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JP2011060643A - 光源装置及びプロジェクター - Google Patents

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JP2011060643A
JP2011060643A JP2009210307A JP2009210307A JP2011060643A JP 2011060643 A JP2011060643 A JP 2011060643A JP 2009210307 A JP2009210307 A JP 2009210307A JP 2009210307 A JP2009210307 A JP 2009210307A JP 2011060643 A JP2011060643 A JP 2011060643A
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Hiroshi Abe
浩士 阿部
Takeshi Takezawa
武士 竹澤
Toshihiro Hieda
敏博 稗田
Shingo Otsuka
紳悟 大塚
Kei Takada
圭 高田
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Abstract

【課題】高周波の異音の発生を抑制できる光源装置及びプロジェクターを提供すること。
【解決手段】放電灯5と、反射鏡(主反射鏡)6とを備えた光源装置411は、一端が放電灯5に接続され、他端が反射鏡6の外縁に沿って延出するリード線L1を有する。放電灯5は、内部に一対の電極EL,ERが配置される発光部511を備え、一方の電極ELは、リード線L1に接続される。反射鏡6は、略凹曲面状の反射面622と、反射面622にて反射された光が通過する開口部621とを有する。リード線L1は、放電灯5との接続部位から開口部621の端縁までの経路上に形成され、当該リード線L1を折り曲げてなる折曲部L11〜L13を有し、折曲部L11,L12の内角はそれぞれ鋭角である。
【選択図】図2

Description

本発明は、光源装置及びプロジェクターに関する。
従来、光源装置から出射された光束を変調して、画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面に拡大投射するプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターに採用される光源装置としては、超高圧水銀灯等の放電灯と、当該放電灯に設けられる反射鏡とを備えたものが知られている。このような放電灯は、一般的に、一対の電極及び放電物質が封入される放電空間が形成された略球状の発光部、及び、当該発光部から互いに離間する方向に延出する封止部を有する発光管と、当該各封止部を介して電極に接続される一対のリード線とを有する。
ここで、このような放電灯の点灯方式としては、直流点灯方式と交流点灯方式とがある。これらのうち、交流点灯方式は、一対のリード線を介して、前述の各電極に交流電流を供給して、放電灯を点灯させる方式である。この交流点灯方式によれば、各電極の消耗を抑制することができるので、当該放電灯の長寿命化を図ることができる。
しかしながら、交流点灯方式では、各電極が陰極及び陽極に交互に遷移するために、各電極の温度上昇に伴う放電空間内の内圧の変化によって放電灯が振動する。そして、当該放電灯の振動は、当該放電灯の固有振動数と共振する点で更に大きくなり、前述のリード線を介して反射鏡に伝達されることによって拡張され、光源装置から高周波の異音が発生するという問題がある。
このような問題に対し、反射鏡に貫通穴部を形成し、当該貫通穴部に金属製円筒管を配置し、当該金属製円筒管の内部に緩衝材製円筒管を配置した光源装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の光源装置では、反射鏡が設けられる封止部とは反対側の封止部から延出するリード線(給電線)が緩衝材製円筒管を挿通する。これにより、放電灯(発光管)の振動が、リード線を介して反射鏡に伝達されることを抑制し、前述の高周波の異音の発生を抑制する。
特開2009−43539号公報
しかしながら、特許文献1に記載の光源装置では、金属製円筒管及び緩衝材製円筒管が配置される貫通穴部を反射鏡に形成するため、発光部から出射され、当該貫通穴部に入射された光は、反射鏡によって適切に反射することができない。このため、当該光を光源装置から出射することができず、光の利用効率が低下するという問題がある。このため、高周波の異音の発生を抑制できる他の構成が要望されてきた。
本発明の目的は、高周波の異音の発生を抑制できる光源装置及びプロジェクターを提供することである。
前記した目的を達成するために、本発明の光源装置は、放電灯と、当該放電灯から出射された光を反射する反射鏡とを備えた光源装置であって、一端が前記放電灯に接続され、他端が前記反射鏡の外縁に沿って延出するリード線を有し、前記放電灯は、内部に一対の電極が配置される発光部を備え、前記一対の電極のうち、一方の電極は、前記リード線に接続され、前記反射鏡は、略凹曲面状の反射面と、前記反射面にて反射された光が通過する開口部とを有し、前記リード線は、前記放電灯との接続部位から前記開口部の端縁までの経路上に形成され、当該リード線を折り曲げてなる複数の折曲部を有し、前記複数の折曲部のうち、少なくとも2つの内角はそれぞれ鋭角であることを特徴とする。
このような放電灯としては、内部に一対の電極及び発光物質が封入される放電空間が形成された発光部と、当該発光部から互いに離間する方向に延出する一対の封止部とを有する発光管を備えたものを挙げることができ、例えば、超高圧水銀ランプ等を採用することができる。
本発明によれば、一端が発光部の反射鏡側とは反対側の電極に接続され、他端が当該反射鏡の外縁に沿って延出するリード線は、当該一端から反射鏡の開口部の端縁までの経路上に、複数の折曲部を有する。そして、これら折曲部のうち、少なくとも2つの折曲部の内角は、鋭角に設定されている。これによれば、放電灯が点灯して、当該放電灯が振動した場合でも、リード線の振動速度を低くすることができる。従って、反射鏡に当該振動が伝わる場合でも、高周波の異音の発生を抑制できる。また、交流点灯方式で、放電灯を高周波駆動させた場合には、リード線の振動速度を低くできるので、異音の発生を抑制しつつ、長寿命化を図ることができる。
また、反射鏡にリード線が挿通するための開口部を形成する必要がないので、反射鏡において発光部に対向する面の略全面を、当該発光部から入射される光を反射させる反射面として利用することができる。従って、発光部から出射される光の利用効率の低下を抑制することができる。
本発明では、前記複数の折曲部は、前記放電灯との接続部位から延出した位置に形成される第1折曲部と、前記第1折曲部から延出した位置に形成される第2折曲部と、前記第2折曲部から延出した位置に形成され、当該光源装置の光束出射側から見て前記開口部の端縁の外側に位置する第3折曲部とを備えることが好ましい。
ここで、折返部の数が多くなると、リード線の折返し工程、すなわち、光源装置の製造工程が多くなり、当該光源装置の製造コストが増大する。
これに対し、本発明では、リード線は、第1折曲部、第2折曲部及び第3折曲部の3つの折曲部を有するので、内角が鋭角に設定された2つの折曲部が含まれる折曲部の数を最小とすることができる。従って、光源装置の製造工程の簡略化及び製造コストの低減を図ることができる。
本発明では、前記第1折曲部及び前記第2折曲部のそれぞれの内角は、鋭角に設定されていることが好ましい。
本発明によれば、第1折曲部及び第2折曲部の内角を、それぞれ鋭角に設定することにより、当該各折曲部を鈍角に設定した場合に比べ、少なくとも10000Hz以下の放電灯の駆動周波数の範囲で、リード線の振動速度を低減させることができる。従って、前述の異音の発生を確実に抑制することができる。
本発明では、前記第1折曲部は、当該光源装置の光束出射側から見て、前記開口部の端縁の外側に位置することが好ましい。
ここで、リード線における放電灯への接続部位から第1折曲部までの寸法が大きくなると、放電灯の点灯時のリード線の振動速度が低減される。このため、本発明では、第1折曲部が、反射鏡の開口部の端縁の外側に位置することにより、当該第1折返部が開口部の端縁の内側にある場合に比べ、当該寸法を大きくすることができ、リード線の振動速度を低減することができる。従って、前述の異音の発生を一層確実に低減することができる。
或いは、本発明では、前記第1折曲部は、当該光源装置の光束出射側から見て、前記開口部の端縁の内側に位置することが好ましい。
ここで、放電灯及び反射鏡を内部に収納するハウジング(筐体)が設けられる場合には、当該ハウジング内にリード線を収納するスペースを確保する必要がある。しかしながら、反射鏡が有する開口部の端縁の外側に第1折曲部が位置する場合には、開口部の端縁から、放電灯の先端(反射鏡から露出する放電灯の先端)に向かってハウジングを絞り込むことができず、当該ハウジングが大型化する。
これに対し、本発明では、第1折曲部が開口部の端縁の内側に位置することにより、リード線を収納するためのハウジング内のスペースを小さくすることができる。従って、当該ハウジング、ひいては、光源装置の小型化を図ることができる。
本発明では、前記リード線は、前記放電灯との接続部位から前記第1折曲部に向かう方向が、当該光源装置から出射される光束の光軸に対して傾斜していることが好ましい。
本発明によれば、リード線における放電灯との接続部位から第1折曲部に向かう方向が、光源装置から出射される光束の光軸に対して直交する場合に比べ、当該接続部位からのリード線の延出方向の振動速度を一層低減することができる。従って、前述の異音の発生をより一層抑制できる。
本発明では、前記リード線は、前記放電灯との接続部位から前記第1折曲部に向かう方向が、前記光軸に対して前記反射鏡に近接する方向に傾斜していることが好ましい。
本発明によれば、放電灯との接続部位から延出するリード線が、反射鏡から離間する方向に傾斜する場合に比べ、当該リード線を収納するスペースが大きくならない。従って、前述のハウジングが設けられた場合に、当該ハウジングの大型化を防ぐことができ、光源装置の小型化を図ることができる。
また、本発明のプロジェクターは、前述の光源装置を備えることを特徴とする。
本発明によれば、前述の光源装置と同様の効果を奏することができるので、高輝度な画像を表示することができるほか、プロジェクターによる画像表示時に高周波の異音が発生することを抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係るプロジェクターの構成を示す模式図。 前記実施形態における放電灯及び主反射鏡を示す断面図。 前記実施形態における放電灯及び主反射鏡を示す斜視図 前記実施形態の比較例である光源装置を示す断面図。 前記実施形態における周波数応答解析結果を示す図。 本発明の第2実施形態に係るプロジェクターの光源装置の周波数応答解析結果を示す図。 本発明の第3実施形態に係るプロジェクターの光源装置を示す断面図。 前記実施形態における周波数応答解析結果を示す図。 本発明の第4実施形態に係るプロジェクターの光源装置を示す断面図。 前記実施形態における周波数応答解析結果を示す図。 前記実施形態の変形である光源装置を示す断面図。 前記実施形態の変形である周波数応答解析結果を示す図。 前記実施形態の変形である光源装置を示す断面図。 前記実施形態の変形である周波数応答解析結果を示す図。 前記実施形態の変形である光源装置を示す断面図。 前記実施形態の変形である光源装置を示す断面図。 本発明の第5実施形態に係るプロジェクターの光源装置を示す断面図。 前記実施形態における周波数応答解析結果を示す図。
〔1.第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態に係るプロジェクター1の構成を示す模式図である。
本実施形態に係るプロジェクター1は、内部に設けられた光源装置411から出射された光束を変調して、画像情報に応じた画像を形成し、当該画像をスクリーン等の被投射面上に拡大投射するものである。このプロジェクター1は、図1に示すように、外装筐体2、投射光学装置3及び画像形成装置4を備える。この他、プロジェクター1は、当該プロジェクター1内部を冷却する冷却ファン等で構成される冷却ユニット91、プロジェクター1内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット92、及び、プロジェクター1全体を制御する制御ユニット93等を備える。
〔外装筐体及び投射光学装置の構成〕
外装筐体2は、合成樹脂又は金属により全体略直方体状に形成された筐体であり、前述の各装置3,4及び各ユニット91〜93等を内部に収納配置する。
投射光学装置3は、後述する画像形成装置4にて形成された画像を被投射面上に結像させるとともに、当該画像を拡大投射する。この投射光学装置3は、図示を省略するが、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
〔画像形成装置の構成〕
画像形成装置4は、前述の制御ユニット93による制御の下、画像情報に応じた画像光を形成する光学装置である。この画像形成装置4は、照明光学装置41、色分離光学装置42、リレー光学装置43及び電気光学装置44と、内部に設定された設計上の光軸である照明光軸A上の所定位置に各装置41〜44を収納配置するほか、投射光学装置3を支持する光学部品用筐体45とを備える。
照明光学装置41は、光源装置411、一対のレンズアレイ412,413、偏光変換素子414及び重畳レンズ415を備える。このうち、光源装置411は、ハウジング416と、当該ハウジング416内に収納される放電灯5、主反射鏡6及び平行化凹レンズ7とを備える。これら放電灯5及び主反射鏡6の構成については、後に詳述する。
色分離光学装置42は、ダイクロイックミラー421,422及び反射ミラー423を備え、リレー光学装置43は、入射側レンズ431、リレーレンズ433及び反射ミラー432,434を備える。
電気光学装置44は、フィールドレンズ441と、光変調装置としての3つの液晶パネル442(赤色光用、緑色光用及び青色光用の液晶パネルを、それぞれ442R,442G,442Bとする)と、それぞれ3つの入射側偏光板443、視野角補償板444及び出射側偏光板445と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム446とを備える。
このような画像形成装置4では、照明光学装置41により照明領域内の照度が略均一化された光束が出射され、当該光束は、色分離光学装置42により、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3つの色光に分離される。これら分離された各色光は、各液晶パネル442にて画像情報に応じてそれぞれ変調され、色光毎の画像が形成される。そして、当該色光毎の画像は、クロスダイクロイックプリズム446にて合成され、投射光学装置3により被投射面上に拡大投射される。
〔放電灯の構成〕
図2及び図3は、放電灯5及び主反射鏡6をそれぞれ示す断面図及び斜視図である。
放電灯5は、供給されるランプ電流(本実施形態では、交流電流)により発光する光源である。この放電灯5は、図2及び図3に示すように、石英ガラスにより形成された発光管51と、当該発光管51に取り付けられる副反射鏡52、リード線L1及び他のリード線(図示省略)とを備える。
〔発光管の構成〕
発光管51は、発光部511と、一対の封止部512,513とを備える。このような放電灯5としては、高輝度発光する種々の放電光源ランプを採用することができ、例えば、超高圧水銀ランプ等を採用することができる。
発光部511は、発光管51の中央部分に略球状に形成されている。この発光部511の内部には、一対の電極E(図2において左側の電極をEL、右側の電極をERとする)と、水銀、希ガス及び少量のハロゲンを含む発光物質とが封入される放電空間Dが形成されている。
一対の封止部512,513(図2において左側の封止部を512、右側の封止部を513とする)は、発光部511の両端から互いに離間する方向に延出しており、当該各封止部512,513における発光部511とは反対側の端部は、ガラス材料等で封止されている。これら封止部512,513の内部には、電極EL,ERにそれぞれ電気的に接続されるモリブデン製の金属箔5121,5131が挿入されている。これら金属箔5121,5131は、それぞれ、封止部512,513の外部に延出するタングステン製の電極引出線514,515に接続されている。これらのうち、電極引出線514の先端(封止部512外に露出する部位の先端)には、圧着接続子516が設けられている。
圧着接続子516には、リード線L1が接続され、電極引出線515には、他のリード線(図示省略)が接続される。これらリード線は、図示を省略するが、コネクターを介して点灯装置(ともに図示省略)に接続される。そして、点灯装置からのランプ電流が、各リード線を介して電極引出線514,515に供給されると、金属箔5121,5131を介して電極EL,ER間に電位差が生じて放電が発生し、アーク像が形成されて発光部511内部が発光する。
なお、当該リード線L1の形状については、後に詳述する。
〔主反射鏡の構成〕
ここで、主反射鏡6について先に説明する。
主反射鏡6は、本発明の反射鏡に相当し、入射された光を反射させて、照明光軸A上の第2焦点に収束させるガラス製の一体成形品である。この主反射鏡6は、封止部513にセメント等の接着剤Sにより固定される略円筒状の首状部61と、当該首状部61から凹曲面状に拡がる反射部62とを有する。
首状部61は、封止部513が挿通される開口部611を有する。この開口部611内には、封止部513が挿通された状態で接着剤Sが注入され、これにより、封止部512と主反射鏡6とが接着固定される。
反射部62における封止部512側には、開口部621が形成されており、また、当該反射部62において発光部511に対向する回転曲線形状の内面には、反射面622が形成されている。この反射面622は、可視光線を反射させ、赤外線及び紫外線を透過させるコールドミラーとして形成されている。そして、当該反射面622にて反射された光は、開口部621を介して、主反射鏡6の外部に出射される。
また、反射部62には、開口部621の端縁の一部に切欠623が形成されている。
なお、本実施形態では、主反射鏡6は、反射面622として回転楕円面を有する楕円面リフレクターで構成されているが、回転放物面を有する放物面リフレクターで構成してもよい。この場合には、平行化凹レンズ7を省略した構成とする。さらに、主反射鏡6は、自由曲面リフレクターで構成してもよい。
〔副反射鏡の構成〕
副反射鏡52は、発光部511から射出された光のうち、主反射鏡6側とは反対側に射出された光を、当該主反射鏡6の反射面622に向かって反射させるガラス製の成形品である。この副反射鏡52は、略円筒状の首状部521と、当該首状部521における発光部513側の端部から拡がって、発光部511における封止部512側を覆う反射部522とを有する。
首状部521は、封止部512が挿通される開口部5211を有する。この開口部5211内には、封止部512が挿通された状態で接着剤Sが注入され、これにより、封止部512と副反射鏡52とが接着固定される。
反射部522は、発光部511の外形に沿う略椀状に形成されており、当該発光部511と対向する面には、反射面5221が形成されている。この反射面5221は、可視光線を反射し、かつ、赤外線及び紫外線を透過するコールドミラーとして形成されている。
〔リード線の形状〕
リード線L1は、前述のように、一端が圧着接続子516に取り付けられ、主反射鏡6の反射部62の外縁に沿って延出した後、他端がコネクターを介して点灯装置(ともに図示省略)に接続される。このリード線L1は、圧着接続子516との接続部位から、開口部621端縁までの経路上(換言すると、発光部511の中心C(電極E間の中心C)を通り、かつ、光源装置411から出射される光束の光軸Zに直交する仮想の平面Pに至るまでの経路上)に、当該リード線L1を折り曲げてなる複数の折曲部を有する。詳述すると、当該複数の折曲部は、圧着接続子516との接続部位から、主反射鏡6における光束出射側の端部までの経路上に、それぞれ形成されている。なお、光学部品用筐体45内に光源装置411が配置された場合には、当該光学部品用筐体45の内部に設定された照明光軸Aと、光軸Zとは一致する。
具体的に、リード線L1は、本実施形態では、第1折曲部L11、第2折曲部L12及び第3折曲部L13を有し、側面視略N字状に形成されている。
第1折曲部L11は、圧着接続子516との接続部位から延出した位置に形成されている。この第1折曲部L11は、光源装置411の光束出射側から見て、開口部621端縁の内側に形成されている。なお、圧着接続子516との接続部位からのリード線L1の延出方向と、光軸Z(圧着接続子516の延出方向であり、発光管51の軸方向)とは、略直交している。
第2折曲部L12は、第1折曲部L11から延出した位置に形成されている。この第2折曲部L12は、光源装置411の光束出射側から見て、開口部621端縁の内側で、かつ、第1折曲部L11より光軸Zに近い位置に形成されている。
第3折曲部L13は、第2折曲部L12から延出した位置で、かつ、反射部62の外側に形成されている。すなわち、第3折曲部L13は、光源装置411の光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されている。なお、当該第3折曲部L13は、光軸Zに沿う方向の封止部512の略中央を通り、かつ、当該光軸Zに略直交する仮想の平面より光束出射側(圧着接続子516側)に形成されている。
これらのうち、第1折曲部L11及び第2折曲部L12の内角は、それぞれ鋭角(90°より小さい角度)に設定されており、第3折曲部L13の内角は、略直角に設定されている。具体的に、本実施形態では、圧着接続子516から第1折曲部L11に至る経路と、第2折曲部L12から第3折曲部L13に至る経路とは、それぞれ略平行となっており、各折曲部L11,L12の内角は、それぞれ略38°に設定されている。
そして、リード線L1は、主反射鏡6に接触しないように配置される。
なお、これら各折曲部L11〜L13の折曲点は、同一平面上に位置しているが、これに限らず、光源装置411の光束出射側から見て、互いにずれていてもよい。例えば、第1折曲部L11及び第3折曲部L13が同一平面上にあり、第2折曲部L12が、当該各折曲部L11,L13に対してずれていてもよい。
〔光源装置の比較例〕
図4は、本実施形態に係る光源装置411の比較例である光源装置411Aを示す断面図である。なお、図4以降に示す各光源装置の断面図においては、平行化凹レンズ7及びハウジング416の図示を省略する。
ここで、光源装置411に対する比較例である光源装置411Aについて説明する。
光源装置411Aは、光源装置411と同様の構成を備えるが、リード線の形状が異なる点において、光源装置411Aと光源装置411とは相違する。
この光源装置411Aに用いられるリード線LAは、図4に示すように、圧着接続子516との接続部位から、開口部621の端縁(主反射鏡6における光束出射側の端部)までの経路上に形成された各折曲部LA1〜LA3を有する。そして、第1折曲部LA1及び第2折曲部LA2の内角は、それぞれ鈍角(90°より大きい角度)に設定され、第3折曲部LA3の内角は、略直角に設定されている。
具体的に、第1折曲部LA1は、圧着接続子516との接続部位から、光軸Zに対する略直交方向に延出した位置に形成されており、内角は略113°に設定されている。そして、当該第1折曲部LA1は、光源装置411Aの光束出射側から見て、開口部611端縁の内側に形成されている。
第2折曲部LA2は、第1折曲部LA1から延出した位置に形成されており、内角は略113°に設定されている。この第2折曲部LA2は、光源装置411Aの光束出射側から見て、開口部611端縁の内側に位置で、かつ、第1折曲部LA1より光軸Zから離れた位置に形成されている。
第3折曲部LA3は、第2折曲部LA2から延出した位置に形成される。この第3折曲部LA3は、光源装置411Aの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側で、かつ、前述の切欠623に応じた位置に形成されており、リード線LAが、反射部62に接触しないように配置される。
〔リード線の振動速度〕
図5は、リード線L1,LAの周波数応答解析結果を示す図である。なお、図5以降の周波数応答解析結果を示す図においては、横軸に放電灯の駆動周波数を示し、縦軸に圧着接続子516からの延出方向におけるリード線の振動速度を示す。
前述の光源装置411,411Aにおいて、放電灯5を点灯させた場合、光源装置411Aに比べて、光源装置411ではリード線L1の振動速度が小さくなる。
具体的に、図5において点線で示すように、光源装置411Aでは、10000Hz以下の範囲で、リード線LAの振動速度は、略「1.0E−05」(m/sec/N)である。これに対し、図5において実線で示すように、光源装置411では、同範囲で、リード線L1の振動速度は、略「1.0E−06」(m/sec/N)である。この振動速度は、高いほど高周波音を発生させる要因となる。従って、発光管51が振動した場合でも、光源装置411Aに比べて、光源装置411では高周波音の発生が抑制される。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクター1によれば、以下の効果がある。
(1)リード線L1は、圧着接続子516との接続部位から、開口部621端縁(主反射鏡6の光束出射側の端部)までの経路上に、内角が鋭角に設定された第1折曲部L11及び第2折曲部L12と、内角が略直角に設定された第3折曲部L13とを有する。これによれば、放電灯5が点灯して振動した場合に、前述のように、リード線L1の振動速度(圧着接続子516との接続部位からの延出方向への振動速度)を低減できる。従って、高周波の異音の発生を抑制できる。
(2)第1折曲部L11及び第2折曲部L12の内角は、それぞれ鋭角に設定されている。これによれば、各折曲部LA1,LA2を鈍角に設定したリード線LAに比べ、放電灯5の10000Hz以下の駆動周波数の範囲で、リード線L1の振動速度を低減させることができる。従って、前述の異音の発生を確実に抑制することができる。
(3)リード線L1は、反射部62を貫通しないので、当該反射部62に形成された反射面622の全面を、発光部511から入射される光の反射に利用することができる。従って、反射部62にリード線L1が貫通する孔部を形成した場合に生じる光の利用効率の低下を抑制することができる。
〔2.第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、前述のプロジェクター1と同様の構成及び機能を備えるが、当該プロジェクター1に採用された光源装置411のリード線L1に比べて、線径の小さい(細い)リード線を有する光源装置を備える点で、本実施形態に係るプロジェクターと当該プロジェクター1とは相違する。
図6は、リード線L1の略1/2の線径を有するリード線の周波数応答解析結果を示す図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、図示を省略するが、リード線L1と略同形状を有するものの、当該リード線L1の略1/2の線径を有するリード線を備える。具体的に、前述のリード線L1の線径が0.5mmであったのに対し、本実施形態では、リード線の線径は、0.25mmに設定されている。
このリード線の振動速度は、図6において実線で示されるように、同図において一点鎖線で示すリード線L1の振動速度、及び、同図において点線で示すリード線LAの振動速度に比べて、10000Hz以下の放電灯5の駆動周波数の範囲で小さくなる。従って、前述のように、当該リード線を有する光源装置では、光源装置411,411Aに比べて、高周波音の発生を一層抑制することができる。
以上説明した本実施形態のプロジェクターによれば、前述のプロジェクター1が奏する効果を一層好適に奏することができる。
〔3.第3実施形態〕
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、前述のプロジェクター1と同様の構成を備えるが、リード線の第1折曲部の位置が、光源装置の光束出射側から見て、第1折曲部L11の位置より光軸Zから離れている点で、本実施形態に係るプロジェクターと当該プロジェクター1とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図7は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置411Bを示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、光源装置411に代えて、光源装置411Bを備えるほかは、プロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。また、光源装置411Bは、リード線L1に代えて、リード線L2を有するほかは、光源装置411と同様の構成を備える。
リード線L2は、リード線L1と同様に、一端が圧着接続子516に接続され、反射部62の外縁に沿って延出した後、他端がコネクターを介して点灯装置(ともに図示省略)に接続される。このリード線L2は、当該圧着接続子516との接続部位から、開口部621端縁までの経路上に、当該リード線L2を折り曲げてなる複数の折曲部を有する。そして、本実施形態では、当該リード線L2は、図7に示すように、第1折曲部L21、第2折曲部L22及び第3折曲部L23を有し、側面視略N字状に形成されている。
第1折曲部L21は、光軸Zに対して略直交方向に圧着接続子516から延出した位置で、かつ、光源装置411Bの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されている。
第2折曲部L22は、第1折曲部L21から延出した位置で、かつ、光源装置411Bの光束出射側から見て、開口部621の端縁の内側に位置している。
第3折曲部L23は、第2折曲部L22から延出した位置で、かつ、光源装置411Bの光束出射側から見て、開口部611の端縁の外側に形成されている。
この第2折曲部L22から第3折曲部L23に向かう方向は、圧着接続子516から第1折曲部L21に向かう方向と略平行であり、当該第1折曲部L21及び第2折曲部L22の内角は、それぞれ鋭角となるように設定されている。具体的に、本実施形態では、第1折曲部L21及び第2折曲部L22の内角は、それぞれ略23°に設定され、第3折曲部L23の内角は、略直角に設定されている。
図8は、光源装置411Bの周波数応答解析結果を示す図である。
光源装置411Bでは、図8において実線で示すように、10000Hz以下の駆動周波数の範囲で、リード線L2の振動速度は略「1.0E−10」(m/sec/N)となる。このため、当該範囲では、リード線L2の振動速度は、同図において一点鎖線で示すリード線L1の振動速度、及び、同図において点線で示すリード線LAの振動速度に比べて低減される。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、プロジェクター1が有する効果(1)〜(3)と同様の効果があるほか、以下の効果がある。
(4)第1折曲部L21が、開口部621の端縁より外側に位置することにより、圧着接続子516から第1折曲部L21までの寸法を大きくすることができるので、高周波音の発生をより好適に抑制することができる。
なお、リード線L2は、本実施形態では、リード線L1と同様に、線径が0.5mmに設定されているが、前述のように、当該線径を小さく(細く)することで、リード線L2の振動速度をより小さくすることができる。
〔4.第4実施形態〕
次に、本発明の第4実施形態に係るプロジェクターについて説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、前述のプロジェクター1と同様の構成を備える。ここで、当該プロジェクター1では、圧着接続子516から第1折曲部L11に向かうリード線L1の延出方向は、光軸Zに対する略直交方向であった。これに対し、本実施形態に係るプロジェクターでは、リード線の延出方向は光軸Zに対して傾斜する。この点で、本実施形態に係るプロジェクターと、プロジェクター1は相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図9は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置411Cを示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、光源装置411に代えて、光源装置411Cを備えるほかは、プロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。この光源装置411Cは、リード線L1に代えて、リード線L3を有するほかは、光源装置411と同様の構成を備える。
リード線L3は、図9に示すように、一端が圧着接続子516に接続され、反射部62の外縁に沿って延出した後、他端がコネクターを介して点灯装置(ともに図示省略)に接続される。このリード線L3の圧着接続子516からの延出方向は、主反射鏡6に近接するように光軸Zに対して傾斜しており、本実施形態では、当該延出方向と光軸Zとの角度は75°に設定されている。
このようなリード線L3は、リード線L1と同様に、圧着接続子516との接続部位から、開口部621の端縁までの経路上に、当該リード線L3を折り曲げてなる第1折曲部L31、第2折曲部L32及び第3折曲部L33を有する。
第1折曲部L31は、圧着接続子516から延出した位置に形成されており、内角が略36°に設定されている。この第1折曲部L31は、光源装置411Cの光束出射側から見て、主反射鏡6の開口部621端縁の内側に形成されている。
第2折曲部L32は、第1折曲部L31から延出した位置に形成されており、内角が略21°に設定されている。この第2折曲部L32は、光源装置411Cの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側で、かつ、第1折曲部L31より光軸Zに近い位置に形成されている。
第3折曲部L33は、第2折曲部L32から延出した位置で、かつ、光源装置411Cの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されている。この第3折曲部L33の内角は、略直角に設定されている。このような第3折曲部L33は、前述の第3折曲部L13,L23と同様に、光軸Zに沿う方向における封止部512の略中央を通り、かつ、当該光軸Zに直交する平面より、やや圧着接続子516側に位置している。
図10は、光源装置411Cの周波数応答解析結果を示す図である。
リード線L3の振動速度は、図10において実線で示すように、10000Hz以下の放電灯5の駆動周波数の範囲で、同図において一点鎖線で示すリード線L1の振動速度より、一部(5000Hz近傍)を除いて低くなっている。
これによれば、リード線L1を用いた光源装置411の比べ、リード線L3を用いた光源装置411Cでは、高周波音の発生が一層抑制される。なお、前述のように、線径が小さい(細い)ほど、当該リード線L3の効果は顕著となる。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、前述のプロジェクター1が有する効果(1)〜(3)と同様の効果があるほか、以下の効果がある。
(5)圧着接続子516との接続部位からのリード線L3の延出方向が、光軸Zに対して直交する場合に比べ、当該延出方向のリード線L3の振動速度を低減できる。従って、前述の異音の発生をより一層抑制できる。
(6)リード線L3が、主反射鏡6から離間する方向に傾斜して延出する場合に比べ、当該リード線L3を収納するハウジング416内のスペースが大きくならない。従って、ハウジング416、ひいては、光源装置411Cの小型化を図ることができる。
図11は、光源装置411Cの変形である光源装置411Dを示す断面図である。
前述の光源装置411Cの効果は、圧着接続子516からのリード線の延出方向と光軸Zとの角度を更に小さくした光源装置411Dを採用することにより、一層好適に奏することができる。以下、光源装置411Dについて説明する。
光源装置411Dは、図11に示すように、リード線L3に代えて、リード線L4を備えるほかは、光源装置411Cと同様の構成を備える。このリード線L4の圧着接続子516からの延出方向は、主反射鏡6に近接するように、光軸Zに対して略60°に設定されている。
このようなリード線L4は、圧着接続子516との接続部位から、開口部621端縁までの経路上に、当該リード線L4を折り曲げてなる第1折曲部L41、第2折曲部L42及び第3折曲部L43を有する。
第1折曲部L41は、圧着接続子516から延出した位置に形成され、内角が略24°に設定されている。
第2折曲部L42は、第1折曲部L41から延出した位置に形成され、内角が略0°に設定されている。すなわち、第2折曲部L42は、略U字状に折り返すように形成されている。これら第1折曲部L41及び第2折曲部L42は、光源装置411Dの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側に形成されており、第2折曲部L42は、第1折曲部L41より光軸Zに近い位置に形成されている。
第3折曲部L43は、第2折曲部L42から延出した位置で、かつ、光源装置411Dの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されている。そして、当該第3折曲部L43の内角は、略直角に設定されている。
図12は、光源装置411Dの周波数応答解析結果を示す図である。
リード線L4の振動速度は、図12において実線で示すように、10000Hz以下の放電灯5の駆動周波数の範囲で、略「1.0E−08」〜「1.0E−09」(m/sec/N)である。この振動速度は、同図において一点鎖線で示すリード線L1の振動速度、及び、二点鎖線で示すリード線L3の振動速度に対して低くなっている。
これによれば、リード線L1,L3を用いた光源装置411,411Cに比べ、リード線L4を用いた光源装置411Dでは、前述の高周波の異音の発生が一層抑制される。従って、光源装置411Dを採用したプロジェクターによれば、プロジェクター1、及び、光源装置411Cを備えたプロジェクターより、当該異音の発生を一層抑制できる。
なお、圧着接続子516からのリード線の延出方向を傾斜させることによる高周波音の発生抑制という効果は、光源装置411Aの変形である光源装置411E〜411Gにおいても奏することができる。
以下、光源装置411E〜411Gについて説明する。
図13は、光源装置411Eを示す断面図である。
光源装置411Eは、リード線LAに代えて、リード線LEを備えるほかは、光源装置411Aと同様の構成を備える。また、リード線LEは、図13に示すように、一端が光軸Zに対して傾斜するように圧着接続子516に接続され、反射部62の外縁に沿って延出する。このリード線LEは、当該圧着接続子516との接続部位から、開口部621の端縁までの経路上に、当該リード線LEを折り曲げてなる第1折曲部LE1、第2折曲部LE2及び第3折曲部LE3を有する。
第1折曲部LE1は、光軸Zに対して略60°傾斜するように圧着接続子516から延出した位置に形成され、内角は略148°に設定されている。この第1折曲部LE1は、光源装置411Eの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側に位置する。
第2折曲部LE2は、第1折曲部LE1から延出した位置に形成されており、内角は略118°に設定されている。この第2折曲部LE2は、光源装置411Eの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側で、かつ、第1折曲部LE1より光軸Zから離間した位置に形成されている。また、当該第2折曲部LE2は、光軸Zに直交する方向から見て(図13を視認する方向から見て)、当該開口部621端縁と重なる位置に形成される。
第3折曲部LE3は、第2折曲部LE2から延出した位置で、かつ、光源装置411Eの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されている。この第3折曲部LE3の内角は、略直角に設定されている。また、当該第3折曲部LE3は、前述の切欠623に対応した位置に配置される。
図14は、光源装置411Eの周波数応答解析結果を示す図である。
リード線LEの振動速度は、図14において実線で示すように、10000Hz以下の放電灯5の駆動周波数の範囲で、略「1.0E−06」(m/sec/N)であり、同図において点線で示すリード線LAの振動速度より低くなる。これによれば、前述のように、リード線LEを用いた光源装置411Eは、リード線LAを用いた光源装置411Aに比べて、高周波音の発生を抑制できる。
図15及び図16は、光源装置411Eの変形である光源装置411F,411Gをそれぞれ示す断面図である。
以上説明のようなリード線を光軸Zに対して傾斜させることの効果は、第1折曲部、第2折曲部及び第3折曲部のそれぞれの内角に依存しない。以下、当該効果と内角とについて説明する。
図15に示す光源装置411Fは、リード線LEに代えて、リード線LFを有するほかは、光源装置411Eと同様の構成を有する。このリード線LFは、圧着接続子516との接続部位から、開口部621端縁までの経路上に、第1折曲部LF1、第2折曲部LF2及び第3折曲部LF3を備える。
第1折曲部LF1は、光軸Zに対して略65°で圧着接続子516から延出した位置に形成され、当該第1折曲部LF1の内角は、略143°に設定されている。
第2折曲部LF2は、第1折曲部LF1から延出した位置に形成され、当該第2折曲部LF2の内角は、略126°に設定されている。これら第1折曲部LF1及び第2折曲部LF2は、光源装置411Fの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側に形成され、第2折曲部LF2は、第1折曲部LF1より光軸Zから離間した位置に形成される。
第3折曲部LF3は、第2折曲部LF2から延出した位置に形成され、当該第3折曲部LF3の内角は、略98°に設定されている。この第3折曲部LF3は、光源装置411Fの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されており、詳述すると、前述の切欠623に応じた位置に形成されている。
また、図16に示す光源装置411Gは、リード線LEに代えて、リード線LGを有するほかは、光源装置411Eと同様の構成を有する。このリード線LGは、圧着接続子516との接続部位から、開口部621の端縁までの経路上に、第1折曲部LG1、第2折曲部LG2及び第3折曲部LG3を備える。
第1折曲部LG1は、光軸Zに対して略115°傾斜するように圧着接続子516から延出した位置に形成され、当該第1折曲部LF1の内角は、略88°に設定されている。
第2折曲部LG2は、第1折曲部LG1から延出した位置に形成され、当該第2折曲部LG2の内角は、略103°に設定されている。これら第1折曲部LG1及び第2折曲部LG2は、光源装置411Gの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側に形成され、第2折曲部LG2は、第1折曲部LG1より光軸Zから離間した位置に形成される。
第3折曲部LG3は、第2折曲部LG2から延出した位置に形成され、当該第3折曲部LG3の内角は、略79°に設定されている。この第3折曲部LG3は、光源装置411Gの光束出射側から見て、開口部621端縁の外側に形成されている。
そして、リード線LF,LGの周波数応答解析の結果は図示を省略するが、光源装置411F,411Gにおいても、リード線LAに比べて、リード線LF,LGの振動速度を低減することができ、前述の異音の発生を抑制できるという効果を奏することができる。
〔5.第5実施形態〕
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
本実施形態に係るプロジェクターは、前述のプロジェクター1と同様の構成及び機能を有する。ここで、前述の光源装置411B(図7)では、リード線L2は、光軸Zに対して略直交するように圧着接続子516に接続されていたのに対し、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置では、リード線が光軸Zに傾斜するように、圧着接続子516に接続される点で、本実施形態に係るプロジェクターと、当該光源装置411Bを備えるプロジェクターとは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図17は、本実施形態に係るプロジェクターが備える光源装置411Hを示す断面図である。
本実施形態に係るプロジェクターは、光源装置411Bに代えて、光源装置411Hを備えるほかは、当該光源装置411Bを備える前述のプロジェクターと同様の構成及び機能を有する。この光源装置411Hは、図17に示すように、リード線L2に代えて、リード線L5を有するほかは、光源装置411Bと同様の構成を備える。
リード線L5は、前述の各リード線と同様に、一端が、光軸Zに対して傾斜するように圧着接続子516に接続され、反射部62の外縁に沿って延出した後、他端がコネクターを介して点灯装置(ともに図示省略)に接続される。このリード線L5は、当該圧着接続子516との接続部位から、開口部621の端縁までの経路上に、当該リード線L5を折り曲げてなる第1折曲部L51、第2折曲部L52及び第3折曲部L53を有する。なお、本実施形態では、当該各折曲部L51〜L53は、封止部512における光軸Zに沿う方向の中央を通り、かつ、当該光軸Zに直交する平面より、光源装置411Hの光束出射側に位置している。
第1折曲部L51は、圧着接続子516から、主反射鏡6に近接する方向に光軸Zに対して略70°傾斜して延出した位置に形成され、内角は略17°に設定されている。
第2折曲部L52は、第1折曲部L51から延出した位置に形成され、内角は略0°に設定されている。すなわち、第2折曲部L52は、リード線L5を略U字状に折り返すことで形成されている。
第3折曲部L53は、第2折曲部L52から延出した位置に形成されており、内角は略直角に設定されている。
これらのうち、第2折曲部L52は、光源装置411Hの光束出射側から見て、開口部621端縁の内側に形成されているが、第1折曲部L51及び第3折曲部L53は、開口部621端縁の外側に形成されている。そして、第1折曲部L51と第3折曲部L53との距離は、前述の第1折曲部L21と第3折曲部L23(ともに図7参照)との距離よりも短くなっている。
図18は、光源装置411Hの周波数応答解析結果を示す図である。
リード線L5の振動速度は、図18において実線で示すように、10000Hz以下の放電灯5の駆動周波数の範囲で、同図において一点鎖線で示すリード線L1の振動速度、及び、同図において二点鎖線で示すリード線L2の振動速度に比べて低くなっている。これによれば、リード線L5が、リード線L1,L2に比べて振動しにくくなっていることが分かる。このため、前述のように、光源装置411Hでは、光源装置411,411Bに比べて、高周波音が発生しにくくなっている。
以上説明した本実施形態に係るプロジェクターによれば、前述の効果(1)〜(6)をより好適に奏することができる。
なお、本実施形態では、リード線L5の線径は0.5mmとしているが、前述のように、当該線径を小さく(細く)することにより、リード線L5の振動速度を一層低くすることができ、これにより、高周波音の発生を一層低減することができる。
〔6.実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、リード線は3つの折曲部を有するが、本発明はこれに限らない。すなわち、リード線に形成される折曲部の数は、内角が鋭角に設定された2つの折曲部を含んで3つ以上であれば、適宜設定可能である。例えば、それぞれ内角が鋭角に設定された3つの折曲部を有するリード線を採用してもよく、5つの折曲部を有するリード線を採用してもよい。
前記各実施形態では、第1折曲部、第2折曲部及び第3折曲部の内角を、それぞれ上記のように設定したが、本発明はこれに限らない。すなわち、各折曲部の内角は、適宜設定可能である。
前記第3〜第5実施形態では、圧着接続子516からのリード線の延出方向と光軸Zとの角度を、上記のように設定したが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該角度も適宜設定可能である。
前記各実施形態では、第3折曲部L13,L23,L33,L43,L53は、開口部621の端縁から、各光源装置の光束出射側(封止部512側)に位置していたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第3折曲部は、開口部621の端縁近傍に配置してもよい。この場合、当該第3折曲部を切欠623内に配置するようにしてもよい。この際、切欠623の端縁から、第3折曲部、すなわち、リード線が離間するように配置させやすくすることができ、当該リード線の振動を主反射鏡6に伝えにくくすることができる。
前記各実施形態では、プロジェクターは、3つの液晶パネル442R,442G,442Bを備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、2つ以下、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクターにも、本発明を適用可能である。
前記各実施形態では、画像形成装置4は平面視略L字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略U字形状を有した構成を採用してもよい。
前記各実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル442を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネル442を備えたプロジェクターを例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いたプロジェクターにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側及び光束射出側の偏光板443,445は省略することができる。
前記各実施形態では、光源装置411,411A〜411Hを、プロジェクターに採用した例を挙げたが、本発明はこれに限らない。すなわち、このような光源装置は、スタンド等の照明装置に利用することも可能である。
本発明は、光源装置に利用でき、特に、プロジェクターに採用される光源装置に好適に利用することができる。
1…プロジェクター、5…放電灯、6…主反射鏡(反射鏡)、621…開口部、622…反射面、411,411B〜411D,411H…光源装置、511…発光部、E(EL,ER)…電極、L1〜L5…リード線、L11,L21,L31,L41,L51…第1折曲部(折曲部)、L12,L22,L32,L42,L52…第2折曲部(折曲部)、L13,L23,L33,L43,L53…第3折曲部(折曲部)、Z…光軸。

Claims (8)

  1. 放電灯と、当該放電灯から出射された光を反射する反射鏡とを備えた光源装置であって、
    一端が前記放電灯に接続され、他端が前記反射鏡の外縁に沿って延出するリード線を有し、
    前記放電灯は、内部に一対の電極が配置される発光部を備え、
    前記一対の電極のうち、一方の電極は、前記リード線に接続され、
    前記反射鏡は、略凹曲面状の反射面と、前記反射面にて反射された光が通過する開口部とを有し、
    前記リード線は、前記放電灯との接続部位から前記開口部の端縁までの経路上に形成され、当該リード線を折り曲げてなる複数の折曲部を有し、
    前記複数の折曲部のうち、少なくとも2つの内角はそれぞれ鋭角である
    ことを特徴とする光源装置。
  2. 請求項1に記載の光源装置において、
    前記複数の折曲部は、
    前記放電灯との接続部位から延出した位置に形成される第1折曲部と、
    前記第1折曲部から延出した位置に形成される第2折曲部と、
    前記第2折曲部から延出した位置に形成され、当該光源装置の光束出射側から見て前記開口部の端縁の外側に位置する第3折曲部とを備える
    ことを特徴とする光源装置。
  3. 請求項2に記載の光源装置において、
    前記第1折曲部及び前記第2折曲部のそれぞれの内角は、鋭角に設定されている
    ことを特徴とする光源装置。
  4. 請求項2又は請求項3に記載の光源装置において、
    前記第1折曲部は、当該光源装置の光束出射側から見て、前記開口部の端縁の外側に位置する
    ことを特徴とする光源装置。
  5. 請求項2又は請求項3に記載の光源装置において、
    前記第1折曲部は、当該光源装置の光束出射側から見て、前記開口部の端縁の内側に位置する
    ことを特徴とする光源装置。
  6. 請求項2から請求項5のいずれかに記載の光源装置において、
    前記リード線は、前記放電灯との接続部位から前記第1折曲部に向かう方向が、当該光源装置から出射される光束の光軸に対して傾斜している
    ことを特徴とする光源装置。
  7. 請求項6に記載の光源装置において、
    前記リード線は、前記放電灯との接続部位から前記第1折曲部に向かう方向が、前記光軸に対して前記反射鏡に近接する方向に傾斜している
    ことを特徴とする光源装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれかに記載の光源装置を備えることを特徴とするプロジェクター。
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