JP2002174720A - 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 - Google Patents
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
- F21V9/06—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for filtering out ultraviolet radiation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
- F21V29/86—Ceramics or glass
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/208—Filters for use with infrared or ultraviolet radiation, e.g. for separating visible light from infrared and/or ultraviolet radiation
-
- G—PHYSICS
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- G02B5/22—Absorbing filters
- G02B5/226—Glass filters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/15—Thermal insulation
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入射光に含まれる紫外線を吸収して透過光に
含まれる紫外線の量を低下させるこどができ、放熱性が
高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及びこれを
用いた光学装置を提供する。 【解決手段】 紫外線吸収物質を含有する透光性の紫外
線吸収ガラス板１と、紫外線吸収ガラス板１のそれぞれ
の面と向き合うように備えられた透光性の耐熱ガラス板
２，３と、紫外線吸収ガラス板１の外縁近傍において紫
外線吸収ガラス板１と耐熱ガラス板２，３の間に挟ま
れ、紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガラス板２，３との間
に空間４，５を形成する耐熱樹脂部材６，７とを有す
る。
含まれる紫外線の量を低下させるこどができ、放熱性が
高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及びこれを
用いた光学装置を提供する。 【解決手段】 紫外線吸収物質を含有する透光性の紫外
線吸収ガラス板１と、紫外線吸収ガラス板１のそれぞれ
の面と向き合うように備えられた透光性の耐熱ガラス板
２，３と、紫外線吸収ガラス板１の外縁近傍において紫
外線吸収ガラス板１と耐熱ガラス板２，３の間に挟ま
れ、紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガラス板２，３との間
に空間４，５を形成する耐熱樹脂部材６，７とを有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入射光に含まれる
紫外線を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下さ
せる紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置（例え
ば、光源装置、照明光学系、投写型表示装置等）に関す
るものである。
紫外線を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下さ
せる紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置（例え
ば、光源装置、照明光学系、投写型表示装置等）に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、投写型表示装置（プロジェクタ
装置）においては、放電ランプから放出される光をライ
トバルブに照射することによって、ライトバルブに表示
された画像をスクリーン上に投写する。しかし、放電ラ
ンプからは、可視光だけでなく、ライトバルブを劣化さ
せる紫外線も放出される。このため、特許第２８３３０
５５号公報には、光源装置のリフレクタのカバーガラス
に紫外線を反射させる誘電体多層膜をコーディングする
ことによって、放出される紫外線量を低下させる対策が
提案されている。
装置）においては、放電ランプから放出される光をライ
トバルブに照射することによって、ライトバルブに表示
された画像をスクリーン上に投写する。しかし、放電ラ
ンプからは、可視光だけでなく、ライトバルブを劣化さ
せる紫外線も放出される。このため、特許第２８３３０
５５号公報には、光源装置のリフレクタのカバーガラス
に紫外線を反射させる誘電体多層膜をコーディングする
ことによって、放出される紫外線量を低下させる対策が
提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
多層膜をコーティングした場合には、紫外線のみならず
ある程度の可視光及び赤外光も反射されるため、これら
の戻り光が放電ランプの管温度を上昇させ、管を構成す
る石英ガラスの失透現象を促進させることになり、その
結果、ランプ寿命を低下させるという問題があった。
多層膜をコーティングした場合には、紫外線のみならず
ある程度の可視光及び赤外光も反射されるため、これら
の戻り光が放電ランプの管温度を上昇させ、管を構成す
る石英ガラスの失透現象を促進させることになり、その
結果、ランプ寿命を低下させるという問題があった。
【０００４】また、紫外線吸収ガラス板を用いることに
よって戻り光を減少させつつ透過紫外線量を低下させる
ことも考えられる。しかし、プロジェクタ装置の光源装
置に使用される放電ランプ（キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ、水銀ランプ等）からは多量の紫外線が放
出されるので、紫外線の吸収に伴う発熱によって紫外線
吸収ガラス板が割れる可能性（又は、溶融・燃焼の可能
性）があり、プロジェクタ装置に紫外線吸収ガラス板を
用いることは困難であった。
よって戻り光を減少させつつ透過紫外線量を低下させる
ことも考えられる。しかし、プロジェクタ装置の光源装
置に使用される放電ランプ（キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ、水銀ランプ等）からは多量の紫外線が放
出されるので、紫外線の吸収に伴う発熱によって紫外線
吸収ガラス板が割れる可能性（又は、溶融・燃焼の可能
性）があり、プロジェクタ装置に紫外線吸収ガラス板を
用いることは困難であった。
【０００５】そこで、本発明は、上記したような従来技
術の課題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、入射光に含まれる紫外線を吸収して
透過光に含まれる紫外線の量を低下させることができ、
放熱性が高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及
びこれを用いた光学装置を提供することにある。
術の課題を解決するためになされたものであり、その目
的とするところは、入射光に含まれる紫外線を吸収して
透過光に含まれる紫外線の量を低下させることができ、
放熱性が高く、しかも安全性に優れた紫外線吸収装置及
びこれを用いた光学装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための装置】請求項１に係る紫外線吸
収装置は、入射光に含まれる紫外線を吸収して透過光に
含まれる紫外線の量を低下させるものであって、紫外線
吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板と、上
記紫外線吸収ガラス板のそれぞれの面と向き合うように
備えられた透光性の耐熱ガラス板と、上記紫外線吸収ガ
ラス板の外縁近傍において上記紫外線吸収ガラス板と上
記耐熱ガラス板の間に挟まれ、上記紫外線吸収ガラス板
と上記耐熱ガラス板との間に空間を形成する耐熱樹脂部
材とを有することを特徴としている。
収装置は、入射光に含まれる紫外線を吸収して透過光に
含まれる紫外線の量を低下させるものであって、紫外線
吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板と、上
記紫外線吸収ガラス板のそれぞれの面と向き合うように
備えられた透光性の耐熱ガラス板と、上記紫外線吸収ガ
ラス板の外縁近傍において上記紫外線吸収ガラス板と上
記耐熱ガラス板の間に挟まれ、上記紫外線吸収ガラス板
と上記耐熱ガラス板との間に空間を形成する耐熱樹脂部
材とを有することを特徴としている。
【０００７】また、請求項２に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板が、カリ石灰ガラスを主成分と
したものであることを特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板が、カリ石灰ガラスを主成分と
したものであることを特徴としている。
【０００８】また、請求項３に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板に含有される紫外線吸収物質
を、セリウムとしたことを特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板に含有される紫外線吸収物質
を、セリウムとしたことを特徴としている。
【０００９】また、請求項４に係る紫外線吸収装置は、
上記耐熱ガラス板を、ホウケイ酸ガラスにより構成した
ことを特徴としている。
上記耐熱ガラス板を、ホウケイ酸ガラスにより構成した
ことを特徴としている。
【００１０】また、請求項５に係る紫外線吸収装置は、
上記耐熱樹脂部材を、ポリイミド樹脂としたことを特徴
としている。
上記耐熱樹脂部材を、ポリイミド樹脂としたことを特徴
としている。
【００１１】また、請求項６に係る紫外線吸収装置は、
上記耐熱樹脂部材の厚さを、１００μｍから１５０μｍ
までの範囲内にしたことを特徴としている。
上記耐熱樹脂部材の厚さを、１００μｍから１５０μｍ
までの範囲内にしたことを特徴としている。
【００１２】また、請求項７に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板の外縁と、上記耐熱性樹脂部材
の外縁と、上記耐熱ガラス板の外縁とが一致することを
特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板の外縁と、上記耐熱性樹脂部材
の外縁と、上記耐熱ガラス板の外縁とが一致することを
特徴としている。
【００１３】また、請求項８に係る紫外線吸収装置は、
上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板との間に形
成された空間が、上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガ
ラス板と上記耐熱樹脂部材とによって形成された気密空
間であることを特徴としている。
上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板との間に形
成された空間が、上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガ
ラス板と上記耐熱樹脂部材とによって形成された気密空
間であることを特徴としている。
【００１４】請求項９に係る光学装置は、ランプと、上
記ランプから放出された光を反射するリフレクタとを有
する装置であって、上記ランプから放出され上記リフレ
クタにより反射された光の光路上に配置された上記請求
項１から８までのいずれかに記載の紫外線吸収装置を有
することを特徴としている。
記ランプから放出された光を反射するリフレクタとを有
する装置であって、上記ランプから放出され上記リフレ
クタにより反射された光の光路上に配置された上記請求
項１から８までのいずれかに記載の紫外線吸収装置を有
することを特徴としている。
【００１５】また、請求項１０に係る光学装置は、上記
リフレクタの光反射面が回転放物面からなり、上記ラン
プの発光中心が上記リフレクタの焦点位置近傍になるよ
うに上記ランプを配置したことを特徴としている。
リフレクタの光反射面が回転放物面からなり、上記ラン
プの発光中心が上記リフレクタの焦点位置近傍になるよ
うに上記ランプを配置したことを特徴としている。
【００１６】また、請求項１１に係る光学装置は、上記
リフレクタの開口径がＤであり、上記耐熱ガラス板及び
上記紫外線吸収ガラス板が直径ｄの円形であるときに、
１．１＜Ｄ／ｄ＜２．１を満たすことを特徴としてい
る。
リフレクタの開口径がＤであり、上記耐熱ガラス板及び
上記紫外線吸収ガラス板が直径ｄの円形であるときに、
１．１＜Ｄ／ｄ＜２．１を満たすことを特徴としてい
る。
【００１７】また、請求項１２に係る光学装置は、上記
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系と、上記紫外線吸収装置及び上記コンデンサレン
ズ系を保持する鏡筒とを有することを特徴としている。
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系と、上記紫外線吸収装置及び上記コンデンサレン
ズ系を保持する鏡筒とを有することを特徴としている。
【００１８】また、請求項１３に係る光学装置は、上記
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系を有し、上記リフレクタの焦点距離をｆｐとし、
上記コンデンサレンズ系の合成焦点距離をｆｃとしたと
きに、５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐを満たすことを特
徴としている。
紫外線吸収装置を透過した光を収束させるコンデンサレ
ンズ系を有し、上記リフレクタの焦点距離をｆｐとし、
上記コンデンサレンズ系の合成焦点距離をｆｃとしたと
きに、５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐを満たすことを特
徴としている。
【００１９】また、請求項１４に係る光学装置は、柱状
光学素子と、ライトバルブと、上記柱状光学素子の出射
端面と上記ライトバルブとをほぼ共役関係にする伝達光
学系と、上記コンデンサレンズ系で収束され上記柱状光
学素子を通過した光を上記ライトバルブに照射すること
によって、上記ライトバルブを透過した光をスクリーン
上に投写する投写レンズ系とを有することを特徴として
いる。
光学素子と、ライトバルブと、上記柱状光学素子の出射
端面と上記ライトバルブとをほぼ共役関係にする伝達光
学系と、上記コンデンサレンズ系で収束され上記柱状光
学素子を通過した光を上記ライトバルブに照射すること
によって、上記ライトバルブを透過した光をスクリーン
上に投写する投写レンズ系とを有することを特徴として
いる。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１ 図１は、本発明の実施の形態１に係る紫外線吸収装置１
０の構成を概略的に示す断面図である。図１に示される
ように、実施の形態１に係る紫外線吸収装置１０は、紫
外線吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板１
と、この紫外線吸収ガラス板１の両面に向き合うように
それぞれ備えられた透光性の耐熱ガラス板２，３と、紫
外線吸収ガラス板１の外縁近傍において紫外線吸収ガラ
ス板１と耐熱ガラス板２，３との間に挟まれた耐熱樹脂
部材６，７とを有する。紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガ
ラス板２，３と耐熱樹脂部材６，７との間には、空間
４，５が形成されている。
０の構成を概略的に示す断面図である。図１に示される
ように、実施の形態１に係る紫外線吸収装置１０は、紫
外線吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板１
と、この紫外線吸収ガラス板１の両面に向き合うように
それぞれ備えられた透光性の耐熱ガラス板２，３と、紫
外線吸収ガラス板１の外縁近傍において紫外線吸収ガラ
ス板１と耐熱ガラス板２，３との間に挟まれた耐熱樹脂
部材６，７とを有する。紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガ
ラス板２，３と耐熱樹脂部材６，７との間には、空間
４，５が形成されている。
【００２１】紫外線吸収ガラス板１は、例えば、カリ石
灰ガラスを主成分としている。紫外線吸収ガラス板１に
含有される紫外線吸収物質は、例えば、Ｃｅ（セリウ
ム）である。Ｃｅが紫外線を吸収すると、吸収された紫
外線はりん光や熱エネルギーに変換される。このような
紫外線吸収ガラス板１によれば３８０ｎｍ以下の波長を
有する紫外線を吸収し、透過光の中の紫外線の量を低下
させることができる。紫外線吸収ガラス板１の構成材料
は、基礎ガラスによっては若干青味がかった無色透明の
材料であるが、可視光に対しては非常に優れた透過特性
を示す。紫外線吸収ガラス板１は、可視光に対する透過
率が高い材料であればＣｅ含有ガラスに限らない。ただ
し、紫外線吸収ガラス板１は厚くなるほどカットオフ波
長が長波長側にシフトする傾向を呈するため、板厚は薄
いほうが望ましい。
灰ガラスを主成分としている。紫外線吸収ガラス板１に
含有される紫外線吸収物質は、例えば、Ｃｅ（セリウ
ム）である。Ｃｅが紫外線を吸収すると、吸収された紫
外線はりん光や熱エネルギーに変換される。このような
紫外線吸収ガラス板１によれば３８０ｎｍ以下の波長を
有する紫外線を吸収し、透過光の中の紫外線の量を低下
させることができる。紫外線吸収ガラス板１の構成材料
は、基礎ガラスによっては若干青味がかった無色透明の
材料であるが、可視光に対しては非常に優れた透過特性
を示す。紫外線吸収ガラス板１は、可視光に対する透過
率が高い材料であればＣｅ含有ガラスに限らない。ただ
し、紫外線吸収ガラス板１は厚くなるほどカットオフ波
長が長波長側にシフトする傾向を呈するため、板厚は薄
いほうが望ましい。
【００２２】耐熱ガラス板２，３は、例えば、ホウケイ
酸ガラスからなる。ホウケイ酸ガラスは、線膨張係数が
小さく熱に強く、熱伝導率が高い。耐熱ガラス２，３と
しては、コーニック社（米国法人）製のパイレックス
（商標）やショット社（ドイツ法人）製のテンパックス
（商標）が好適である。
酸ガラスからなる。ホウケイ酸ガラスは、線膨張係数が
小さく熱に強く、熱伝導率が高い。耐熱ガラス２，３と
しては、コーニック社（米国法人）製のパイレックス
（商標）やショット社（ドイツ法人）製のテンパックス
（商標）が好適である。
【００２３】耐熱樹脂部材６，７は、例えば、ポリイミ
ド樹脂からなる。耐熱樹脂部材６，７の厚さは、１００
μｍから１５０μｍまでの範囲内にすれば、耐熱樹脂部
材６，７が適度な硬さに保たれ、組立て作業が容易にな
る。但し、耐熱樹脂部材６，７の厚さは、上記範囲に限
定されない。
ド樹脂からなる。耐熱樹脂部材６，７の厚さは、１００
μｍから１５０μｍまでの範囲内にすれば、耐熱樹脂部
材６，７が適度な硬さに保たれ、組立て作業が容易にな
る。但し、耐熱樹脂部材６，７の厚さは、上記範囲に限
定されない。
【００２４】本実施の形態においては、紫外線吸収ガラ
ス板１及び耐熱ガラス板２，３は円形である。但し、こ
れらの形状は、円形に限定されない。また、本実施の形
態においては、耐熱性樹脂部材６，７は環状である。但
し、この形状は、環状に限定されない。さらに、本実施
の形態においては、紫外線吸収ガラス板１の外縁と、耐
熱性樹脂部材６，７の外縁と、耐熱ガラス板２，３の外
縁とが一致する。但し、これらは必ずしも一致する必要
はない。さらにまた、本実施の形態においては、紫外線
吸収ガラス板１と耐熱ガラス板２，３との間に形成され
た空間４，５は、紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガラス板
２，３と耐熱樹脂部材６，７とによって形成された気密
空間である。但し、空間４，５は外気と連通していても
よい。
ス板１及び耐熱ガラス板２，３は円形である。但し、こ
れらの形状は、円形に限定されない。また、本実施の形
態においては、耐熱性樹脂部材６，７は環状である。但
し、この形状は、環状に限定されない。さらに、本実施
の形態においては、紫外線吸収ガラス板１の外縁と、耐
熱性樹脂部材６，７の外縁と、耐熱ガラス板２，３の外
縁とが一致する。但し、これらは必ずしも一致する必要
はない。さらにまた、本実施の形態においては、紫外線
吸収ガラス板１と耐熱ガラス板２，３との間に形成され
た空間４，５は、紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガラス板
２，３と耐熱樹脂部材６，７とによって形成された気密
空間である。但し、空間４，５は外気と連通していても
よい。
【００２５】上記構成を有する本実施の形態の紫外線吸
収装置１０に、例えば、放電ランプ（図１には示さず）
からの光（図１における矢印１１）が入射すると、入射
光は耐熱ガラス板２を透過し、空間４を進み、紫外線吸
収ガラス板１に入射する。紫外線吸収ガラス板１におい
て入射光に含まれる紫外線が吸収され、紫外線の量が低
下した光が紫外線吸収ガラス板１から放出され、空間５
を進み、耐熱ガラス板３を透過して、放出（図１におけ
る矢印１２）される。
収装置１０に、例えば、放電ランプ（図１には示さず）
からの光（図１における矢印１１）が入射すると、入射
光は耐熱ガラス板２を透過し、空間４を進み、紫外線吸
収ガラス板１に入射する。紫外線吸収ガラス板１におい
て入射光に含まれる紫外線が吸収され、紫外線の量が低
下した光が紫外線吸収ガラス板１から放出され、空間５
を進み、耐熱ガラス板３を透過して、放出（図１におけ
る矢印１２）される。
【００２６】本実施の形態の紫外線吸収装置１０によれ
ば、紫外線吸収ガラス板１は、熱伝導率の高いホウケイ
酸ガラスからなる耐熱ガラス板２，３の間に配置されて
いるので、紫外線吸収ガラス板１からの輻射熱の放散を
効果的に行うことができる。この結果、紫外線吸収装置
１０に強い光が入射したとしても、紫外線吸収ガラス板
１の温度上昇を低く抑えることができ、また、面内の温
度勾配を緩和して熱応力の発生を低く抑えるため、紫外
線吸収ガラス板１の破壊の可能性を低下させることがで
きる。
ば、紫外線吸収ガラス板１は、熱伝導率の高いホウケイ
酸ガラスからなる耐熱ガラス板２，３の間に配置されて
いるので、紫外線吸収ガラス板１からの輻射熱の放散を
効果的に行うことができる。この結果、紫外線吸収装置
１０に強い光が入射したとしても、紫外線吸収ガラス板
１の温度上昇を低く抑えることができ、また、面内の温
度勾配を緩和して熱応力の発生を低く抑えるため、紫外
線吸収ガラス板１の破壊の可能性を低下させることがで
きる。
【００２７】また、紫外線吸収ガラス板１は、耐熱ガラ
ス板２，３の間に配置されているので、万一、紫外線吸
収ガラス板１が割れても、破片は空間４，５内にとどま
り、破片が紫外線吸収装置１０の外に飛散することはな
い。このため、使用者又は作業者は、安全に紫外線吸収
装置１０を交換できる。また、紫外線吸収ガラス板１が
割れて紫外線吸収装置１０による紫外線吸収能力が低下
したとしても、可視光の透過能力はほとんど損なわれな
い。従って、紫外線吸収ガラス板１が割れたとしても、
紫外線吸収装置１０を使用し続けることは可能であり、
紫外線吸収装置１０の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。
ス板２，３の間に配置されているので、万一、紫外線吸
収ガラス板１が割れても、破片は空間４，５内にとどま
り、破片が紫外線吸収装置１０の外に飛散することはな
い。このため、使用者又は作業者は、安全に紫外線吸収
装置１０を交換できる。また、紫外線吸収ガラス板１が
割れて紫外線吸収装置１０による紫外線吸収能力が低下
したとしても、可視光の透過能力はほとんど損なわれな
い。従って、紫外線吸収ガラス板１が割れたとしても、
紫外線吸収装置１０を使用し続けることは可能であり、
紫外線吸収装置１０の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。
【００２８】また、本実施の形態においては、耐熱樹脂
部材６，７は、紫外線吸収ガラス板１の外縁部を覆い隠
すような環状であり、紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガラ
ス板２，３とが直接接触することを避けているので、紫
外線吸収ガラス板１の外縁部から耐熱ガラス板２，３の
外縁部への熱伝達率は低い。このため、紫外線吸収ガラ
ス板１の外縁部の温度が急激に下がって、紫外線吸収ガ
ラス板１内部に極端に不均一な応力分布が生じることは
なく、不均一な応力分布による紫外線吸収ガラス板１の
破壊の可能性を低下させることができる。特に、紫外線
吸収ガラス板１の外縁部は研磨等による微小クラックが
成長して破壊に至る危険性が高く、不均一な応力分布を
できるだけ緩和させる必要がある。従って、本実施の形
態の構成は、紫外線吸収ガラス板１の破壊の可能性を低
下させるために極めて有効である。
部材６，７は、紫外線吸収ガラス板１の外縁部を覆い隠
すような環状であり、紫外線吸収ガラス板１と耐熱ガラ
ス板２，３とが直接接触することを避けているので、紫
外線吸収ガラス板１の外縁部から耐熱ガラス板２，３の
外縁部への熱伝達率は低い。このため、紫外線吸収ガラ
ス板１の外縁部の温度が急激に下がって、紫外線吸収ガ
ラス板１内部に極端に不均一な応力分布が生じることは
なく、不均一な応力分布による紫外線吸収ガラス板１の
破壊の可能性を低下させることができる。特に、紫外線
吸収ガラス板１の外縁部は研磨等による微小クラックが
成長して破壊に至る危険性が高く、不均一な応力分布を
できるだけ緩和させる必要がある。従って、本実施の形
態の構成は、紫外線吸収ガラス板１の破壊の可能性を低
下させるために極めて有効である。
【００２９】さらに、本実施の形態においては、空間
４，５を設けることによって紫外線吸収ガラス板１と耐
熱ガラス板２，３とが直接接触することを避け、互いに
熱的影響や、機械的な衝撃を与え合う可能性を低くする
ようにして、紫外線吸収ガラス板１の破壊の可能性を低
下させている。また、空間４，５を気密空間とすること
によって、空間４，５に入り込んだゴミによって、紫外
線吸収ガラス板１に傷が付く可能性を無くしている。
４，５を設けることによって紫外線吸収ガラス板１と耐
熱ガラス板２，３とが直接接触することを避け、互いに
熱的影響や、機械的な衝撃を与え合う可能性を低くする
ようにして、紫外線吸収ガラス板１の破壊の可能性を低
下させている。また、空間４，５を気密空間とすること
によって、空間４，５に入り込んだゴミによって、紫外
線吸収ガラス板１に傷が付く可能性を無くしている。
【００３０】実施の形態２ 図２は、本発明の実施の形態２に係る光学装置の構成を
概略的に示す断面図である。図２に示される光学装置
は、例えば、プロジェクタ装置のライトバルブに光を照
射する照明光学系である。図２に示されるように、実施
の形態２の照明光学系２０は、光源部２１と、図１の紫
外線吸収装置１０と、コンデンサレンズ系２２とを有す
る。
概略的に示す断面図である。図２に示される光学装置
は、例えば、プロジェクタ装置のライトバルブに光を照
射する照明光学系である。図２に示されるように、実施
の形態２の照明光学系２０は、光源部２１と、図１の紫
外線吸収装置１０と、コンデンサレンズ系２２とを有す
る。
【００３１】光源部２１は、ランプ２３と、このランプ
２３から放出された光を反射するリフレクタ２４と、こ
のリフレクタ２４の開口部に備えられたカバーガラス２
５とを有する。ランプ２３は、例えば、ショートアーク
メタルハライドランプである。ランプ２３の発光管２３
ａは、中央のほぼ球形部とその両側に備えられた円柱状
の枝部からなる。ランプ２３には、口金電極２３ｂが備
えられている。但し、ランプ２３の種類及び形状は、上
記のものに限定されない。
２３から放出された光を反射するリフレクタ２４と、こ
のリフレクタ２４の開口部に備えられたカバーガラス２
５とを有する。ランプ２３は、例えば、ショートアーク
メタルハライドランプである。ランプ２３の発光管２３
ａは、中央のほぼ球形部とその両側に備えられた円柱状
の枝部からなる。ランプ２３には、口金電極２３ｂが備
えられている。但し、ランプ２３の種類及び形状は、上
記のものに限定されない。
【００３２】本実施の形態においては、リフレクタ２４
の反射面は、例えば、回転放物面である。但し、リフレ
クタ２４の反射面の形状は回転放物面に限定されない。
本実施の形態においては、ランプ２３の発光中心がリフ
レクタ２４の焦点位置近傍になるようにランプ２３を配
置する。この結果、ランプ２３から放出された光は、リ
フレクタ２４の内面で反射した後、リフレクタ２４の光
軸ＡＸにほぼ平行な光となる。また、リフレクタ２４
は、ホウケイ酸ガラスやセラミック等の耐熱部材の内面
に反射膜をコーディングして形成される。この反射膜
は、可視光成分を反射し、紫外線及び赤外線を透過する
薄膜とすることができる。カバーガラス２５は、ホウケ
イ酸ガラス等の耐熱ガラスで作られており、接着剤など
を用いてリフレクタ２４の開口部に固定されておいる。
ランプ２３は、リフレクタ２４とカバーガラス２５は、
その内部にランプ２３を完全に閉じ込めている。
の反射面は、例えば、回転放物面である。但し、リフレ
クタ２４の反射面の形状は回転放物面に限定されない。
本実施の形態においては、ランプ２３の発光中心がリフ
レクタ２４の焦点位置近傍になるようにランプ２３を配
置する。この結果、ランプ２３から放出された光は、リ
フレクタ２４の内面で反射した後、リフレクタ２４の光
軸ＡＸにほぼ平行な光となる。また、リフレクタ２４
は、ホウケイ酸ガラスやセラミック等の耐熱部材の内面
に反射膜をコーディングして形成される。この反射膜
は、可視光成分を反射し、紫外線及び赤外線を透過する
薄膜とすることができる。カバーガラス２５は、ホウケ
イ酸ガラス等の耐熱ガラスで作られており、接着剤など
を用いてリフレクタ２４の開口部に固定されておいる。
ランプ２３は、リフレクタ２４とカバーガラス２５は、
その内部にランプ２３を完全に閉じ込めている。
【００３３】図３は、ランプ２３の発光管２３ａ内部に
備えられた発光体２６から出射される光の強度分布を説
明するための図である。図３の上側は、強度分布の等高
線を示す。図３の下側は、出射される光の強度（縦軸
Ｙ）が内側で高く、外側で低くなることを示している。
このような強度分布は、ランプ２３の発光管２３ａの形
状に応じて変化する。また、図４は、ランプ２３の発光
体２６から出射される光の配光分布を説明するための図
である。図４に示されるように、光軸ＡＸに沿った方向
の強度は０に近い。これは発光管２３ａの中央の球状部
における光の屈折作用によるだけでなく、光軸ＡＸ方向
はランプ２３自身による光のけられが発生することによ
って強度が弱くなるからである。
備えられた発光体２６から出射される光の強度分布を説
明するための図である。図３の上側は、強度分布の等高
線を示す。図３の下側は、出射される光の強度（縦軸
Ｙ）が内側で高く、外側で低くなることを示している。
このような強度分布は、ランプ２３の発光管２３ａの形
状に応じて変化する。また、図４は、ランプ２３の発光
体２６から出射される光の配光分布を説明するための図
である。図４に示されるように、光軸ＡＸに沿った方向
の強度は０に近い。これは発光管２３ａの中央の球状部
における光の屈折作用によるだけでなく、光軸ＡＸ方向
はランプ２３自身による光のけられが発生することによ
って強度が弱くなるからである。
【００３４】リフレクタ２４の開口径は、ランプ２３の
発光体２６の位置及び配光分布に応じて決められる。計
算機シミュレーション又は実験によれば、電極管距離が
１ｍｍ前後のランプ２３と、焦点距離が７ｍｍから８．
５ｍｍの放物面を反射面とするリフレクタ２４を想定し
た場合、リフレクタ２４の開口径は７５ｍｍから９０ｍ
ｍ程度必要である。しかし、リフレクタ２４により反射
されたほぼ平行光の有効径はこれより小さくてよく、４
５ｍｍから６５ｍｍ程度で所望の光量を得ることができ
た。これは、図５に示されるように（図５において、Ｘ
軸は強度を示す）ほぼ平行光は光軸ＡＸ近傍の強度が弱
く、その外側に強度のピークを示すとともに、外縁部へ
向かうに従い強度が低下するドーナツ型の強度分布を呈
するためである。このため、紫外線吸収装置１０の直径
は、リフレクタ２４の開口径より小さくても実質的に問
題がない場合が多い。
発光体２６の位置及び配光分布に応じて決められる。計
算機シミュレーション又は実験によれば、電極管距離が
１ｍｍ前後のランプ２３と、焦点距離が７ｍｍから８．
５ｍｍの放物面を反射面とするリフレクタ２４を想定し
た場合、リフレクタ２４の開口径は７５ｍｍから９０ｍ
ｍ程度必要である。しかし、リフレクタ２４により反射
されたほぼ平行光の有効径はこれより小さくてよく、４
５ｍｍから６５ｍｍ程度で所望の光量を得ることができ
た。これは、図５に示されるように（図５において、Ｘ
軸は強度を示す）ほぼ平行光は光軸ＡＸ近傍の強度が弱
く、その外側に強度のピークを示すとともに、外縁部へ
向かうに従い強度が低下するドーナツ型の強度分布を呈
するためである。このため、紫外線吸収装置１０の直径
は、リフレクタ２４の開口径より小さくても実質的に問
題がない場合が多い。
【００３５】以上の考察より、リフレクタ２４の開口径
をＤとし、紫外線吸収装置１０の有効径をｄとしたとき
に、次式（１） １．１＜Ｄ／ｄ＜２．１ （１） を満足することがが望ましい。その理由は、式（１）の
範囲を下回る領域においては、紫外線吸収装置１０の直
径が必要以上に大きくなり過ぎ、コストの無駄が生じ、
一方、式（１）の範囲を上回る領域では紫外線吸収装置
１０の直径が小さすぎるので光利用効率が低下するから
である。
をＤとし、紫外線吸収装置１０の有効径をｄとしたとき
に、次式（１） １．１＜Ｄ／ｄ＜２．１ （１） を満足することがが望ましい。その理由は、式（１）の
範囲を下回る領域においては、紫外線吸収装置１０の直
径が必要以上に大きくなり過ぎ、コストの無駄が生じ、
一方、式（１）の範囲を上回る領域では紫外線吸収装置
１０の直径が小さすぎるので光利用効率が低下するから
である。
【００３６】紫外線吸収装置１０を透過した光を収束さ
せるコンデンサレンズ系２２は、２枚の正レンズである
コンデンサレンズ３１，３２から構成されている。光源
部２１から出射されたほぼ平行光は紫外線吸収装置１０
を通過した後、コンデンサレンズ系２２にて収束され、
所定の大きさを持つ光の微小スポット（以後「集光スポ
ット」という。）を所定の位置に形成する。
せるコンデンサレンズ系２２は、２枚の正レンズである
コンデンサレンズ３１，３２から構成されている。光源
部２１から出射されたほぼ平行光は紫外線吸収装置１０
を通過した後、コンデンサレンズ系２２にて収束され、
所定の大きさを持つ光の微小スポット（以後「集光スポ
ット」という。）を所定の位置に形成する。
【００３７】本実施の形態では、光源部２１を構成する
リフレクタ２４の焦点距離ｆｐを約７．５ｍｍ、有効開
口径Ｄを約７８ｍｍ、コンデンサレンズ系２２の合成焦
点距離ｆｃを約５０ｍｍに設定し、互いに所定の間隔を
保って配置している。このとき、実効的な直径が約９ｍ
ｍの集光スポットを形成することができる。
リフレクタ２４の焦点距離ｆｐを約７．５ｍｍ、有効開
口径Ｄを約７８ｍｍ、コンデンサレンズ系２２の合成焦
点距離ｆｃを約５０ｍｍに設定し、互いに所定の間隔を
保って配置している。このとき、実効的な直径が約９ｍ
ｍの集光スポットを形成することができる。
【００３８】光源部２１とコンデンサレンズ系２２の仕
様を選ぶことにより、集光スポットの実効的な直径は任
意に変更することができる。リフレクタ２４の焦点距離
ｆｐに対するコンデンサレンズ系２２の合成焦点距離ｆ
ｃの比を相対的に小さくするとスポット径は小さくなる
が、コンデンサレンズ系２２で受光できない外周部の光
が増大し光利用効率は低下する。逆に、相対比を大きく
するとコンデンサレンズ系２２の受光量は増えるが集光
スポット径も増大し、結果的に光利用効率が低下する。
照明光学系の目的にもよるが、ランプ２３の発光体２６
の大きさからほぼ平行光の特徴的な強度分布を考慮する
ことによって、照明光学系としての最適な範囲を求める
ことができる。
様を選ぶことにより、集光スポットの実効的な直径は任
意に変更することができる。リフレクタ２４の焦点距離
ｆｐに対するコンデンサレンズ系２２の合成焦点距離ｆ
ｃの比を相対的に小さくするとスポット径は小さくなる
が、コンデンサレンズ系２２で受光できない外周部の光
が増大し光利用効率は低下する。逆に、相対比を大きく
するとコンデンサレンズ系２２の受光量は増えるが集光
スポット径も増大し、結果的に光利用効率が低下する。
照明光学系の目的にもよるが、ランプ２３の発光体２６
の大きさからほぼ平行光の特徴的な強度分布を考慮する
ことによって、照明光学系としての最適な範囲を求める
ことができる。
【００３９】先ず、照明光学系２０として、発光体の特
徴的な配光分布に依存して放射される光をほぼ全て取り
込むことができるような開口径を有するリフレクタ２４
と、電極管距離が１ｍｍ前後の放電ランプ２３からなる
光源部２１を想定する。具体的には、焦点距離が７ｍｍ
から８．５ｍｍの放物面リフレクタ２４を想定した場
合、計算機シミュレーション又は実験によれば、コンデ
ンサレンズ系２２の合成焦点距離は４５ｍｍから６５ｍ
ｍの範囲とすることによって高い光利用効率を実現しな
がら広範囲の仕様に対応できることがわかった。
徴的な配光分布に依存して放射される光をほぼ全て取り
込むことができるような開口径を有するリフレクタ２４
と、電極管距離が１ｍｍ前後の放電ランプ２３からなる
光源部２１を想定する。具体的には、焦点距離が７ｍｍ
から８．５ｍｍの放物面リフレクタ２４を想定した場
合、計算機シミュレーション又は実験によれば、コンデ
ンサレンズ系２２の合成焦点距離は４５ｍｍから６５ｍ
ｍの範囲とすることによって高い光利用効率を実現しな
がら広範囲の仕様に対応できることがわかった。
【００４０】以上の考察をまとめると、リフレクタ２４
の焦点距離ｆｐと、コンデンサレンズ系２２の合成焦点
距離ｆｃとが、次式（２） ５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐ （２） の関係を満足する場合が照明光学系として好適である。
その理由は、式（２）の範囲を下回る領域においてはコ
ンデンサレンズ系２２が受光できずに損失となる光が増
大し、逆に、上回る領域においてはランプ２３とリフレ
クタ２４の距離が近付きすぎて熱的な安定状態を確保す
ることが困難になるか、もしくはコンデンサレンズ系２
２による集光スポット径が増大して光の利用効率を低減
させるからである。
の焦点距離ｆｐと、コンデンサレンズ系２２の合成焦点
距離ｆｃとが、次式（２） ５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐ （２） の関係を満足する場合が照明光学系として好適である。
その理由は、式（２）の範囲を下回る領域においてはコ
ンデンサレンズ系２２が受光できずに損失となる光が増
大し、逆に、上回る領域においてはランプ２３とリフレ
クタ２４の距離が近付きすぎて熱的な安定状態を確保す
ることが困難になるか、もしくはコンデンサレンズ系２
２による集光スポット径が増大して光の利用効率を低減
させるからである。
【００４１】以上に述べたような照明光学系２０の構成
によれば、光源部２１からのエネルギ密度の低いほぼ平
行光束中に紫外線吸収装置１０を配置することによっ
て、紫外線を効果的に除去することができる。このた
め、コンデンサレンズ系２２によって形成される集光ス
ポット周辺の温度上昇を極力抑えて、高価な耐熱部材の
多用を回避することができる。
によれば、光源部２１からのエネルギ密度の低いほぼ平
行光束中に紫外線吸収装置１０を配置することによっ
て、紫外線を効果的に除去することができる。このた
め、コンデンサレンズ系２２によって形成される集光ス
ポット周辺の温度上昇を極力抑えて、高価な耐熱部材の
多用を回避することができる。
【００４２】次に、紫外線吸収装置１０の保持構造につ
いて説明する。図２に示されるように、紫外線吸収装置
１０及びコンデンサレンズ３１,３２は、鏡筒２７内に
保持されている。コンデンサレンズ３１，３２は、鏡筒
２７内部の段差部において、押え環２８，２９によって
固定されている。紫外線吸収装置１０は鏡筒２７内部の
段差部において、軟質材料からなるスペーサ３０と紫外
線吸収装置１０に僅かに圧力を加える板ばね３１によっ
て固定されている。
いて説明する。図２に示されるように、紫外線吸収装置
１０及びコンデンサレンズ３１,３２は、鏡筒２７内に
保持されている。コンデンサレンズ３１，３２は、鏡筒
２７内部の段差部において、押え環２８，２９によって
固定されている。紫外線吸収装置１０は鏡筒２７内部の
段差部において、軟質材料からなるスペーサ３０と紫外
線吸収装置１０に僅かに圧力を加える板ばね３１によっ
て固定されている。
【００４３】紫外線吸収装置１０は、前述のとおり紫外
線吸収ガラス板１の面内における温度分布に大きな傾斜
が生じることを避けなければならなず、外縁部からの熱
の放散を抑制する必要がある。このためには鏡筒２１は
熱伝導性の低い、例えば樹脂製であることが好適であ
る。図２には共通の鏡筒４１により紫外線吸収装置１０
とコンデンサレンズ系２２を保持する構造を示している
が、これは両者の直径を同程度とする必然性があるため
に容易に実現できるものであり、光源部２１から独立さ
せた集光部としてコンパクトにまとめることができる点
でも軽量化やコスト低減等、様々な効果が期待できる。
線吸収ガラス板１の面内における温度分布に大きな傾斜
が生じることを避けなければならなず、外縁部からの熱
の放散を抑制する必要がある。このためには鏡筒２１は
熱伝導性の低い、例えば樹脂製であることが好適であ
る。図２には共通の鏡筒４１により紫外線吸収装置１０
とコンデンサレンズ系２２を保持する構造を示している
が、これは両者の直径を同程度とする必然性があるため
に容易に実現できるものであり、光源部２１から独立さ
せた集光部としてコンパクトにまとめることができる点
でも軽量化やコスト低減等、様々な効果が期待できる。
【００４４】実施の形態３ 図６は、本発明の実施の形態３に係る光学装置の構成を
示す概略図である。図６に示される光学装置は、例え
ば、プロジェクタ装置である。図６に示されるように、
実施の形態３に係るプロジェクタ装置４０は、光学系４
１と、液晶パネル等のライトバルブ４２と、投写レンズ
系４３とを有する。光学系４１は、図２に示される照明
光学系２０と、柱状ガラス等からなる柱状光学素子４４
と、リレーレンズ系４５と、反射ミラー４６とを有す
る。
示す概略図である。図６に示される光学装置は、例え
ば、プロジェクタ装置である。図６に示されるように、
実施の形態３に係るプロジェクタ装置４０は、光学系４
１と、液晶パネル等のライトバルブ４２と、投写レンズ
系４３とを有する。光学系４１は、図２に示される照明
光学系２０と、柱状ガラス等からなる柱状光学素子４４
と、リレーレンズ系４５と、反射ミラー４６とを有す
る。
【００４５】本実施の形態のプロジェクタ装置において
は、コンデンサレンズ系２２から出射した収束光によっ
て形成される集光スポット（図６中の矢印は光線の振る
舞いを示す）の位置と柱状光学素子４４の入射端面とが
ほぼ一致するように各構成を配置する。柱状光学素子４
４は光の強度分布を空間的にミキシングする作用を有し
ており、その結果、出射端面において均一な強度分布を
持った面光源が形成される。柱状光学素子４４は、具体
的にはインテグレータロッドやライトパイプと称される
光学素子であり、既存のプロジェクタ装置に多用されて
いる。
は、コンデンサレンズ系２２から出射した収束光によっ
て形成される集光スポット（図６中の矢印は光線の振る
舞いを示す）の位置と柱状光学素子４４の入射端面とが
ほぼ一致するように各構成を配置する。柱状光学素子４
４は光の強度分布を空間的にミキシングする作用を有し
ており、その結果、出射端面において均一な強度分布を
持った面光源が形成される。柱状光学素子４４は、具体
的にはインテグレータロッドやライトパイプと称される
光学素子であり、既存のプロジェクタ装置に多用されて
いる。
【００４６】リレーレンズ系４５は柱状光学素子４４の
出射端面とライトバルブ４２とを共役関係とする結像光
学系によって構成されており、これによってライトバル
ブ４２はほぼ均一に照明されることになる。また、光路
中にある反射ミラー４６は、所定の方向に光路を折り曲
げるためのものであり、これによりコンパクトなプロジ
ェクタ装置を実現することができる。投写レンズ系４３
はライトバルブ４２に形成された画像によって変調を受
けた光を伝達し、図示しないスクリーンに拡大画像を投
写する。
出射端面とライトバルブ４２とを共役関係とする結像光
学系によって構成されており、これによってライトバル
ブ４２はほぼ均一に照明されることになる。また、光路
中にある反射ミラー４６は、所定の方向に光路を折り曲
げるためのものであり、これによりコンパクトなプロジ
ェクタ装置を実現することができる。投写レンズ系４３
はライトバルブ４２に形成された画像によって変調を受
けた光を伝達し、図示しないスクリーンに拡大画像を投
写する。
【００４７】尚、図６においては、ライトバルブ４２を
透過型の素子として描いているが、反射型のライトバル
ブを用いることもできる。このように、微小な集光スポ
ットを光路中に形成することにより高効率の光学システ
ムを構築できるのであれば、図６に示された構成に限定
されることなく、様々な光学要素を組合せることによっ
てそれぞれ異なった特徴を持つプロジェクタ装置を提供
することが可能である。
透過型の素子として描いているが、反射型のライトバル
ブを用いることもできる。このように、微小な集光スポ
ットを光路中に形成することにより高効率の光学システ
ムを構築できるのであれば、図６に示された構成に限定
されることなく、様々な光学要素を組合せることによっ
てそれぞれ異なった特徴を持つプロジェクタ装置を提供
することが可能である。
【００４８】図７は、本実施の形態のプロジェクタ装置
を示す斜視図である。図７において、４７はプロジェク
タ装置の光学系の一部を内包する筐体（光学ユニットベ
ース）であり、その側面から投写レンズ系４３が突き出
るように配置されている。また、筐体４７の一部には光
源部２１を挿入して配置できるような空間が設けられて
おり、紫外線吸収装置１０はこの空間から筐体４７の内
部に配置された光学系に光を入射させる入射窓の役割を
果たしている。光源部２１は、交換可能であり、図７
は、筐体４７から光源部２１を取り外した状態を描いて
いる。
を示す斜視図である。図７において、４７はプロジェク
タ装置の光学系の一部を内包する筐体（光学ユニットベ
ース）であり、その側面から投写レンズ系４３が突き出
るように配置されている。また、筐体４７の一部には光
源部２１を挿入して配置できるような空間が設けられて
おり、紫外線吸収装置１０はこの空間から筐体４７の内
部に配置された光学系に光を入射させる入射窓の役割を
果たしている。光源部２１は、交換可能であり、図７
は、筐体４７から光源部２１を取り外した状態を描いて
いる。
【００４９】本実施の形態のプロジェクタ装置において
は、紫外線吸収装置１０が紫外線吸収ガラス板１を耐熱
樹脂部材６，７を介して放熱性に優れた耐熱ガラス２，
３で挟みこむ構造であるため、筐体９内部に配置される
様々な構成要素の温度上昇を緩和しやすくなり、量産性
に優れた樹脂部材を多用してコストダウンや軽量化を図
ることが容易になる。また、紫外線吸収装置１０は、光
源部２１と共通の装置によって効率良く冷却することも
可能であり、万一、熱による不均一な応力分布によって
紫外線吸収ガラスが割れても、破片が筐体外部へ飛散し
ないため、光源部２１の交換時の安全性を高めることも
容易である。
は、紫外線吸収装置１０が紫外線吸収ガラス板１を耐熱
樹脂部材６，７を介して放熱性に優れた耐熱ガラス２，
３で挟みこむ構造であるため、筐体９内部に配置される
様々な構成要素の温度上昇を緩和しやすくなり、量産性
に優れた樹脂部材を多用してコストダウンや軽量化を図
ることが容易になる。また、紫外線吸収装置１０は、光
源部２１と共通の装置によって効率良く冷却することも
可能であり、万一、熱による不均一な応力分布によって
紫外線吸収ガラスが割れても、破片が筐体外部へ飛散し
ないため、光源部２１の交換時の安全性を高めることも
容易である。
【００５０】以上、本発明に関して３つの実施の形態を
説明したが、本発明はこれら３つの実施形態に限定され
るものではなく、様々な変形例が可能である。
説明したが、本発明はこれら３つの実施形態に限定され
るものではなく、様々な変形例が可能である。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１から８ま
での紫外線吸収装置によれば、入射光に含まれる紫外線
を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下させるこ
とができる。また、紫外線吸収ガラス板において発生し
た熱を耐熱ガラス板を通して輻射熱として放熱できるの
で、放熱性に優れており、熱により破壊の可能性が低
い。さらに、紫外線吸収ガラス板と耐熱ガラス板との間
に耐熱樹脂部材を挟んでいるので、紫外線吸収ガラス板
の外縁部が過度に冷却されて熱応力が発生することを防
ぐことができる。さらにまた、万一、紫外線吸収ガラス
板が割れても、破片が外部に飛散することはなく、安全
性に優れている。また、紫外線吸収ガラス板が割れたと
しても、紫外線吸収装置を使用し続けることは可能であ
り、紫外線吸収装置の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。また、紫外
線吸収装置は、３枚のガラス部材が所定の微小間隔を隔
てて配置されるので、互いに傷つけ合ったりすることを
避けることができ、また、適当な厚さの耐熱樹脂部材を
用いることにより、組立て性も向上させることができ
る。
での紫外線吸収装置によれば、入射光に含まれる紫外線
を吸収して透過光に含まれる紫外線の量を低下させるこ
とができる。また、紫外線吸収ガラス板において発生し
た熱を耐熱ガラス板を通して輻射熱として放熱できるの
で、放熱性に優れており、熱により破壊の可能性が低
い。さらに、紫外線吸収ガラス板と耐熱ガラス板との間
に耐熱樹脂部材を挟んでいるので、紫外線吸収ガラス板
の外縁部が過度に冷却されて熱応力が発生することを防
ぐことができる。さらにまた、万一、紫外線吸収ガラス
板が割れても、破片が外部に飛散することはなく、安全
性に優れている。また、紫外線吸収ガラス板が割れたと
しても、紫外線吸収装置を使用し続けることは可能であ
り、紫外線吸収装置の交換時期を使用者又は作業者の都
合に合わせて選択できるという利点がある。また、紫外
線吸収装置は、３枚のガラス部材が所定の微小間隔を隔
てて配置されるので、互いに傷つけ合ったりすることを
避けることができ、また、適当な厚さの耐熱樹脂部材を
用いることにより、組立て性も向上させることができ
る。
【００５２】また、請求項９から１３までの光学装置に
よれば、上記請求項１から８までの効果に加えて、紫外
線の量を低下させた光を照射することができるという効
果がある。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収
装置が紫外線を効果的に除去するので、大規模な空冷装
置なしにランプの寿命を適正な範囲に保つことができ
る。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収装置と
コンデンサレンズをほぼ同じ直径にできるので、保持が
容易であり、保持装置を簡略化し易いのでコンパクトで
安価な装置を提供することができる。
よれば、上記請求項１から８までの効果に加えて、紫外
線の量を低下させた光を照射することができるという効
果がある。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収
装置が紫外線を効果的に除去するので、大規模な空冷装
置なしにランプの寿命を適正な範囲に保つことができ
る。また、本発明による光学装置は、紫外線吸収装置と
コンデンサレンズをほぼ同じ直径にできるので、保持が
容易であり、保持装置を簡略化し易いのでコンパクトで
安価な装置を提供することができる。
【００５３】また、請求項１１の光学装置によれば、リ
フレクタの開口径Ｄと、紫外線吸収装置の有効径ｄとの
間に、１．１＜Ｄ／ｄ＜２．１の関係を持たせたので、
紫外線吸収装置の直径が必要以上に大きくなり過ぎるこ
とによるコストの無駄を防止でき、また、紫外線吸収装
置の直径が小さすぎることによる光利用効率の低下を防
止することができるという効果がある。
フレクタの開口径Ｄと、紫外線吸収装置の有効径ｄとの
間に、１．１＜Ｄ／ｄ＜２．１の関係を持たせたので、
紫外線吸収装置の直径が必要以上に大きくなり過ぎるこ
とによるコストの無駄を防止でき、また、紫外線吸収装
置の直径が小さすぎることによる光利用効率の低下を防
止することができるという効果がある。
【００５４】また、請求項１３の発明によれば、リフレ
クタの焦点距離ｆｐとコンデンサレンズの焦点距離ｆｃ
とが５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐの関係を満足するよ
うに構成したので、コンパクトでありながら光利用効率
が高く、プロジェクタ装置に適した集光スポットを形成
することができる。
クタの焦点距離ｆｐとコンデンサレンズの焦点距離ｆｃ
とが５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐの関係を満足するよ
うに構成したので、コンパクトでありながら光利用効率
が高く、プロジェクタ装置に適した集光スポットを形成
することができる。
【００５５】また、請求項１４の光学装置によれば、上
記請求項１から８までの効果に加えて、ライトバルブに
照射される紫外線の量を低下させることができるという
効果がある。本発明による光学装置は、光の利用効率が
高く、かつランプ交換時の安全性を高めることができ
る。また、耐熱性の高い部材を多用することを回避でき
るため、安価な装置を提供することができる。
記請求項１から８までの効果に加えて、ライトバルブに
照射される紫外線の量を低下させることができるという
効果がある。本発明による光学装置は、光の利用効率が
高く、かつランプ交換時の安全性を高めることができ
る。また、耐熱性の高い部材を多用することを回避でき
るため、安価な装置を提供することができる。
【図１】 本発明の実施の形態１に係る紫外線吸収装置
の構成を概略的に示す断面図である。
の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態２に係る光学装置（照明
光学系）の構成を概略的に示す断面図である。
光学系）の構成を概略的に示す断面図である。
【図３】 実施の形態２に係る光学装置のランプの発光
体から出射される光の強度分布を説明するための図であ
る。
体から出射される光の強度分布を説明するための図であ
る。
【図４】 実施の形態２に係る光学装置のランプの配光
分布を示す図である。
分布を示す図である。
【図５】 実施の形態２に係る光学装置の光源部からの
出射光の強度分布を示す図である。
出射光の強度分布を示す図である。
【図６】 本発明の実施の形態３に係る光学装置（プロ
ジェクタ装置）の構成を概略的に示す構成図である。
ジェクタ装置）の構成を概略的に示す構成図である。
【図７】 実施の形態３に係る光学装置の概略的な斜視
図である。
図である。
１ 紫外線吸収ガラス板、 ２，３ 耐熱ガラス板、
４，５ 空間、 ６，７ 耐熱樹脂部材、 １０ 紫外
線吸収装置、 ２０ 照明光学系、 ２１ 光源部、
２２ コンデンサレンズ系、 ２３ ランプ、 ２３ａ
発光管、 ２４ リフレクタ、 ２５ カバーガラ
ス、 ２６ 発光体、 ２７ 鏡筒、 ３１，３２ コ
ンデンサレンズ、 ４０ プロジェクタ装置、 ４１
光学系、４２ ライトバルブ、 ４３ 投写レンズ系、
４４ 柱状光学素子、 ４５リレーレンズ系、 ４６
反射ミラー、 ４７ 筐体。
４，５ 空間、 ６，７ 耐熱樹脂部材、 １０ 紫外
線吸収装置、 ２０ 照明光学系、 ２１ 光源部、
２２ コンデンサレンズ系、 ２３ ランプ、 ２３ａ
発光管、 ２４ リフレクタ、 ２５ カバーガラ
ス、 ２６ 発光体、 ２７ 鏡筒、 ３１，３２ コ
ンデンサレンズ、 ４０ プロジェクタ装置、 ４１
光学系、４２ ライトバルブ、 ４３ 投写レンズ系、
４４ 柱状光学素子、 ４５リレーレンズ系、 ４６
反射ミラー、 ４７ 筐体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆ２１Ｙ 101:00 (72)発明者 尾家 祥介 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川本 直紀 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 CA06 CA13 CA18 CA26 2H052 BA02 BA03 BA09 BA14
Claims (14)
- 【請求項１】 入射光に含まれる紫外線を吸収して透過
光に含まれる紫外線の量を低下させる紫外線吸収装置に
おいて、 紫外線吸収物質を含有する透光性の紫外線吸収ガラス板
と、 上記紫外線吸収ガラス板のそれぞれの面と向き合うよう
に備えられた透光性の耐熱ガラス板と、 上記紫外線吸収ガラス板の外縁近傍において上記紫外線
吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板の間に挟まれ、上記紫
外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラス板との間に空間を形
成する耐熱樹脂部材とを有することを特徴とする紫外線
吸収装置。 - 【請求項２】 上記紫外線吸収ガラス板は、カリ石灰ガ
ラスを主成分としていることを特徴とする請求項１に記
載の紫外線吸収装置。 - 【請求項３】 上記紫外線吸収ガラス板に含有される紫
外線吸収物質は、セリウムであることを特徴とする請求
項１又は２のいずれかに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項４】 上記耐熱ガラス板は、ホウケイ酸ガラス
からなることを特徴とする請求項１から３までのいずれ
かに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項５】 上記耐熱樹脂部材は、ポリイミド樹脂か
らなることを特徴とする請求項１から４までのいずれか
に記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項６】 上記耐熱樹脂部材の厚さが、１００μｍ
から１５０μｍまでの範囲内にあることを特徴とする請
求項１から５までのいずれかに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項７】 上記紫外線吸収ガラス板の外縁と、上記
耐熱性樹脂部材の外縁と、上記耐熱ガラス板の外縁とが
一致することを特徴とする請求項１から６までのいずれ
かに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項８】 上記紫外線吸収ガラス板と上記耐熱ガラ
ス板との間に形成された空間が、上記紫外線吸収ガラス
板と上記耐熱ガラス板と上記耐熱樹脂部材とによって形
成された気密空間であることを特徴とする請求項１から
７までのいずれかに記載の紫外線吸収装置。 - 【請求項９】 ランプと、 上記ランプから放出された光を反射するリフレクタとを
有する光学装置において、 上記ランプから放出され上記リフレクタにより反射され
た光の光路上に配置された上記請求項１から８までのい
ずれかに記載の紫外線吸収装置を有することを特徴とす
る光学装置。 - 【請求項１０】 上記リフレクタの光反射面が回転放物
面からなり、 上記ランプの発光中心が上記リフレクタの焦点位置近傍
になるように上記ランプを配置したことを特徴とする請
求項９に記載の光学装置。 - 【請求項１１】 上記リフレクタの開口径がＤであり、
上記耐熱ガラス板及び上記紫外線吸収ガラス板が直径ｄ
の円形であるときに、 １．１＜Ｄ／ｄ＜２．１ を満たすことを特徴とする請求項１０記載の光学装置。 - 【請求項１２】 上記紫外線吸収装置を透過した光を収
束させるコンデンサレンズ系と、 上記紫外線吸収装置及び上記コンデンサレンズ系を保持
する鏡筒とを有することを特徴とする請求項９から１１
までのいずれかに記載の光学装置。 - 【請求項１３】 上記紫外線吸収装置を透過した光を収
束させるコンデンサレンズ系を有し、 上記リフレクタの焦点距離をｆｐとし、上記コンデンサ
レンズ系の合成焦点距離をｆｃとしたときに、 ５．１ｆｐ＜ｆｃ＜９．６ｆｐ を満たすことを特徴とする請求項９から１２までのいず
れかに記載の光学装置。 - 【請求項１４】 柱状光学素子と、 ライトバルブと、 上記柱状光学素子の出射端面と上記ライトバルブとをほ
ぼ共役関係にする伝達光学系と、 上記コンデンサレンズ系で収束され上記柱状光学素子を
通過した光を上記ライトバルブに照射することによっ
て、上記ライトバルブを透過した光をスクリーン上に投
写する投写レンズ系とを有することを特徴とする請求項
１２又は１３のいずれかに記載の光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000371049A JP2002174720A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 |
| US09/878,965 US6437909B1 (en) | 2000-12-06 | 2001-06-13 | UV-absorbing filter and optical apparatus incorporating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000371049A JP2002174720A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174720A true JP2002174720A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18840832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000371049A Pending JP2002174720A (ja) | 2000-12-06 | 2000-12-06 | 紫外線吸収装置及びこれを用いた光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6437909B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002174720A (ja) |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| KR100490494B1 (ko) * | 2001-05-22 | 2005-05-19 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 프로젝터 |
| TWI245939B (en) * | 2003-08-19 | 2005-12-21 | Au Optronics Corp | Backlight module |
| US7345813B2 (en) * | 2005-07-21 | 2008-03-18 | Avago Technologies General Ip Pte Ltd | UV adjustable optical attenuator |
| US7830075B2 (en) * | 2005-10-28 | 2010-11-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Reflector for transmission of a desired band of wavelengths of electromagnetic radiation |
| US7621646B2 (en) * | 2006-07-05 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company | Curved band-pass filter |
| JP4371159B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2009-11-25 | ウシオ電機株式会社 | 光源装置 |
| US8022630B2 (en) * | 2008-03-24 | 2011-09-20 | Osram Sylvania Inc. | High intensity discharge lamp with corrosion-resistant electrical connector |
| DE202012102644U1 (de) * | 2012-07-17 | 2013-10-21 | Zumtobel Lighting Gmbh | Lichtabgabeanordnung und Leuchte mit einer Lichtabgabeanordnung |
| JP2019136191A (ja) * | 2018-02-07 | 2019-08-22 | マクセルホールディングス株式会社 | ドライヤー |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2833055B2 (ja) | 1989-10-12 | 1998-12-09 | セイコーエプソン株式会社 | 照明装置、及び、これを備えたプロジェクター |
-
2000
- 2000-12-06 JP JP2000371049A patent/JP2002174720A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-13 US US09/878,965 patent/US6437909B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6437909B1 (en) | 2002-08-20 |
| US20020067542A1 (en) | 2002-06-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040723 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060331 |
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