JP2002141025A - 光源装置 - Google Patents
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/84—Lamps with discharge constricted by high pressure
- H01J61/86—Lamps with discharge constricted by high pressure with discharge additionally constricted by close spacing of electrodes, e.g. for optical projection
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- H01J61/025—Associated optical elements
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- H01J61/02—Details
- H01J61/12—Selection of substances for gas fillings; Specified operating pressure or temperature
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- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/04—Electrodes; Screens; Shields
- H01J61/06—Main electrodes
- H01J61/073—Main electrodes for high-pressure discharge lamps
Landscapes
- Projection Apparatus (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】リアプロジェクション型画像モニターの光源装
置に使用される放電ランプのコイルアークの継続発生を
防止せしめ、ランプ長寿命化を実現すると共に、リアプ
ロジェクション型画像モニターの光学部品点数を減らし
製造コストを低減した光源装置を提供すること。 【解決手段】 上方照射された映像光が、傾斜配置され
た背面反射ミラーによって水平方向に反射され、垂直配
置されたスクリーン上に該映像光が照射される形式のリ
アプロジェクション型画像モニターの照射光源に使用さ
れる光源装置であって、該光源装置は凹面反射ミラー
と、該凹面反射ミラーの中心孔に封止部が固定され、該
封止部に連設された発光管内に一対の陰極と陽極を対向
配置させてなる直流点灯型放電ランプとからなり、該凹
面反射ミラーの光軸を垂直方向から前記背面反射ミラー
の略中心方向に向けて傾斜配置されており、前記直流点
灯型放電ランプは、陽極を上にして配置されており、該
陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源装置を傾斜
配置させた側に位置させたことを特徴とする光源装置と
する。
置に使用される放電ランプのコイルアークの継続発生を
防止せしめ、ランプ長寿命化を実現すると共に、リアプ
ロジェクション型画像モニターの光学部品点数を減らし
製造コストを低減した光源装置を提供すること。 【解決手段】 上方照射された映像光が、傾斜配置され
た背面反射ミラーによって水平方向に反射され、垂直配
置されたスクリーン上に該映像光が照射される形式のリ
アプロジェクション型画像モニターの照射光源に使用さ
れる光源装置であって、該光源装置は凹面反射ミラー
と、該凹面反射ミラーの中心孔に封止部が固定され、該
封止部に連設された発光管内に一対の陰極と陽極を対向
配置させてなる直流点灯型放電ランプとからなり、該凹
面反射ミラーの光軸を垂直方向から前記背面反射ミラー
の略中心方向に向けて傾斜配置されており、前記直流点
灯型放電ランプは、陽極を上にして配置されており、該
陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源装置を傾斜
配置させた側に位置させたことを特徴とする光源装置と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデータプロジェクタ
ー、液晶プロジェクター、ＤＬＰプロジェクター用の光
源装置に関する。
ー、液晶プロジェクター、ＤＬＰプロジェクター用の光
源装置に関する。
【０００２】近年、液晶プロジェクターや、デジタル・
ライト・プロセッシング技術(DLPTM：テキサス・インス
ツルメンツ社）を使用したＤＬＰプロジェクターが普及
しつつある。これらプロジェクターは、プロジェクター
からの映像光を該プロジェクターから離隔配置したスク
リーンに投射する所謂フロントプロジェクション型画像
モニターが主流となっている。そして、使用光源の高輝
度化、液晶およびＤＬＰの光利用効率の改善によって明
室内での使用も行われている。そして、さらに最近で
は、光源装置とスクリーンを一体化した所謂リアプロジ
ェクション型画像モニターがホームユースの画像モニタ
ー（テレビ）として注目されてきている。
ライト・プロセッシング技術(DLPTM：テキサス・インス
ツルメンツ社）を使用したＤＬＰプロジェクターが普及
しつつある。これらプロジェクターは、プロジェクター
からの映像光を該プロジェクターから離隔配置したスク
リーンに投射する所謂フロントプロジェクション型画像
モニターが主流となっている。そして、使用光源の高輝
度化、液晶およびＤＬＰの光利用効率の改善によって明
室内での使用も行われている。そして、さらに最近で
は、光源装置とスクリーンを一体化した所謂リアプロジ
ェクション型画像モニターがホームユースの画像モニタ
ー（テレビ）として注目されてきている。
【０００３】図１（ａ）、（ｂ）は従来のリアプロジェ
クション型画像モニター１００の概略断面図である。リ
アプロジェクション型画像モニター１００は、筐体５内
に光源装置１と照明系光学部品６と背面反射ミラー３と
スクリーン４が配置されて構成されている。リアプロジ
ェクション型画像モニター用の光源としてはメタルハラ
イドランプや超高圧水銀ランプといったショートアーク
型の放電ランプが使用される。そして、リアプロジェク
ション型画像モニターの動向としては省スペース化の市
場要求から薄型化が指向されている。
クション型画像モニター１００の概略断面図である。リ
アプロジェクション型画像モニター１００は、筐体５内
に光源装置１と照明系光学部品６と背面反射ミラー３と
スクリーン４が配置されて構成されている。リアプロジ
ェクション型画像モニター用の光源としてはメタルハラ
イドランプや超高圧水銀ランプといったショートアーク
型の放電ランプが使用される。そして、リアプロジェク
ション型画像モニターの動向としては省スペース化の市
場要求から薄型化が指向されている。
【０００４】使用光源としては、高輝度化の進展から上
記超高圧水銀ランプを使用するケースが多い。超高圧水
銀ランプは水平点灯より垂直点灯の方が高い水銀動作圧
力を実現しつつ、発光管の耐熱設計が比較的容易にでき
るため、高輝度化、長寿命化などのランプ特性への考慮
から垂直点灯の方が望ましい。
記超高圧水銀ランプを使用するケースが多い。超高圧水
銀ランプは水平点灯より垂直点灯の方が高い水銀動作圧
力を実現しつつ、発光管の耐熱設計が比較的容易にでき
るため、高輝度化、長寿命化などのランプ特性への考慮
から垂直点灯の方が望ましい。
【０００５】ただし、図１の（ａ）の場合、スクリーン
４は垂直に立っている。スクリーン４上に上辺と下辺の
等しい方形の投影面を作るには、光源からスクリーン４
の上辺と下辺までの投影距離が同距離にならないといけ
ない。もし、上辺と下辺までの投影距離が違うとスクリ
ーン４上で台形をした投影面になってしまう。そこで、
上記を解決するために背面反射ミラー３を大きく倒す
と、その結果リアプロジェクション型画像モニター１０
０の奥行が大きくなる。そこで、図１（ｂ）のように放
電ランプ１を垂直点灯としたまま、照明光学系部品６に
より照射光を傾斜させることが考えられたが、製品筐体
５内に配置する照明光学系部品６の増加を伴い、背面反
射ミラー３のレイアウトの自由度を下げてしまい、結果
としてリアプロジェクション型画像モニターの薄型化が
行いにくいという問題点があった。
４は垂直に立っている。スクリーン４上に上辺と下辺の
等しい方形の投影面を作るには、光源からスクリーン４
の上辺と下辺までの投影距離が同距離にならないといけ
ない。もし、上辺と下辺までの投影距離が違うとスクリ
ーン４上で台形をした投影面になってしまう。そこで、
上記を解決するために背面反射ミラー３を大きく倒す
と、その結果リアプロジェクション型画像モニター１０
０の奥行が大きくなる。そこで、図１（ｂ）のように放
電ランプ１を垂直点灯としたまま、照明光学系部品６に
より照射光を傾斜させることが考えられたが、製品筐体
５内に配置する照明光学系部品６の増加を伴い、背面反
射ミラー３のレイアウトの自由度を下げてしまい、結果
としてリアプロジェクション型画像モニターの薄型化が
行いにくいという問題点があった。
【０００６】このために、図２のように、放電ランプ１
の点灯姿勢を垂直より傾斜させることで、方向制限ミラ
ーやプリズム等からなる照明光学系部品６の部品点数を
放電ランプ１が垂直点灯した場合に比べて減らすことが
でき、背面反射ミラー３のレイアウトが容易となり、リ
アプロジェクション型画像モニター１００の薄型化が行
い易くなってくる。さらには、照明光学系部品６の部品
点数減によって、コスト低減も可能となってくる。上記
のような理由により、製品の薄型化設計を実現していく
上で、放電ランプ１を垂直点灯より傾斜を付けて点灯す
ることが市場より強く要求されている。
の点灯姿勢を垂直より傾斜させることで、方向制限ミラ
ーやプリズム等からなる照明光学系部品６の部品点数を
放電ランプ１が垂直点灯した場合に比べて減らすことが
でき、背面反射ミラー３のレイアウトが容易となり、リ
アプロジェクション型画像モニター１００の薄型化が行
い易くなってくる。さらには、照明光学系部品６の部品
点数減によって、コスト低減も可能となってくる。上記
のような理由により、製品の薄型化設計を実現していく
上で、放電ランプ１を垂直点灯より傾斜を付けて点灯す
ることが市場より強く要求されている。
【０００７】ところが、このように放電ランプ１を、傾
斜を付けて点灯する場合、垂直点灯時と比較してコイル
アークの持続という問題が生じやすい。通常、陰極はラ
ンプ始動性を考慮して、陰極芯棒にコイルと称する構成
部材を巻き付けているが、コイルは放電ランプが始動後
は主な機能はなくなり、アークの起点は発光管内の動作
圧力の上昇とともにコイルから陰極芯棒先端に移行す
る。前述のコイルアークの持続という現象は、ここで説
明したようなコイルから陰極芯棒先端へのアーク起点の
移行がなされず、本来アークギャップとして設計した電
極先端間でなく、コイルと陽極間で放電が安定し続けて
しまう現象である。なお、コイルは放電ランプに要求さ
れる易始動性のために必須の構成部材である。
斜を付けて点灯する場合、垂直点灯時と比較してコイル
アークの持続という問題が生じやすい。通常、陰極はラ
ンプ始動性を考慮して、陰極芯棒にコイルと称する構成
部材を巻き付けているが、コイルは放電ランプが始動後
は主な機能はなくなり、アークの起点は発光管内の動作
圧力の上昇とともにコイルから陰極芯棒先端に移行す
る。前述のコイルアークの持続という現象は、ここで説
明したようなコイルから陰極芯棒先端へのアーク起点の
移行がなされず、本来アークギャップとして設計した電
極先端間でなく、コイルと陽極間で放電が安定し続けて
しまう現象である。なお、コイルは放電ランプに要求さ
れる易始動性のために必須の構成部材である。
【０００８】直流点灯型放電ランプにおいては、陰極お
よび陽極をランプの光軸に沿うように加熱して封着固定
するが、陽極は陰極に比べて重量があるため、陽極芯棒
先端はランプ光軸に対して若干の偏心を生じる。点灯時
に、その偏心した陽極芯棒先端と陰極に巻回してあるコ
イルとの間でアークが飛ぶ。そして、偏心した陽極芯棒
先端の位置によっては生じたコイルアークが継続してし
まう場合があるのである。
よび陽極をランプの光軸に沿うように加熱して封着固定
するが、陽極は陰極に比べて重量があるため、陽極芯棒
先端はランプ光軸に対して若干の偏心を生じる。点灯時
に、その偏心した陽極芯棒先端と陰極に巻回してあるコ
イルとの間でアークが飛ぶ。そして、偏心した陽極芯棒
先端の位置によっては生じたコイルアークが継続してし
まう場合があるのである。
【０００９】コイルアークが生じると凹面反射ミラーの
集光点とアーク中心位置とがずれることになり、光源装
置としての光出力の十分な利用が困難になってくる上、
コイルアークの持続でコイルを構成するタングステンが
蒸発し、石英ガラスからなる発光管内壁に蒸発物が付着
することで発光部の透過率が下がり、投射面での光出力
の減衰が生じたり、発光部の局所的な温度上昇による変
形などによって、ランプ特性を劣化させてしまうという
不具合を生じる。
集光点とアーク中心位置とがずれることになり、光源装
置としての光出力の十分な利用が困難になってくる上、
コイルアークの持続でコイルを構成するタングステンが
蒸発し、石英ガラスからなる発光管内壁に蒸発物が付着
することで発光部の透過率が下がり、投射面での光出力
の減衰が生じたり、発光部の局所的な温度上昇による変
形などによって、ランプ特性を劣化させてしまうという
不具合を生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明はリア
プロジェクション型画像モニターの光源装置に使用され
る放電ランプのコイルアークの継続発生を防止せしめ、
ランプ長寿命化を実現すると共に、リアプロジェクショ
ン型画像モニターの光学部品点数を減らし製造コストを
低減した光源装置を提供することにある。
プロジェクション型画像モニターの光源装置に使用され
る放電ランプのコイルアークの継続発生を防止せしめ、
ランプ長寿命化を実現すると共に、リアプロジェクショ
ン型画像モニターの光学部品点数を減らし製造コストを
低減した光源装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、上方照射された映像光が、
傾斜配置された背面反射ミラーによって水平方向に反射
され、垂直配置されたスクリーン上に該映像光が照射さ
れる形式のリアプロジェクション型画像モニターの照射
光源に使用される光源装置であって、該光源装置は凹面
反射ミラーと、該凹面反射ミラーの中心孔に封止部が固
定され、該封止部に連設された発光管内に一対の陰極と
陽極を対向配置させてなる直流点灯型放電ランプとから
なり、該凹面反射ミラーの光軸を垂直方向から前記背面
反射ミラーの略中心方向に向けて傾斜配置されており、
前記直流点灯型放電ランプは、陽極を上にして配置され
ており、該陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源
装置を傾斜配置させた側に位置させたことを特徴とする
光源装置とするものである。
に、請求項１記載の発明は、上方照射された映像光が、
傾斜配置された背面反射ミラーによって水平方向に反射
され、垂直配置されたスクリーン上に該映像光が照射さ
れる形式のリアプロジェクション型画像モニターの照射
光源に使用される光源装置であって、該光源装置は凹面
反射ミラーと、該凹面反射ミラーの中心孔に封止部が固
定され、該封止部に連設された発光管内に一対の陰極と
陽極を対向配置させてなる直流点灯型放電ランプとから
なり、該凹面反射ミラーの光軸を垂直方向から前記背面
反射ミラーの略中心方向に向けて傾斜配置されており、
前記直流点灯型放電ランプは、陽極を上にして配置され
ており、該陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源
装置を傾斜配置させた側に位置させたことを特徴とする
光源装置とするものである。
【００１２】また、請求項２に記載の発明は、前記光源
装置の傾斜配置角度が垂直軸から５度以上５０度以下で
あることを特徴とする請求項１に記載の光源装置とする
ものである。
装置の傾斜配置角度が垂直軸から５度以上５０度以下で
あることを特徴とする請求項１に記載の光源装置とする
ものである。
【００１３】そして請求項３に記載の発明は、前記直流
点灯型放電ランプが、ランプ電力１００Ｗ以上であっ
て、前記発光管内に０．１６ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀
と、希ガスまたは希ガスとハロゲンを含み、管壁負荷が
０．８Ｗ／ｍｍ2以上であることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の光源装置とするものである。
点灯型放電ランプが、ランプ電力１００Ｗ以上であっ
て、前記発光管内に０．１６ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀
と、希ガスまたは希ガスとハロゲンを含み、管壁負荷が
０．８Ｗ／ｍｍ2以上であることを特徴とする請求項１
または請求項２に記載の光源装置とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】図３に直流点灯型の超高圧水銀ラ
ンプの説明図を示す。放電容器は石英ガラスにより形成
され、発光空間を形成する楕円球形の発光部８とこの発
光部８の両端から外方に伸びるように連設されたロッド
状の封止部７、７を有する。
ンプの説明図を示す。放電容器は石英ガラスにより形成
され、発光空間を形成する楕円球形の発光部８とこの発
光部８の両端から外方に伸びるように連設されたロッド
状の封止部７、７を有する。
【００１５】発光部８には放電容器の管軸上において、
電極間距離が例えば２．０ｍｍ以下となる状態で陽極９
と陰極１０が対向配置しており、陰極１０は軸部分が封
止部７内に伸び、当該封止部７に気密に埋設されたMo箔
１２を介して外部リード１３に電気的に接続されてい
る。
電極間距離が例えば２．０ｍｍ以下となる状態で陽極９
と陰極１０が対向配置しており、陰極１０は軸部分が封
止部７内に伸び、当該封止部７に気密に埋設されたMo箔
１２を介して外部リード１３に電気的に接続されてい
る。
【００１６】陽極９側についても同様の構成となり、Mo
箔１２を介して外部リード１３に電気的に接続されてい
る。
箔１２を介して外部リード１３に電気的に接続されてい
る。
【００１７】そして、発光部８内には、発光物質として
水銀が封入され、また点灯始動ガスとしてアルゴン、キ
セノン等の希ガスが封入される。例えば希ガスは１．３
×１０4Pa封入されている。ここで水銀封入量は０．１
６ｇ／ｍｍ3以上でありこの量は安定点灯時の水銀蒸気
圧が百数十気圧以上になるものである。なお、発光部８
の内壁の黒化抑制のためにハロゲンを封入することもで
きる。
水銀が封入され、また点灯始動ガスとしてアルゴン、キ
セノン等の希ガスが封入される。例えば希ガスは１．３
×１０4Pa封入されている。ここで水銀封入量は０．１
６ｇ／ｍｍ3以上でありこの量は安定点灯時の水銀蒸気
圧が百数十気圧以上になるものである。なお、発光部８
の内壁の黒化抑制のためにハロゲンを封入することもで
きる。
【００１８】このような超高圧水銀ランプの一例を紹介
すると発光部８の最大径部１２．０ｍｍ、最大内径７．
５ｍｍ、発光空間長（ランプの軸方向長さ）１２．５ｍ
ｍ、封入水銀量５０ｍｇ、発光空間の内容積２６０ｍｍ
3、発光空間の内表面積２５０ｍｍ2、管壁負荷０．８W
／ｍｍ2、定格電力２００W、電極間距離１．５ｍｍであ
る。
すると発光部８の最大径部１２．０ｍｍ、最大内径７．
５ｍｍ、発光空間長（ランプの軸方向長さ）１２．５ｍ
ｍ、封入水銀量５０ｍｇ、発光空間の内容積２６０ｍｍ
3、発光空間の内表面積２５０ｍｍ2、管壁負荷０．８W
／ｍｍ2、定格電力２００W、電極間距離１．５ｍｍであ
る。
【００１９】この超高圧水銀ランプは凹面反射ミラー２
に取り付けられ、凹面反射ミラー２の前方開口には透光
性材料からなる前面カバー２１が取り付けられて光源装
置となる。その構造を図４に示す。放電ランプ１である
超高圧水銀ランプの封止部７は凹面反射ミラー２の頂部
２Ａ（中心孔）から突出して、接着剤を介して凹面反射
ミラー２に支持されている。また、超高圧水銀ランプの
放電容器の封止部７端部には端子ネジ付の口金７１が取
り付けられている。凹面反射ミラー２の側面に穴２２が
設けられており、陽極側の外部リード１３に電力を供給
する金属線２３が引き出され、所定の電力が供給され
る。
に取り付けられ、凹面反射ミラー２の前方開口には透光
性材料からなる前面カバー２１が取り付けられて光源装
置となる。その構造を図４に示す。放電ランプ１である
超高圧水銀ランプの封止部７は凹面反射ミラー２の頂部
２Ａ（中心孔）から突出して、接着剤を介して凹面反射
ミラー２に支持されている。また、超高圧水銀ランプの
放電容器の封止部７端部には端子ネジ付の口金７１が取
り付けられている。凹面反射ミラー２の側面に穴２２が
設けられており、陽極側の外部リード１３に電力を供給
する金属線２３が引き出され、所定の電力が供給され
る。
【００２０】凹面反射ミラー２は耐熱性を有する硬質ガ
ラス、例えば、ほう珪酸ガラスからなり、放物面形状も
しくは楕円面形状を有する。また、前面開口は、例えば
略四角形状の開口を有する。
ラス、例えば、ほう珪酸ガラスからなり、放物面形状も
しくは楕円面形状を有する。また、前面開口は、例えば
略四角形状の開口を有する。
【００２１】凹面反射ミラー２の内表面は例えば蒸着法
によりチタニア（ＴｉＯ2）とシリカ（ＳｉＯ2）とを交
互に積層した誘電体多層膜からなり、紫外線領域および
赤外線領域の透過して可視光のみ反射するようにそれぞ
れの誘電体膜の厚み、膜数を規定し反射面を形成する。
また、前面カバー２１は凹面反射ミラー２の前面開口に
例えばシリコン樹脂系接着剤のような接着剤２４を用い
て接着される。
によりチタニア（ＴｉＯ2）とシリカ（ＳｉＯ2）とを交
互に積層した誘電体多層膜からなり、紫外線領域および
赤外線領域の透過して可視光のみ反射するようにそれぞ
れの誘電体膜の厚み、膜数を規定し反射面を形成する。
また、前面カバー２１は凹面反射ミラー２の前面開口に
例えばシリコン樹脂系接着剤のような接着剤２４を用い
て接着される。
【００２２】また、凹面反射ミラー２の中心軸は超高圧
水銀ランプの長手軸と一致しており超高圧水銀ランプの
発光中心が凹面反射ミラーの焦点位置にくるように配置
したので、超高圧水銀ランプからの放射光を凹面反射ミ
ラーの前方開口方向に効率よく放射することができる。
水銀ランプの長手軸と一致しており超高圧水銀ランプの
発光中心が凹面反射ミラーの焦点位置にくるように配置
したので、超高圧水銀ランプからの放射光を凹面反射ミ
ラーの前方開口方向に効率よく放射することができる。
【００２３】点灯姿勢が陽極上側、陰極下側配置の鉛直
状態からある角度傾斜させて点灯する。そのとき、図５
のように陽極９の偏芯方向が鉛直状態から傾斜した方向
と反対側に位置する場合と、図６のように陽極９の偏芯
方向と鉛直状態から傾斜した方向とが同一方向になる様
に配置している場合において具体的現象の説明を以下に
する。図５および図６において、電極付近を拡大した模
式図を夫々図７、図８として示す。図７および図８にお
いては、便宜上Ｍｏ箔を省略してある。
状態からある角度傾斜させて点灯する。そのとき、図５
のように陽極９の偏芯方向が鉛直状態から傾斜した方向
と反対側に位置する場合と、図６のように陽極９の偏芯
方向と鉛直状態から傾斜した方向とが同一方向になる様
に配置している場合において具体的現象の説明を以下に
する。図５および図６において、電極付近を拡大した模
式図を夫々図７、図８として示す。図７および図８にお
いては、便宜上Ｍｏ箔を省略してある。
【００２４】一般に、ランプ始動時は陰極芯棒部分より
熱的容量の小さい、熱電子放出がされやすいコイル１１
から放電の起点が生じる場合が多い。その後、ランプ管
球内温度が上昇してくると共にコイル１１からの熱伝導
やアーク１４又はアーク周辺のフレアー１５からの対流
によって陰極芯棒部分の温度上昇がなされ、陰極芯棒部
分からも放電起点が生じうることができ、そのときに
は、コイル１１から最短放電距離となる陰極芯棒先端１
０Ａに放電の起点が移行する。これが放電ランプの始動
時に見られる一般的な現象である。
熱的容量の小さい、熱電子放出がされやすいコイル１１
から放電の起点が生じる場合が多い。その後、ランプ管
球内温度が上昇してくると共にコイル１１からの熱伝導
やアーク１４又はアーク周辺のフレアー１５からの対流
によって陰極芯棒部分の温度上昇がなされ、陰極芯棒部
分からも放電起点が生じうることができ、そのときに
は、コイル１１から最短放電距離となる陰極芯棒先端１
０Ａに放電の起点が移行する。これが放電ランプの始動
時に見られる一般的な現象である。
【００２５】動作中のランプ管球内では、最も高温部の
アークから鉛直上方に対流が生じ、管球内壁に沿って下
降する流れができる。しかし、傾斜方向と陽極偏芯方向
とが図５のようにある場合、コイルで生じた放電は対流
によって重力と反対方向に浮上した部分で安定する。電
極付近を拡大した模式図を図７に示すが、このとき上記
で述べたアーク１４又はアーク周辺のフレアー１５から
の対流によって陰極芯棒先端１０Ａが高温雰囲気に曝さ
れず、陰極芯棒が温度上昇する機会がなくなり、放電の
起点が陰極芯棒先端１０Ａに移行できなくなり、コイル
アークを持続してしまう。
アークから鉛直上方に対流が生じ、管球内壁に沿って下
降する流れができる。しかし、傾斜方向と陽極偏芯方向
とが図５のようにある場合、コイルで生じた放電は対流
によって重力と反対方向に浮上した部分で安定する。電
極付近を拡大した模式図を図７に示すが、このとき上記
で述べたアーク１４又はアーク周辺のフレアー１５から
の対流によって陰極芯棒先端１０Ａが高温雰囲気に曝さ
れず、陰極芯棒が温度上昇する機会がなくなり、放電の
起点が陰極芯棒先端１０Ａに移行できなくなり、コイル
アークを持続してしまう。
【００２６】こうなると、熱的容量の小さいコイル１１
は蒸発し、蒸発したタングステンは発光部８内壁に付着
するため、その部分で光の透過率を下げたり、熱の吸収
によって石英ガラスの変質、変形といったランプ特性を
損なう結果となる。
は蒸発し、蒸発したタングステンは発光部８内壁に付着
するため、その部分で光の透過率を下げたり、熱の吸収
によって石英ガラスの変質、変形といったランプ特性を
損なう結果となる。
【００２７】逆に、光源装置の傾斜方向と陽極偏芯方向
とが図６に示したように配置した場合、電極付近を拡大
した模式図を図８に示すが、コイル１１で生じた放電が
対流によって浮上しコイル８の上方にあった場合でも陰
極芯棒先端１０Ａが高温のフレア１５に曝されて、そこ
が温度上昇なされ、放電が陰極芯棒先端１０Ａに移行す
る。これによってコイル８での放電の持続は解消される
ために正規の設計した陰極芯棒先端と陽極芯棒先端間で
放電が生じ、設計したランプ特性が得られる。
とが図６に示したように配置した場合、電極付近を拡大
した模式図を図８に示すが、コイル１１で生じた放電が
対流によって浮上しコイル８の上方にあった場合でも陰
極芯棒先端１０Ａが高温のフレア１５に曝されて、そこ
が温度上昇なされ、放電が陰極芯棒先端１０Ａに移行す
る。これによってコイル８での放電の持続は解消される
ために正規の設計した陰極芯棒先端と陽極芯棒先端間で
放電が生じ、設計したランプ特性が得られる。
【００２８】傾斜点灯範囲は垂直より傾斜して点灯する
場合において有効であるが、垂直軸から５０度を超えて
傾斜させた場合、超高圧水銀ランプの水銀蒸気圧力が十
分に上昇しないため、ランプ特性が得られず、また傾斜
角度によって発光部８の最高温度部分の位置が変化し、
石英ガラスの失透化が顕著になった。
場合において有効であるが、垂直軸から５０度を超えて
傾斜させた場合、超高圧水銀ランプの水銀蒸気圧力が十
分に上昇しないため、ランプ特性が得られず、また傾斜
角度によって発光部８の最高温度部分の位置が変化し、
石英ガラスの失透化が顕著になった。
【００２９】また、光源装置の傾斜角度が、垂直軸から
５度未満の小さい傾斜角の場合、垂直点灯と同じく、傾
斜点灯方向と電極偏心方向との関係を無視した組み付け
でもコイルアーク継続の問題は生ぜず、本発明での有効
な傾斜点灯範囲は垂直軸から５度以上５０度以下である
ことが確認された。
５度未満の小さい傾斜角の場合、垂直点灯と同じく、傾
斜点灯方向と電極偏心方向との関係を無視した組み付け
でもコイルアーク継続の問題は生ぜず、本発明での有効
な傾斜点灯範囲は垂直軸から５度以上５０度以下である
ことが確認された。
【００３０】また、本発明に使用される超高圧水銀ラン
プは、直流点灯型の超高圧ランプあって、ランプ電力１
００Ｗ以上である。ランプ電力１００Ｗ未満では、市場
要求の明るさが得られない。そして、発光管内に０．１
６ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスまたは希ガスとハ
ロゲンを含み、管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ2以上であ
る。高輝度点光源とするためには０．１６ｍｇ／ｍｍ3
以上の水銀を封入することが必要であり、封入した水銀
を完全に蒸発させるためには管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ
2以上であることが要求される。
プは、直流点灯型の超高圧ランプあって、ランプ電力１
００Ｗ以上である。ランプ電力１００Ｗ未満では、市場
要求の明るさが得られない。そして、発光管内に０．１
６ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスまたは希ガスとハ
ロゲンを含み、管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ2以上であ
る。高輝度点光源とするためには０．１６ｍｇ／ｍｍ3
以上の水銀を封入することが必要であり、封入した水銀
を完全に蒸発させるためには管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ
2以上であることが要求される。
【００３１】
【発明の効果】傾斜点灯方向と電極偏心方向との配置
を、陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源装置を
傾斜配置させた側に位置させるように規定することで、
コイルアークの持続を防止し、垂直点灯時と同様のコイ
ルアーク解消がなされ、定常の電極先端間のアークに落
ち着く。
を、陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源装置を
傾斜配置させた側に位置させるように規定することで、
コイルアークの持続を防止し、垂直点灯時と同様のコイ
ルアーク解消がなされ、定常の電極先端間のアークに落
ち着く。
【００３２】また、傾斜点灯角度も規定することで、垂
直点灯時と同等のランプ出力が確保でき、さらに発光管
の熱的負荷が許容温度範囲を超えない条件で使用でき
る。
直点灯時と同等のランプ出力が確保でき、さらに発光管
の熱的負荷が許容温度範囲を超えない条件で使用でき
る。
【００３３】さらに、直流点灯型の超高圧ランプあっ
て、ランプ電力１００Ｗ以上であり、発光管内に０．１
６ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスまたは希ガスとハ
ロゲンを含み、管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ2以上である
ランプを使用することで、リアプロジェクション型画像
モニターの照射光源の用途において、封入した水銀が完
全に蒸発し、十分な明るさの高輝度点光源の光源装置と
することができる。
て、ランプ電力１００Ｗ以上であり、発光管内に０．１
６ｍｇ／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスまたは希ガスとハ
ロゲンを含み、管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ2以上である
ランプを使用することで、リアプロジェクション型画像
モニターの照射光源の用途において、封入した水銀が完
全に蒸発し、十分な明るさの高輝度点光源の光源装置と
することができる。
【図１】従来のリアプロジェクション画像モニターの説
明用の概略断面図である。
明用の概略断面図である。
【図２】本願の光源装置を配置したリアプロジェクショ
ン画像モニターの説明用の概略断面図である。
ン画像モニターの説明用の概略断面図である。
【図３】超高圧水銀ランプの説明図である。
【図４】光源装置の概略説明図である。
【図５】本発明における比較例としての放電ランプの位
置を示す説明図である。
置を示す説明図である。
【図６】本発明の実施例としての放電ランプの位置を示
す説明図である。
す説明図である。
【図７】本発明における比較例での放電の様子を説明す
る拡大模式図である。
る拡大模式図である。
【図８】本発明の実施例としての放電の様子を説明する
拡大模式図である。
拡大模式図である。
１ 放電ランプ ２ 凹面反射ミラー ２Ａ 頂部 ３ 背面反射ミラー ４ スクリーン ５ 筐体 ６ 照明光学系部品 ７ 封止部 ７１ 口金 ８ 発光部 ９ 陽極 １０ 陰極 １０Ａ 陰極芯棒先端 １１ コイル １２ Ｍｏ箔 １３ 外部リード １４ アーク １５ フレアー ２１ 前面カバー ２２ 穴 ２３ 金属線 １００ リアプロジェクション型画像モニター ２００ 光源装置
Claims (3)
- 【請求項１】 上方照射された映像光が、傾斜配置され
た背面反射ミラーによって水平方向に反射され、垂直配
置されたスクリーン上に該映像光が照射される形式のリ
アプロジェクション型画像モニターの照射光源に使用さ
れる光源装置であって、 該光源装置は凹面反射ミラーと、該凹面反射ミラーの中
心孔に封止部が固定され、該封止部に連設された発光管
内に一対の陰極と陽極を対向配置させてなる直流点灯型
放電ランプとからなり、該凹面反射ミラーの光軸を垂直
方向から前記背面反射ミラーの略中心方向に向けて傾斜
配置されており、 前記直流点灯型放電ランプは、陽極を上にして配置され
ており、該陽極の先端を該ランプの光軸上より前記光源
装置を傾斜配置させた側に位置させたことを特徴とする
光源装置。 - 【請求項２】前記光源装置の傾斜配置角度が垂直軸から
５度以上５０度以下であることを特徴とする請求項１に
記載の光源装置。 - 【請求項３】 前記直流点灯型放電ランプが、ランプ電
力１００Ｗ以上であって、前記発光管内に０．１６ｍｇ
／ｍｍ3以上の水銀と、希ガスまたは希ガスとハロゲン
を含み、管壁負荷が０．８Ｗ／ｍｍ2以上であることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源装置。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000332089A JP3570370B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 光源装置 |
| US09/984,910 US6597115B2 (en) | 2000-10-31 | 2001-10-31 | Light source device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332089A JP3570370B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 光源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002141025A true JP2002141025A (ja) | 2002-05-17 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332089A Expired - Fee Related JP3570370B2 (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | 光源装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3570370B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021769B2 (en) | 2003-05-22 | 2006-04-04 | Fujinon Corporation | Rear projector for projecting an image from a rear side of a screen |
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| US7291981B2 (en) * | 2004-07-13 | 2007-11-06 | Perkinelmer, Inc | Short arc lamp with improved manufacturability |
| US20060043890A1 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Osram Sylvania Inc. | Halogen PAR lamp with enhanced light output |
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| JP4752478B2 (ja) * | 2005-12-13 | 2011-08-17 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
| JP2008027698A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Osram-Melco Ltd | 超高圧水銀ランプ |
| JP2014038696A (ja) * | 2010-12-08 | 2014-02-27 | Panasonic Corp | 高圧放電ランプ、ランプユニットおよび投射型画像表示装置 |
| EP3542687A1 (en) * | 2018-03-22 | 2019-09-25 | Koninklijke Philips N.V. | A food processing apparatus |
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|---|---|---|---|---|
| US4742268A (en) * | 1985-09-03 | 1988-05-03 | North American Philips Electric Co. | High color rendering calcium-containing metal halide lamp |
| KR920000942B1 (ko) * | 1988-06-23 | 1992-01-31 | 도오시바 라이텍크 가부시기가이샤 | 쇼트아크 방전등 |
| US5229681A (en) * | 1989-10-10 | 1993-07-20 | Musco Corporation | Discharge lamp with offset or tilted arc tube |
| JP2980882B2 (ja) | 1998-04-08 | 1999-11-22 | ウシオ電機株式会社 | 高圧水銀ランプ |
| JP2948200B1 (ja) | 1998-04-08 | 1999-09-13 | ウシオ電機株式会社 | 高圧水銀ランプ |
| TW468197B (en) * | 1998-07-14 | 2001-12-11 | Ushio Electric Inc | High-pressure mercury lamp and high-pressure mercury lamp light emission device |
| EP1107286A1 (en) | 1999-12-02 | 2001-06-13 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | High pressure mercury lamp |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332089A patent/JP3570370B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-31 US US09/984,910 patent/US6597115B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7021769B2 (en) | 2003-05-22 | 2006-04-04 | Fujinon Corporation | Rear projector for projecting an image from a rear side of a screen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US20020050774A1 (en) | 2002-05-02 |
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