JP2001015074A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
- Publication number
- JP2001015074A JP2001015074A JP11182522A JP18252299A JP2001015074A JP 2001015074 A JP2001015074 A JP 2001015074A JP 11182522 A JP11182522 A JP 11182522A JP 18252299 A JP18252299 A JP 18252299A JP 2001015074 A JP2001015074 A JP 2001015074A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- central axis
- reflecting mirror
- light
- discharge lamp
- arc discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型で高輝度であり、発光部が厚肉の
ショートアーク放電ランプと組み合わせる焦点距離（ｆ
値）の小さい凹面反射鏡が、前記ショートアーク放電ラ
ンプからの光を制御できて、所望の出射光が得られか
つ、光の利用効率の高い光源装置を提供する。 【解決手段】 両端に一対の電極を封着した発光管内
に、少なくとも水銀及び希ガスが封入されてなるショー
トアーク放電ランプと、前記ショートアーク放電ランプ
の管軸を凹面反射鏡の中心軸に配設して構成される光源
装置において、前記凹面反射鏡の中心軸を平行移動して
得られる凹面反射鏡の反射面形状のうち、前記凹面反射
鏡の中心軸上の点を頂点とし、前記凹面反射鏡の中心軸
を回転軸として回転して得られる反射面を有することを
特徴とする光源装置。
ショートアーク放電ランプと組み合わせる焦点距離（ｆ
値）の小さい凹面反射鏡が、前記ショートアーク放電ラ
ンプからの光を制御できて、所望の出射光が得られか
つ、光の利用効率の高い光源装置を提供する。 【解決手段】 両端に一対の電極を封着した発光管内
に、少なくとも水銀及び希ガスが封入されてなるショー
トアーク放電ランプと、前記ショートアーク放電ランプ
の管軸を凹面反射鏡の中心軸に配設して構成される光源
装置において、前記凹面反射鏡の中心軸を平行移動して
得られる凹面反射鏡の反射面形状のうち、前記凹面反射
鏡の中心軸上の点を頂点とし、前記凹面反射鏡の中心軸
を回転軸として回転して得られる反射面を有することを
特徴とする光源装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクシ
ョン装置等のバックライトとして用いられる光源装置に
関する。
ョン装置等のバックライトとして用いられる光源装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、反射鏡と組み合わせて、発光管の
みからなるショートアーク放電ランプが、プロジェクシ
ョン装置や映写機等の光源装置として多く用いられてい
る。また、小型で高密度のアクティブマトリクスの液晶
デバイスと光学部品と光源とを組み合わせて、パーソナ
ルコンピュータからの入力で駆動される液晶プロジェク
ション装置も多く使用されてきている。
みからなるショートアーク放電ランプが、プロジェクシ
ョン装置や映写機等の光源装置として多く用いられてい
る。また、小型で高密度のアクティブマトリクスの液晶
デバイスと光学部品と光源とを組み合わせて、パーソナ
ルコンピュータからの入力で駆動される液晶プロジェク
ション装置も多く使用されてきている。
【０００３】そして、液晶プロジェクション装置等の小
型化に伴い、液晶プロジェクション装置に使用されてい
るショートアーク放電ランプは、小型で高輝度のものが
要求されている。そして、反射鏡も焦点距離（ｆ値）が
小さい小型で凹面形状のものが使用され、反射鏡の中心
軸とショートアーク放電ランプの管軸とが一致するよう
に配設されて光源装置が構成されている。また、特開平
１０−３２１１８５号公報のように、光の利用効率の低
下を防ぐために、ショートアーク放電ランプの配光特性
を、前記ショートアーク放電ランプの発光部のレンズの
効果を利用して、反射鏡と組み合わせて、光の利用効率
を上げている光源装置もある。
型化に伴い、液晶プロジェクション装置に使用されてい
るショートアーク放電ランプは、小型で高輝度のものが
要求されている。そして、反射鏡も焦点距離（ｆ値）が
小さい小型で凹面形状のものが使用され、反射鏡の中心
軸とショートアーク放電ランプの管軸とが一致するよう
に配設されて光源装置が構成されている。また、特開平
１０−３２１１８５号公報のように、光の利用効率の低
下を防ぐために、ショートアーク放電ランプの配光特性
を、前記ショートアーク放電ランプの発光部のレンズの
効果を利用して、反射鏡と組み合わせて、光の利用効率
を上げている光源装置もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ショートアー
ク放電ランプの小型化と高輝度化を図ると、発光部内の
蒸気圧を高めるため、発光部の内容積と内径が小さくな
る。そして、発光部の熱的影響を避けるために発光部を
厚肉にしなくてはならない。発光部を厚肉にすると光の
屈折作用が大きくなるため、従来のショートアーク放電
ランプで使用していた凹面反射鏡では、ショートアーク
放電ランプからの光が制御できなくなり、所望の出射光
が得られず、光の利用効率が悪い光源装置になってしま
うという問題がある。
ク放電ランプの小型化と高輝度化を図ると、発光部内の
蒸気圧を高めるため、発光部の内容積と内径が小さくな
る。そして、発光部の熱的影響を避けるために発光部を
厚肉にしなくてはならない。発光部を厚肉にすると光の
屈折作用が大きくなるため、従来のショートアーク放電
ランプで使用していた凹面反射鏡では、ショートアーク
放電ランプからの光が制御できなくなり、所望の出射光
が得られず、光の利用効率が悪い光源装置になってしま
うという問題がある。
【０００５】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたもので、小型で高輝度であり、発光部が厚肉のシ
ョートアーク放電ランプと組み合わせる焦点距離（ｆ
値）の小さい凹面反射鏡が、前記ショートアーク放電ラ
ンプからの光を制御できて、所望の出射光が得られか
つ、光の利用効率の高い光源装置を提供することを目的
とする。
されたもので、小型で高輝度であり、発光部が厚肉のシ
ョートアーク放電ランプと組み合わせる焦点距離（ｆ
値）の小さい凹面反射鏡が、前記ショートアーク放電ラ
ンプからの光を制御できて、所望の出射光が得られか
つ、光の利用効率の高い光源装置を提供することを目的
とする。
【０００６】
【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、両端に一対の電極を封着し
た発光管内に、少なくとも水銀及び希ガスが封入されて
なるショートアーク放電ランプと、前記ショートアーク
放電ランプの管軸を凹面反射鏡の中心軸に配設して構成
される光源装置において、前記凹面反射鏡の中心軸を平
行移動して得られる凹面反射鏡の反射面形状のうち、前
記凹面反射鏡の中心軸上の点を頂点とし、前記凹面反射
鏡の中心軸を回転軸として回転して得られる反射面を有
することを特徴とする光源装置である。
め、請求項１記載の発明は、両端に一対の電極を封着し
た発光管内に、少なくとも水銀及び希ガスが封入されて
なるショートアーク放電ランプと、前記ショートアーク
放電ランプの管軸を凹面反射鏡の中心軸に配設して構成
される光源装置において、前記凹面反射鏡の中心軸を平
行移動して得られる凹面反射鏡の反射面形状のうち、前
記凹面反射鏡の中心軸上の点を頂点とし、前記凹面反射
鏡の中心軸を回転軸として回転して得られる反射面を有
することを特徴とする光源装置である。
【０００７】そして請求項２記載の発明は、凹面反射鏡
の反射面の焦点距離ｆ（ｍｍ）が、４≦ｆ≦１０であ
り、前記凹面反射鏡の中心軸を平行移動する距離Ｌ（ｍ
ｍ）が、０．５≦Ｌ≦２．０であることを特徴とする請
求項1記載の光源装置である。
の反射面の焦点距離ｆ（ｍｍ）が、４≦ｆ≦１０であ
り、前記凹面反射鏡の中心軸を平行移動する距離Ｌ（ｍ
ｍ）が、０．５≦Ｌ≦２．０であることを特徴とする請
求項1記載の光源装置である。
【０００８】請求項１記載の発明によれば、小型で高輝
度であり、発光部が厚肉のショートアーク放電ランプに
おける光の屈折作用の補正と光の制御ができる凹面反射
鏡とすることができ、所望の出射光が得られかつ、光の
利用効率が高い光源装置が得られる。そして、請求項２
記載の発明によれば、短焦点の反射鏡において最も効果
が高くて、光の利用効率が高い光源装置が得られる。
度であり、発光部が厚肉のショートアーク放電ランプに
おける光の屈折作用の補正と光の制御ができる凹面反射
鏡とすることができ、所望の出射光が得られかつ、光の
利用効率が高い光源装置が得られる。そして、請求項２
記載の発明によれば、短焦点の反射鏡において最も効果
が高くて、光の利用効率が高い光源装置が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に実施の形態について説明す
る。図１は本発明に係る光源装置の一実施例を示す概略
断面図であり、鎖線は光の模式を示している。光源装置
はショートアーク放電ランプ１と、凹面反射鏡２とで構
成され、ショートアーク放電ランプ１の管軸は凹面反射
鏡２の中心軸と一致させて配設されている。
る。図１は本発明に係る光源装置の一実施例を示す概略
断面図であり、鎖線は光の模式を示している。光源装置
はショートアーク放電ランプ１と、凹面反射鏡２とで構
成され、ショートアーク放電ランプ１の管軸は凹面反射
鏡２の中心軸と一致させて配設されている。
【００１０】ショートアーク放電ランプ１は、石英ガラ
ス製の発光管からなり、発光部３は内径が約４．４ｍ
ｍ、外径が約９．４ｍｍ、内容積が約０．０６ｃｃの略
楕円球状を有している。発光部３の両端には封止部４が
形成され、封止部４には長さ２０ｍｍのモリブデン箔５
を介して芯棒径０．３ｍｍのタングステン製電極６及び
線径０．６ｍｍのモリブデン線７がそれぞれ接続されて
いる。
ス製の発光管からなり、発光部３は内径が約４．４ｍ
ｍ、外径が約９．４ｍｍ、内容積が約０．０６ｃｃの略
楕円球状を有している。発光部３の両端には封止部４が
形成され、封止部４には長さ２０ｍｍのモリブデン箔５
を介して芯棒径０．３ｍｍのタングステン製電極６及び
線径０．６ｍｍのモリブデン線７がそれぞれ接続されて
いる。
【００１１】そして、タングステン製電極６の先端間の
距離が１．２ｍｍになるように配置され、発光部３内に
はバッファガスとしての水銀が１５ｍｇ、始動用補助ガ
スとしてのアルゴンガスが約１．３×１０4Ｐａ、そし
て臭化水素として臭素が１．６×１０-7モル／ｃｃ封入
されている。
距離が１．２ｍｍになるように配置され、発光部３内に
はバッファガスとしての水銀が１５ｍｇ、始動用補助ガ
スとしてのアルゴンガスが約１．３×１０4Ｐａ、そし
て臭化水素として臭素が１．６×１０-7モル／ｃｃ封入
されている。
【００１２】凹面反射鏡２は図２に示すように、（ａ）
の放物面を（ｂ）のように距離Ｌだけ平行移動して得ら
れる放物面のうち、中心軸上の点を頂点とし、前記中心
軸を回転軸として回転して得られる放物面（ｃ）を反射
面としている。本実施例では、焦点距離がｆ＝６ｍｍの
放物面を平行移動距離Ｌ＝１．０ｍｍだけ移動して得ら
れる放物面のうち、中心軸上の点を頂点とし、前記中心
軸を回転軸として回転して得られる放物面が反射面形状
となっている。
の放物面を（ｂ）のように距離Ｌだけ平行移動して得ら
れる放物面のうち、中心軸上の点を頂点とし、前記中心
軸を回転軸として回転して得られる放物面（ｃ）を反射
面としている。本実施例では、焦点距離がｆ＝６ｍｍの
放物面を平行移動距離Ｌ＝１．０ｍｍだけ移動して得ら
れる放物面のうち、中心軸上の点を頂点とし、前記中心
軸を回転軸として回転して得られる放物面が反射面形状
となっている。
【００１３】また、凹面反射鏡２の反射面の開口径は５
０ｍｍとなっていて、反射面の開口径の逆側端部には筒
部８を有し、セメント９によりショートアーク放電ラン
プ１が固着されている。
０ｍｍとなっていて、反射面の開口径の逆側端部には筒
部８を有し、セメント９によりショートアーク放電ラン
プ１が固着されている。
【００１４】以上のように構成された光源装置を点灯電
力１２０Ｗで点灯し、０．９インチの液晶を有する光学
系にて４０インチのスクリーンに照射し、その照度を測
定したところ、良好な明るさのスクリーン照度が得られ
た。
力１２０Ｗで点灯し、０．９インチの液晶を有する光学
系にて４０インチのスクリーンに照射し、その照度を測
定したところ、良好な明るさのスクリーン照度が得られ
た。
【００１５】次に焦点距離がｆ＝６ｍｍの放物面の平行
移動距離Ｌ(ｍｍ)を、０，０．５，１．０，１．５，
２．０，２．５のように変えて平行移動して得られる放
物面のうち、中心軸上の点を頂点とし、前記中心軸を回
転軸として回転して得られるそれぞれの反射面形状の凹
面反射鏡にて、上記と同様なスクリーン照度を測定して
評価を行なった結果を表１に示す。なお、従来の反射面
形状である凹面反射鏡(Ｌ＝０ｍｍ)の光源装置のスクリ
ーン照度を１００として評価を行なっている。
移動距離Ｌ(ｍｍ)を、０，０．５，１．０，１．５，
２．０，２．５のように変えて平行移動して得られる放
物面のうち、中心軸上の点を頂点とし、前記中心軸を回
転軸として回転して得られるそれぞれの反射面形状の凹
面反射鏡にて、上記と同様なスクリーン照度を測定して
評価を行なった結果を表１に示す。なお、従来の反射面
形状である凹面反射鏡(Ｌ＝０ｍｍ)の光源装置のスクリ
ーン照度を１００として評価を行なっている。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１からわかるように、０．５ｍｍ≦Ｌ≦
２．０ｍｍであれば、小型で高輝度なショートアーク放
電ランプからの光を制御でき、所望の平行光が得られ、
光の利用効率が高くてスクリーン照度の高い光源装置と
なることがわかる。前記一実施例では、ｆ＝６ｍｍにつ
いて説明したが、４ｍｍ≦ｆ≦１０ｍｍの短焦点の反射
鏡であれば、表１と同様の結果が得られる。また、前記
一実施例では凹面反射鏡の反射面形状を放物面として説
明したが、凹面反射鏡の反射面形状は楕円面等のような
他の反射面形状であっても同様のことがいえる。なお、
本発明に係るショートアーク放電ランプの電極の先端間
の距離は、０．５〜２．０ｍｍの場合に優れた効果があ
る。
２．０ｍｍであれば、小型で高輝度なショートアーク放
電ランプからの光を制御でき、所望の平行光が得られ、
光の利用効率が高くてスクリーン照度の高い光源装置と
なることがわかる。前記一実施例では、ｆ＝６ｍｍにつ
いて説明したが、４ｍｍ≦ｆ≦１０ｍｍの短焦点の反射
鏡であれば、表１と同様の結果が得られる。また、前記
一実施例では凹面反射鏡の反射面形状を放物面として説
明したが、凹面反射鏡の反射面形状は楕円面等のような
他の反射面形状であっても同様のことがいえる。なお、
本発明に係るショートアーク放電ランプの電極の先端間
の距離は、０．５〜２．０ｍｍの場合に優れた効果があ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、小型で
高輝度であり、発光部が厚肉のショートアーク放電ラン
プの管軸と、短焦点の反射面を距離Ｌだけ平行移動して
得られる反射面のうち、中心軸上の点を頂点とし、中心
軸を回転軸として回転して得られる反射面を有する反射
鏡の中心軸とを一致させて構成される光源装置によれ
ば、前記ショートアーク放電ランプからの光を制御で
き、所望の出射光が得られかつ、光の利用効率の高い光
源装置が得られる。
高輝度であり、発光部が厚肉のショートアーク放電ラン
プの管軸と、短焦点の反射面を距離Ｌだけ平行移動して
得られる反射面のうち、中心軸上の点を頂点とし、中心
軸を回転軸として回転して得られる反射面を有する反射
鏡の中心軸とを一致させて構成される光源装置によれ
ば、前記ショートアーク放電ランプからの光を制御で
き、所望の出射光が得られかつ、光の利用効率の高い光
源装置が得られる。
【図１】本発明に係る光源装置の一実施例を示す概略断
面図である。
面図である。
【図２】凹面反射鏡の反射面形状を説明するための図で
ある。
ある。
１ ショートアーク放電ランプ ２ 凹面反射鏡 ３ 発光部 ４ 封止部 ５ モリブデン箔 ６ タングステン製電極 ７ モリブデン線 ８ 筒部 ９ セメント
Claims (2)
- 【請求項１】両端に一対の電極を封着した発光管内に、
少なくとも水銀及び希ガスが封入されてなるショートア
ーク放電ランプと、前記ショートアーク放電ランプの管
軸を凹面反射鏡の中心軸に配設して構成される光源装置
において、前記凹面反射鏡の中心軸を平行移動して得ら
れる凹面反射鏡の反射面形状のうち、前記凹面反射鏡の
中心軸上の点を頂点とし、前記凹面反射鏡の中心軸を回
転軸として回転して得られる反射面を有することを特徴
とする光源装置。 - 【請求項２】凹面反射鏡の反射面の焦点距離ｆ（ｍｍ）
が、４≦ｆ≦１０であり、前記凹面反射鏡の中心軸を平
行移動する距離Ｌ（ｍｍ）が、０．５≦Ｌ≦２．０であ
ることを特徴とする請求項1記載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182522A JP2001015074A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182522A JP2001015074A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001015074A true JP2001015074A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16119784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11182522A Pending JP2001015074A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001015074A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1180719A2 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-20 | Nec Corporation | Light source device |
-
1999
- 1999-06-28 JP JP11182522A patent/JP2001015074A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1180719A2 (en) * | 2000-08-10 | 2002-02-20 | Nec Corporation | Light source device |
| EP1180719A3 (en) * | 2000-08-10 | 2005-09-28 | NEC Microwave Tube, Ltd. | Light source device |
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