CN1611831A - 反射镜和具有反射镜的光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种反射镜，通过将突起部与反射镜的反射面中的后方侧端部的距离规定在最佳范围内，就不在反射面上产生应变，而能使从灯放射的光准确地向期望的方向反射。本发明的反射镜是大致成碗状，由将灯放射的光进行反射的反射面、用于配置灯的颈部、形成在前方侧和后方侧的开口部构成，其特征在于，在上述反射镜的内面中，在从上述反射面的后方侧端部向着反射镜的后方侧离开2.5mm以上的区域中形成了环状的突起部。

Description

反射镜和具有反射镜的光源装置

技术领域

本发明涉及硼硅酸盐玻璃制的反射镜，另外还涉及在该反射镜中具有超高压水银灯的光源装置。

背景技术

作为液晶投影器用的光源，已知有将稀土类金属的卤化物作为发光物质的卤化金属灯，和将水银作为发光物质、为了使点灯时的水银蒸气压达到150个气压以上而封入了大量水银的超高压水银灯。

近年来，为了能够容易携带，这样的液晶投影器装置对小型轻量化的要求逐步提高，因此，液晶投影器用的液晶板逐年小型化。从而，为了高效地聚光在小型化的液晶板上，就要求光源进一步小型化和高亮度化。因此，近年，使用了前述的灯中的超高压水银灯作为光源。

这样的超高压水银灯(以下也只称作灯)为了使从灯放射的光高效地会聚在具有一定面积的被照射面上，而使用了受光的立体角度大的大致碗型的反射镜。

现有的超高压水银灯用的反射镜能够精密地加工镜面形状，并且，将成本方面有利的硼硅酸盐玻璃作为材质，利用模具的冲压成型而制成(例如参照专利文献1)。以下，用图7对于现有的超高压水银灯用的反射镜的制造方法进行说明。

图7是用于说明现有的超高压水银灯用的反射镜的制造方法的图。图7(a)是用于说明第一工序的图，图7(b)是用于说明第二工序的图。

<第一工序>

如图7(a)所示，阴模1具有适合于成型的反射镜的形状的凹部，在凹部的底上具有形成反射镜颈部的颈部用孔3。在该阴模1的中间放入已熔化的玻璃4，用阳模2从上方施加压力压入。该阳模2比阴模1的凹部略小，在压入时产生的缝隙中形成反射镜的模6’。几乎瞬间进行阳模2的按下，之后，使阳模2上升。再有，在图7(a)中，为了方便起见，成为已按下阳模2的状态。通过在该状态下自然冷却或强制冷却，来使反射镜的模6’冷却。然后，在已凝固到某种程度的状态中，利用环状模具19，从阴模1取出该反射镜的模6’。

<第二工序>

将在第一工序中成型的反射镜的模6’配置在保持一定的预定温度的电炉内，通过按一定的降温速度实施退火处理，退火到室温左右。之后，如图7(b)所示，利用钻头等工具，通过对设置在反射镜的模6’上的冲切处5实施切削加工，来形成灯插入用的后方侧开口部12。这时，通过冲切该冲切处5，而形成环状的突起部50。

【专利文献1】日本专利公开2000-82311号

近年来，装在这样的反射镜中而使用的超高压水银灯如前所述地强烈要求高亮度化和小型化，因此，由于输入功率的增加，各部分就成为非常高温的状态。另外，由于要求灯的小型化，因此当然也就要求反射镜的小型化，这样，由于灯与反射镜邻近，故反射镜也成为高温状态。

反射镜有这样的问题，反射镜若成为高温状态时就产生裂纹，这样的裂纹向前发展时，就根据情况而分离，从而，将来自灯的光向一定方向反射的这样的基本性能就会受损。

本发明者对于反射镜高温的情况下产生裂纹的原因进行锐意研究的结果查明，其原因在于在上述第二工序中形成的突起部50的表面上存在凸凹。即，存在于突起部50表面上的凸凹就成为产生裂纹的起点。

由于考虑到一般地玻璃的耐热性大致受成型后的表面状态影响，因此，即使在反射镜表面上仅存在微观的伤痕，就能以该伤痕为起点而产生裂纹。从而，考虑通过对突起部50的表面实施由喷烧器的熔化处理(烧边(フアイア一ポリツシング))使凸凹消失，即使反射镜变为高温状态，也能防止产生裂纹。

但是，根据该方法可知，在用喷烧器对上述凸凹实施烧边时，通过喷烧器的火焰接触到反射镜的模6’的反射面9上，而在反射面9上产生应变。产生这样的应变时，就不能使从灯放射的光向期望的方向反射，就不能发挥反射镜本来的功能。

发明内容

本发明是考虑了这样的事情而被作出的，其提供一种反射镜，通过将突起部与反射镜的反射面中的后方侧端部的距离规定在最佳范围内，而不在反射面上产生应变，从而能使从灯发射的光准确地向期望的方向反射。

本发明的反射镜，大致成碗状，是由将灯放射的光进行反射的反射面、用于配置灯的颈部、形成在前方侧和后方侧的开口部构成，其特征在于，在上述反射镜的内面中，在从上述反射面的后方侧端部向着反射镜的后方侧离开2.5mm以上的区域中形成了环状的突起部。

另外，本发明的反射镜的特征还在于，在方案1的反射镜中，从上述反射面的后方侧端部向着反射镜的后方侧的5mm以内的区域中，形成了上述突起部。

另外，本发明的反射镜的特征还在于，在方案1的反射镜中，上述突起部的壁厚是1～2.5mm。

另外，本发明的光源装置的特征还在于，在方案1的反射镜中具有超高压水银灯。

方案1的发明涉及的反射镜的结构在于，将突起部与反射面中的后方侧端部的距离规定在2.5mm以上，因此，在将形成在反射镜的后方侧开口部上的突起部的表面进行烧边时，喷烧器的火焰则不与反射面接触。这样，由于在反射面上不产生应变，因此，就能使灯放射的光准确地向期望的方向反射。

另外，方案2的发明涉及的反射镜的结构在于，将突起部与反射面中的后方侧端部的距离规定在2.5mm以上5mm以下，因此，在反射镜中装入了灯的情况下，从装在灯上的灯头的直径、灯的位置调整、冷却风的通过的观点来看，能确保足够的后方侧开口部的直径。

另外，方案3的发明涉及的反射镜的结构在于，规定突起部的壁厚为1～2.5mm。即，在上述第二工序中，由于将冲切处的厚度规定为容易通过按压部件而形成用于插入灯的后方侧开口部，因此，就能够容易地形成后方侧开口部。另外，在该反射镜中装入了灯的情况下，冷却风在形成于反射镜的后方侧开口部上的突起部的附近形成涡流，能稳定且均匀地冷却灯的密封部，因此，能够高效地进行通过冷却风的灯的冷却。

另外，方案4的发明涉及的光源装置装入了方案1至方案3涉及的反射镜，因此，在灯点亮时，反射镜上不产生裂纹，能够容易地向反射镜装入灯，另外，能高效地进行灯的冷却。

附图说明

图1是用于说明本发明涉及的反射镜的制造方法的图。

图2是用于说明本发明的反射镜的纵向剖面图。

图3是用于说明在本发明的反射镜中装入了超高压水银灯的光源装置的剖面图。

图4是放大了图2中示出的虚线部分A的图。

图5是放大了图1(a)中示出的阳模2的前端部附近的图。

图6是放大了图3中示出的虚线部分B的图。

图7是用于说明现有的超高压水银灯用的反射镜的制造方法的图。

具体实施方式

图1是用于说明本发明涉及的反射镜的制造方法的图。如图1所示，通过第一工序～第四工序制成本发明涉及的反射镜。

<第一工序>

如图1(a)所示，阴模1具有适合于成型的反射镜的形状的凹部，在凹部的底上具有形成反射镜颈部的颈部用孔3。在该阴模1中放入已熔化的硼硅酸盐玻璃4，用阳模从上方施加压力而压入。该阳模2比阴模1的凹部略小，在压入时产生的缝隙中形成反射镜的模6’。几乎瞬间进行阳模2的按下，之后，使阳模2上升。然后，通过环状模具19，使阳模2上升后迅速地从阴模1取出该反射镜的模6’。

<第二工序>

如图1(b)所示，将按压部件7与形成在第一工序中成型的反射镜的模6’上的、用于在后面的工序中形成后方侧开口部的冲切处5相对，之后，通过向下方(图中的箭头方向)按下该按压部件7，就形成后方开口部12(图1(b)中不示出)。在第一工序中成型反射镜的模6’之后，反射镜的模6’的温度下降之前，迅速地进行第二工序的操作。这样，就在反射镜的模6’的内面形成环状的突起部50。

<第三工序>

如图1(c)所示，通过喷烧器8，对突起部50实施例如1秒钟的烧边。进行这样处理的理由如下。在第二工序中，形成了后方开口部12之后的突起部50的表面存在许多凸凹，微观上是粗糙状态。然后，在该状态下装入了灯后使其点灯时，在变为高温状态时，就以突起部50为起点，在反射镜上产生裂纹。从而，为了防止这样的裂纹的产生，就需要使突起部50的表面微观上成为光滑状态。此外，在温度已降低的状态下对反射镜的模6’进行烧边时，由于局部加热而产生裂纹，因此，需要在第二工序结束后迅速地进行烧边。

<第四工序>

在第三工序结束之后，将反射镜的模6’配置在保持预定温度的电炉内，通过按一定比例降低电炉的温度来进行退火。进行这样的退火是因为，若将反射镜放置在室温下急速地冷却，就产生裂纹。

通过这样的第一工序到第四工序的操作所制成的产品就叫做反射镜。

图2是用于说明本发明的反射镜的纵向剖面图。与图1相同的符号示出相同的部分。

反射镜6由形成在其表面上的反射面9、用于配置灯的颈部10、前方侧开口部11和用于插入灯的后方侧开口部12构成。再有，也可以根据需要，在反射面9的表面上形成例如由SiO₂和TiO₂构成的、用于反射可见光的多层膜。在反射镜6的内面中的非反射面13上，形成着在上述第二工序中用按压部件7对冲切处5进行冲切时形成的突起部50。

再有，所谓前方侧示出箭头100的方向，所谓后方侧示出箭头200的方向。此外，所谓反射镜6的内面中的反射面9，是比反射面9的后方侧端部14靠近前方侧的区域，所谓非反射面13，是比反射面9的后方侧端部14靠近后方侧的区域。另外，所谓颈部10，是比反射镜6的根部60靠近后方的部分，所谓后方侧开口部12，是比反射面9中的后方侧端部14更向后方延伸的整个开口部分。

由于用前述的第一工序～第四工序制作本发明的反射镜，因此，突起部50的表面粗糙度Ra(JISB0601标准)就不足0.1。即，由于成为突起部50的表面上几乎不存在凸凹的状态，因此，能够防止以突起部50为起点而产生裂纹。本发明涉及的反射镜由于在第三工序中在温度十分高的状态下对突起部50的表面实施烧边，故整体均热。已知作为一般玻璃的性质，一施加局部加热就产生温度差，从而容易产生裂纹，因此，最好如本发明的反射镜这样地均热整体。

图3是用于说明在本发明的反射镜中装入了超高压水银灯的光源装置的剖面图，与图1相同的符号示出相同的部分。

反射镜6在前方侧开口部11中嵌入了光透射性的正面玻璃15，用于防止万一灯破裂的情况下的碎片飞散，并且，在颈部10中由粘结剂17固定着反射镜基座16。然后，由发光部31和与其两端连接形成的密封部32构成的、在发光部31内密封了0.15mg/mm³以上的水银的超高压水银灯30(以下仅称作灯30)，在装在灯30的一个密封部32上的灯头33与反射镜基座16之间填充粘结剂18，来固定灯30。所谓光源装置20将反射镜基座16粘结在反射镜6上，并装入了灯30。

这样的光源装置20是在反射镜6的前方侧开口部11中嵌入了正面玻璃15的结构，是在其使用时内部非常容易变为高温状态的结构。特别是在灯30变为了高温状态时，通过熔断埋设在密封部32中的无图示的供电线，来回避灯不发光的情况，因此，在正面玻璃15的附近至少设置一处冷却风导入口21，用于向反射镜6导入冷却灯30用的冷却风。从冷却风导入口21导入的冷却风沿着灯30纵向流动，通过了设置在反射镜6上的后方侧开口部12之后，从设置在反射镜基座16上的排风口22排出。

首先，用以下的图4说明方案1的发明。图4是放大了图2中示出的虚线部分A的图。

根据方案1涉及的反射镜，在从反射面9的后方侧端部向着后方侧距离2.5mm以上的区域中形成环状的突起部50。换言之，将形成在非反射面13上的突起部50与反射面9的后方侧端部14的距离L规定在2.5mm以上。若该距离不足2.5mm，则在制造阶段中为了消除突起部50表面上的裂纹而进行了烧边时，就有可能使反射面9应变而产生不能使从灯30放射的光向期望的方向反射的问题。作为回避该情况的方法，考虑通过调弱喷烧器的火焰而使火焰不接触到反射面，但这样，要完全消除突起部50表面上存在的凸凹就需要很长时间，故不好。

另一方面，根据方案1涉及的发明，由于突起部50与反射面9的距离足够，故不在反射面9上产生应变，能够消除突起部50表面上存在的凸凹，因此，不会产生这样的问题。关于该2.5mm数值的根据，是通过实验而得到的不在反射面9上产生应变的范围。

再有，所谓突起部50与反射面9中的后方侧端部14的距离，是指从突起部50的前方侧端部51到反射面9中的后方侧端部14的最短距离。

下面，使用图1(a)、3、5，对于方案2的发明规定上述距离L在5mm以下的理由进行说明。图5是放大了图1(a)中示出的阳模2的前端部附近的图。

图5中示出的阳模2的前端部2a的结构在于，在比应该成为反射面9中的后方侧端部14的地方14’更靠后的后方侧上形成冲切处5。然后，将具有向着前方方向100(使反射镜的模6’上升的方向)扩径了的锥形作为必要条件，使得在成型了反射镜的模6’之后能迅速上升。再有，锥形夸张表现。

在此，图3中示出的用于使用于光源装置20的反射镜6，与灯30的尺寸相对应地决定后方侧开口部12(反射面9中的后方侧端部14)的直径，使得将来自灯30的光最大限度地反射。从而，在图5中，将阳模2设为其前端部2a过长的结构时，冲切处5的直径就必然变小，其结果，就不得不减小图1(b)中示出的第二工序中形成的用于插入灯的后方侧开口部12的直径。

在此，用于插入灯的后方侧开口部12的直径必须要满足以下三个主要条件，用图3进行说明。第一，由于在灯30的一个密封部32上装着供电用的灯头33，因此，仅需要该灯头33通过的直径。第二，由于在通过灯头33将灯30固定在反射镜基座16上时，需要进行位置的微调，因此，在密封部32的直径要求的基础上加之需要有位置调整用的空间。第三，在灯30上装入了本发明的反射镜6作为光源装置20而进行使用的情况下，为了防止万一灯30破裂的情况下灯30的碎片飞散，而在前方侧开口部11中嵌入光透过性的正面玻璃15。然后，第四，为了以冷却光源装置20内部为目的，构成向反射镜6内导入冷却风的结构，则需要不损失冷却功能而通过冷却风。

从而，在光源装置20中采用了本发明的方案2的发明涉及的反射镜的情况下，由于将突起部50与反射面9的后方侧端部14的距离L规定在2.5mm以上5mm以下，因此，就可设置具有满足上述三个主要条件的直径的后方侧开口部12。并且，由于如上所述地不会在反射面9上产生应变，故更好。关于5mm以下的数值，是考虑上述三个主要条件而由实验求得的。

再有，根据方案1涉及的发明，也考虑到不得不减小用于插入灯的后方侧开口部12的直径。但是，若反射面9的表面积减少也没问题，就在图1(a)中示出的第一工序中考虑上述事情，最好使用设计成增大反射镜的模6’的冲切处5的直径的阴模1和阳模2。

另外，本发明的方案3的发明规定突起部50的厚度在1mm～2.5mm的范围。这样，在图1(b)中示出的第二工序中，由于将冲切处5的厚度规定为容易通过按压部件7而形成用于插入灯的后方侧开口部12的厚度，因此，能够容易地形成后方侧开口部12。另外，也得到如以下的图6中示出的效果。

图6是放大了图3中示出的虚线部分B的图。

如图6所示，在突起部50的附近，图3中用箭头示出的冷却风形成涡流，能将灯30的密封部32稳定且均匀地冷却。再有，突起部50的厚度在图6中用T表示，突起部50夸张表现。另外，为了充分得到上述的冷却效果，最好突起部50的长度X是0.3mm～1.0mm。

另一方面，厚度超过2.5mm时，就在图1(b)中示出的第二工序中，难以进行通过按压部件7形成用于插入灯的后方侧开口部12的操作。具体地说，由于冲切处5的厚度过大，故在被形成的突起部50的表面上产生许多裂纹，在第三工序中消除裂纹的操作就需要长时间，最差的情况下也有可能使颈部10损坏。若厚度不足1mm，就不能充分得到前述的图6中示出的冷却效果。

以下例举如上所述的本发明涉及的反射镜的数值例。当然，该数值例只是一例，不限定于此。

前方侧开口部的直径      ：55mm

后方侧开口部的直径      ：11.2mm

突起部存在的部分中的直径：9.7mm

壁厚                    ：4.0mm

反射镜全长              ：45.6mm

颈部全长                ：6.5mm

再有，虽然说明了本发明涉及的反射镜作为液晶投影器的光源即超高压水银灯用，但不限于此，可以适用于其他的灯，例如，能够适用于卤化金属灯等。

此外，作为光源装置，不限定于在反射镜的前方侧开口部嵌入正面玻璃的结构，也可以设为不嵌入正面玻璃的结构。另外，未必限定于流过用于冷却灯的冷却风的结构，也可以设为不流过冷却风的结构。

附图标记的说明

1  阴模                2  阳模            3  颈部用孔

4  玻璃                5  冲切处          6  反射镜

7  按压部件            8  喷烧器          9  反射面

10 颈部                11 前方侧开口部    12 后方侧开口部

13 后方侧开口部的表面  14 后方侧开口端部

15 正面玻璃            16 反射镜基座      17 粘结剂

18 粘结剂              20 光源装置        21 冷却风导入口

22 排风口              30 超高压水银灯    31 发光部

32 密封部              33 灯头            50 突起部

L  从反射面9的后方侧端部14到突起部50的距离

T  突起部50的厚度

Claims (4)

1.一种反射镜，其大致成碗状，是由将灯放射的光进行反射的反射面、用于配置灯的颈部、形成在前方侧和后方侧的开口部构成的，由硼硅酸盐玻璃制成的，其特征在于，

在上述反射镜的内面中，在从上述反射面的后方侧端部向着反射镜的后方侧离开2.5mm以上的区域中形成了环状的突起部。

2.如权利要求1所述的反射镜，其特征在于，在从上述反射面的后方侧端部向着反射镜的后方侧的5mm以内的区域中，形成了上述突起部。

3.如权利要求1所述的反射镜，其特征在于，上述突起部的壁厚是1～2.5mm。

4.一种光源装置，其特征在于，在权利要求1所述的反射镜中具有超高压水银灯。

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