JP2000284364A

JP2000284364A - 映像投射用光源装置

Info

Publication number: JP2000284364A
Application number: JP11090433A
Authority: JP
Inventors: Tsugi Urushibara; 嗣漆原; Takashi Ii; 隆史伊比; Masayuki Ono; 正之大野
Original assignee: Iwasaki Denki KK
Current assignee: Iwasaki Denki KK
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】発光領域を制御し、光学特性を低下さ
せず、反射鏡からの光利用効率を向上させた安全な映像
投射用光源装置を提供する。【解決手段】球面、楕円面、放物面等の反射面を有
する凹面反射鏡と、同凹面反射鏡内に組み込まれる電極
間距離の短い放電ランプと、前記凹面反射鏡の開口部端
に設けられる側壁部品とを有し、同側壁部品は前記凹面
反射鏡の側孔を閉塞しかつ、発光領域を制御するように
構成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極間距離（アー
ク長）の短い放電ランプを凹面反射鏡と組み合わせて用
いられる光学的に効率が良く、主に液晶プロジェクタや
スライドプロジェクタ用等の光源装置として用いられる
映像投射用光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の映像投射用光源装置は、主に液晶
プロジェクタや映写機などに使用されている。この映像
投射用光源装置を使用した液晶プロジェクタは、用途と
してテレビ（ＣＲＴ）やＯＨＰの代わりとして普及して
いる。

【０００３】近年、より高精細な液晶パネルを使用した
解像度の高い液晶プロジェクタが出始めている。また、
汎用性の観点から、液晶プロジェクタはより小型化、モ
バイル化へと移行しつつある。こうした時代の要求を満
足するために、液晶プロジェクタ内に組み込まれる映像
投射用光源装置も、より小型化、高輝度化を要求されて
いる。

【０００４】映像投射用光源装置の小型化、高輝度化を
図るため、近年では反射鏡との組み合わせを考慮し、点
光源に近いアーク長が１ｍｍ程度の超高圧水銀放電ラン
プなどが開発され、より集光効率が高く、より輝度の高
い、映像投射用光源装置が使用されている。このように
放電ランプの小型化、高輝度化が進むことにより、映像
投射用光源装置の大きさは反射鏡の大きさに左右される
ことが多くなってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】液晶プロジェクタで使
用される場合、映像投射用光源装置の反射鏡からの光の
発光領域は、液晶パネルが四角形であることや、光を制
御する投射レンズ、例えばインテグレータレンズなどが
四角形できていることなどから、四角形の均一光とする
ことが望ましい。

【０００６】ところが、放物面などの反射面を有する反
射鏡からの光の発光領域は、ほぼ円形となり、すべての
光が液晶パネルやインテグレータレンズへ入射しないの
で、不要光が発生し、光利用効率は下がる。また、球面
および回転楕円面の反射面を有する反射鏡からの光は、
球面または回転楕円面の焦点で集光する前にレンズによ
り制御されてから、液晶パネルに入射する場合が多いの
で、光利用効率が下がる。

【０００７】そこで、不要光をなくしたり、光利用効率
を上げるために、反射鏡の開口部端形状を円形からより
四角形に近似する形状にするために、対面の２辺もしく
は４辺をカット等の加工をすることで、ほぼ四角形の光
を液晶パネルや投射レンズ等に入射させることができ
る。また、反射鏡の開口部端部対面の２辺もしくは４辺
をカット等の加工をすることにより、反射鏡の小型化も
できる。

【０００８】しかしながら、反射鏡の開口部端部対面の
２辺もしくは４辺をカット等の加工をすると端部には側
孔が生じてしまい、同側孔から光が漏れたり、放電ラン
プが万一破損した場合に、放電ランプの破片が同側孔か
ら飛散してしまうといった不具合を生じる。

【０００９】このような不具合を解消するため、図６に
示すように反射鏡成型時に、側孔を塞ぐように反射鏡と
一体で側壁を設ける構造の反射鏡１１が作製されてい
る。ところが、反射鏡と一体で側壁を設ける構造の反射
鏡１１にすると、反射鏡成型時に側壁付近で、大きく反
射面形状が変化してしまうことや、側壁付近で反射鏡の
肉厚が大きく変化してしまうことなどの理由により、反
射鏡の反射面の精度が大きく損なわれてしまうという問
題が起こる。反射面の精度低下は、組み込まれる放電ラ
ンプがより点光源に近くなった近年においては、反射面
からの光の出射強度に大きく影響して、光利用効率を著
しく低下させてしまう。

【００１０】また、反射鏡と一体で側壁を設ける構造の
反射鏡１１の場合、反射鏡の深度が大きくなると、反射
面に蒸着されるダイクロイック反射膜の蒸着段階におい
て、側壁が影となって、前記ダイクロイック反射膜にム
ラができやすくなり、光学特性の低下を招く不具合を生
じる。

【００１１】本発明は、映像投射用光源装置の上記問題
点を解消するためになされたものであり、発光領域を制
御し、光学特性を低下させず、反射鏡からの光利用効率
を向上させた安全な映像投射用光源装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め請求項１記載の発明は、球面、楕円面、放物面等の反
射面を有する凹面反射鏡と、同凹面反射鏡内に組み込ま
れる電極間距離の短い放電ランプと、前記凹面反射鏡の
開口部端に設けられる側壁部品とを有し、同側壁部品は
前記凹面反射鏡の側孔を閉塞しかつ、発光領域を制御す
るように構成されたことを特徴とする映像投射用光源装
置である。

【００１３】請求項２記載の発明は、前記側壁部品の端
部に前面カバーを設けたことを特徴とする請求項１記載
の映像投射用光源装置であり、請求項３記載の発明は、
前記側壁部品が放電ランプの端部よりも前方に位置する
ことにより、同側壁部品がスペーサとしての機能を有す
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の映像
投射用光源装置である。

【００１４】請求項１記載の発明によれば、反射鏡から
の漏洩光をなくしたり、反射面の精度低下を防止できる
とともに、反射面に形成したダイクロイック反射膜のム
ラをなくすことができ、光学特性の低下の防止と光利用
効率を向上させることができる。

【００１５】また、請求項２記載の発明によれば、光学
特性を損なうことなく前面カバーを取り付けることが容
易になるうえ、万一、放電ランプが破損した場合におい
て、放電ランプの飛散物が反射鏡から飛散するのを防止
することができる。そして、請求項３記載の発明によれ
ば、放電ランプが反射鏡の深度内に収まらない場合、ス
ペーサを有する機能として、側壁部品の上下左右の長さ
を大きく取ることで、放電ランプを反射鏡内に収めるこ
とができ、光学特性や光利用効率の低下を防ぐことがで
きる。

【００１６】

【実施の形態】次に実施の形態について説明する。図１
は、本発明に係わる映像投射用光源装置の一実施例を示
す要部断面図である。図１において、１は石英ガラス製
発光管（放電ランプ）の発光部である。同発光部は最大
外径が７ｍｍで、発光部内には、封入物としてハロゲン
ガス、Ｈｇ、始動用アルゴンが封入されている。

【００１７】そして、同発光部１の両端には電極２ａ，
２ｂとモリブデン箔３ａ，３ｂとが封止部４ａ，４ｂに
埋め込まれて固定されている。電極２ａ，２ｂ間の距離
すなわちアーク長は１ｍｍとなっている。封止部４ａの
一部と放電ランプの口金５は、接着剤６を介して側孔８
を有する反射鏡７に固着されている。９は側孔８を塞ぐ
側壁部品であり、反射鏡７の開口部側の端面に耐熱性の
無機系接着剤等を介して側壁部品９を固定している。反
射鏡７と側壁部品９の使用部材の例としては、反射鏡７
は膨張係数を比較的低く抑えたホウケイ酸ガラスまた
は、結晶化ガラスを使用し、側壁部品９は耐熱性を重視
して、セラッミクスを使用している。

【００１８】図２の（ａ）は反射鏡７を示す側面図であ
り、（ｂ）は側壁部品９を示す側面図である。（ａ）と
（ｂ）とを合わせると、（ｃ）のような映像投射用光源
装置の外形を構成する。（ｃ）と放電ランプとを組み合
わせ、専用電子安定器を用いて、ランプ電力１００Ｗで
放電ランプの管軸が水平になるように水平点灯される。

【００１９】図３は反射鏡を開口部前面から見た図であ
り、（ａ）は本発明の実施例の映像投射用光源装置、
（ｂ）は従来例の反射鏡と一体で側壁を設ける構造の映
像投射用光源装置である。双方とも反射鏡は同じ曲率
（ｆ＝６、回転放物面）の反射鏡とし、反射鏡の成型時
の条件もほぼ同一である。図３（ａ），（ｂ）におい
て、映像投射用光源装置における反射鏡の面精度を反射
鏡の中心から図の矢印の方向に沿い、三次元測定器を用
いて間隔１ｍｍで、斜線部（有効径の反射鏡底部側半
分）と斜線部以外とに分けて、それぞれの設計値からの
最大ズレ幅（ｍｍ）を測定した結果を表１に記す。

【００２０】

【表１】

【００２１】放電ランプの発光部からの光を多く反射し
なくてはならない部分、すなわち斜線部が、いかに設計
値に近くできているかで出射強度、つまり光利用効率が
高くなるかが決定される。表１からわかるように、従来
例のような反射鏡と一体化で側壁を設ける反射面では、
設計値からズレ易くなり、面精度が悪くなることがわか
る。

【００２２】図４は本発明の他の実施例を示す図であ
り、側壁部品９に前面カバー１０のガラスを有する映像
投射用光源装置となっている。従来例では前面カバーを
受ける溝を反射鏡の開口部側端面にあらかじめ設ける
と、反射面の面精度は更に悪くなるが、本発明では側壁
部品は反射面ではないため、反射面の面精度は損なわれ
ない。また、加工精度をそれほど要求されないため、材
質を問わずに複雑な形状も可能となる。

【００２３】図５は本発明の他の実施例を示す図であ
り、側壁部品９がスペーサの機能を果した映像投射用光
源装置となっている。これは放電ランプの仕様変更等に
より、ランプ形状が変更され、反射鏡に放電ランプが収
まらない場合、従来例においては、側壁部分に更にスペ
ーサが付いた構造になるため、ダイクロイック反射膜の
ムラが更に発生し易くなる。また、スペーサの長さを変
更するには、反射鏡の成形型の変更もしくは後加工など
の手段しかなく、容易ではなかったが、本発明では光学
的な影響をほとんど受けずにスペーサの長さを変更する
のが容易になる。

【００２４】本実施例では側壁部品９をセラッミクスで
作製したが、その他の部材としてガラスや金属などを使
用しても良い。また、側壁部品９の内面に反射膜などを
施して、反射面として利用しても良い。

【００２５】反射鏡７と側壁部品９との固定は耐熱性の
無機系接着剤のみならず、耐熱性の有機系の接着剤でも
よい。さらに、反射鏡７と側壁部品９との固定は接着剤
を使用せずに、映像投射用光源装置内のランプボックス
に収めることによって行なってもよい。また、反射面は
回転放物面のみならず、球面、楕円面、その他の形状を
有する反射面でもよい。さらに、前記アーク長を１ｍｍ
以下とすることにより、集光効率と輝度がさらに高い映
像投射用光源装置が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反射面の面精度をほぼ設計値通りに再現しかつ、ダイク
ロイック反射膜にムラのない、光利用効率が高く、安全
な映像投射用光源装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像投射用光源装置の一実施例
を示す要部断面図である。

【図２】本発明に係る映像投射用光源装置の一実施例
の各部品を示す外形図である。

【図３】反射鏡を開口部前面から見た図である。

【図４】本発明の他の実施例を示す要部断面図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例を示す要部断面図であ
る。

【図６】従来例の映像投射用光源装置を示す要部断面
図である。

【符号の説明】

１発光管２ａ、２ｂ電極３ａ、３ｂモリブデン箔４ａ、４ｂ封止部５口金６接着剤７反射鏡８側孔９側壁部品１０前面カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K042 AA01 AC06 BB01 BB03 BB05 BB10 BE01 CC00 5C039 HH09 HH13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】球面、楕円面、放物面等の反射面を有する
凹面反射鏡と、同凹面反射鏡内に組み込まれる電極間距
離の短い放電ランプと、前記凹面反射鏡の開口部端に設
けられる側壁部品とを有し、同側壁部品は前記凹面反射
鏡の側孔を閉塞しかつ、発光領域を制御するように構成
されたことを特徴とする映像投射用光源装置。
【請求項２】前記凹面反射鏡は、側壁部品の端部に前面
カバーを設けたことを特徴とする請求項１記載の映像投
射用光源装置。
【請求項３】前記凹面反射鏡は、前記側壁部品が放電ラ
ンプの端部よりも前方に位置することにより、同側壁部
品がスペーサとしての機能を有することを特徴とする請
求項１または請求項２記載の映像投射用光源装置。