从该光源灯(11)所放射出的光束调整为一定方向予以射出；以及副反射镜(13)，其反射面(132A)与反射器的反射面相对配置，将从光源灯(11)的发光部(111)所放射出的光束朝向反射器进行反射。副反射镜(13)在对插通孔(131B)插通过密封部(1121)的状态下，插通孔(131B)的粘合面(131C)对密封部(1121)用粘合剂(133)来粘接固定。另外，副反射镜(13)的槽口(131A)的形成为，平面地跨过采用粘合剂(133)的粘接固定部位。
文档编号F21V17/00GK1673855SQ20051005388
公开日2005年9月28日 申请日期2005年3月14日 优先权日2004年3月23日
发明者竹泽武士, 藤泽尚平, 田中和裕, 小林弘幸, 寺岛亨 申请人:精工爱普生株式会社