JP2003007101A - Concave reflection mirror and light source unit - Google Patents
Concave reflection mirror and light source unitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、凹面反射鏡、並び
に当該凹面反射鏡を備えた光源ユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a concave reflecting mirror and a light source unit equipped with the concave reflecting mirror.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば液晶プロジェクター装置の照明光
源としては、例えば超高圧水銀ランプ、メタルハライド
ランプなどの放電ランプよりなる光源ランプと、当該光
源ランプから放射される光を高い効率で前方に投射す
る、前面に光投射口を有する凹面反射鏡とよりなる光源
ユニットが用いられている。2. Description of the Related Art For example, as an illumination light source of a liquid crystal projector device, a light source lamp including a discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp or a metal halide lamp, and light emitted from the light source lamp is projected forward with high efficiency. A light source unit including a concave reflecting mirror having a light projection opening on the front surface is used.
【０００３】ある種の光源ユニットの凹面反射鏡は、例
えば凹面状の集光部と、この集光部の一端に続いて光軸
方向前方に伸びる筒状部と、この筒状部の前端において
光投射口を形成する前方外縁部と、当該集光部の他端に
続いて光軸方向後方に伸びる筒状頸部とよりなる、例え
ば硼珪酸ガラス製の凹面反射鏡本体と、当該凹面反射鏡
本体の集光部および筒状部における内表面に形成された
光反射膜とにより構成されている。A concave reflecting mirror of a light source unit of a certain kind has, for example, a concave light collecting portion, a cylindrical portion extending forward in the optical axis direction from one end of the light collecting portion, and a front end of the cylindrical portion. A concave reflecting mirror body made of, for example, borosilicate glass, consisting of a front outer edge portion forming a light projection opening and a cylindrical neck portion extending to the other end of the light condensing portion and extending rearward in the optical axis direction, and the concave reflection portion. It is composed of a light condensing part of the mirror body and a light reflecting film formed on the inner surface of the cylindrical part.
【０００４】このような構成の凹面反射鏡を備えた光源
ユニットにおいては、光源ランプから放射された大部分
の光は光投射口を介して前方に投射されるが、一部の光
が光反射膜を透過し、更に凹面反射鏡本体を透過するこ
とにより、後方への光漏れが生じてしまう。実際に、こ
の光源ユニットを、例えば液晶プロジェクター装置の照
明光源として用いる場合には、光源ユニットからの漏光
が強烈であり、人間の肉眼に対して単に眩しいばかりで
なく、長時間目視すると炎症を生じるおそれがある。こ
のため、例えば凹面反射鏡本体の光投射口以外の部分を
覆うように不透光性の遮光用部材を設けることなどの方
法により、光源ユニットからの光漏れを防止している。In the light source unit provided with the concave reflecting mirror having such a structure, most of the light emitted from the light source lamp is projected forward through the light projection port, but a part of the light is reflected. By passing through the film and further through the concave reflecting mirror body, backward light leakage occurs. Actually, when this light source unit is used as an illumination light source of a liquid crystal projector device, for example, the light leakage from the light source unit is intense and not only dazzling the human naked eye, but also causing inflammation when viewed for a long time. There is a risk. Therefore, light leakage from the light source unit is prevented by, for example, providing a non-translucent light-shielding member so as to cover a portion other than the light projection port of the concave reflecting mirror body.
【０００５】然るに、近年、液晶プロジェクター装置に
おいては、より一層の小型化が切望されており、照明光
源として用いられる光源ユニットにも、その収容スペー
スを狭小化すべく小型化が要請されているが、光源ユニ
ットの小型化を試みたところ、実際上、遮光用部材を配
置するためのスペースを十分に確保することが困難とな
り、結局、当該光源ユニットからの後方への光漏れを十
分に防止することができない、という問題がある。However, in recent years, further miniaturization of the liquid crystal projector device is desired, and the light source unit used as an illumination light source is also required to be miniaturized in order to narrow the accommodation space. When attempting to reduce the size of the light source unit, it is actually difficult to secure a sufficient space for arranging the light shielding member, and in the end, it is necessary to sufficiently prevent backward light leakage from the light source unit. There is a problem that you cannot do it.
【０００６】また、光源ユニットからの後方への光漏れ
を防止する他の方法として、凹面反射鏡本体の外表面全
体に不透光性の塗料によって遮光膜を形成する方法など
もあるが、このような遮光膜を形成した光源ユニットに
おいては、光源ユニットを小型化することに伴って凹面
反射鏡に係る光投射空間を小さくすると、光源ランプの
点灯時において当該凹面反射鏡が一層高温となるため、
遮光膜の剥離が生じたり、遮光膜に係る塗料の成分が蒸
発して一時的に異臭を発生する、という弊害が生じてし
まう。As another method for preventing backward light leakage from the light source unit, there is a method of forming a light-shielding film with an opaque paint on the entire outer surface of the concave reflecting mirror body. In a light source unit formed with such a light-shielding film, if the light projection space related to the concave reflecting mirror is reduced along with downsizing of the light source unit, the concave reflecting mirror becomes even hotter when the light source lamp is turned on. ,
The light-shielding film may be peeled off, or the components of the coating material for the light-shielding film may evaporate to cause a temporary odor.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基づいてなされたものであって、その目的は、
後方に光が透過することを抑制することのできる凹面反
射鏡を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、簡単な構成を有し、小型であっても後方への光漏れ
を抑制することができる光源ユニットを提供することに
ある。The present invention has been made based on the above circumstances, and its purpose is to:
An object of the present invention is to provide a concave reflecting mirror capable of suppressing the rearward transmission of light. Another object of the present invention is to provide a light source unit having a simple structure and capable of suppressing light leakage to the rear even if the size is small.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の凹面反射鏡は、
光源からの放射光を反射してその反射光を光投射口を介
して投射する、凹面反射鏡本体の内表面に光反射膜が形
成されてなる凹面反射鏡であって、前記凹面反射鏡本体
が、シリカガラスの粉末と、耐熱性金属の粉末との焼結
体よりなることを特徴とする。The concave reflecting mirror of the present invention comprises:
A concave reflecting mirror having a light reflecting film formed on an inner surface of a concave reflecting mirror main body, which reflects light emitted from a light source and projects the reflected light through a light projection opening. Is composed of a sintered body of silica glass powder and heat-resistant metal powder.
【０００９】本発明の凹面反射鏡においては、耐熱性金
属が、１０００℃以上の融点を有するものであることが
好ましい。In the concave reflecting mirror of the present invention, the refractory metal preferably has a melting point of 1000 ° C. or higher.
【００１０】本発明の凹面反射鏡においては、凹面反射
鏡本体を形成する焼結体において、耐熱性金属の粉末に
由来する成分濃度が１体積％以上であることが好まし
く、更に、当該成分濃度が２０体積％以下であることが
好ましい。In the concave reflecting mirror of the present invention, it is preferable that the sintered body forming the concave reflecting mirror body has a component concentration derived from the powder of the heat-resistant metal of 1% by volume or more. Is preferably 20% by volume or less.
【００１１】本発明の光源ユニットは、光源ランプと、
当該光源ランプからの放射光を反射する上記の凹面反射
鏡とよりなることを特徴とする。The light source unit of the present invention comprises a light source lamp and
It is characterized by comprising the above concave reflecting mirror that reflects the light emitted from the light source lamp.
【００１２】[0012]
【作用】本発明の凹面反射鏡によれば、凹面反射鏡本体
を形成する焼結体においては、当該焼結体それ自体の内
部に進入した光が、シリカガラス成分中に分散した状態
で存在する耐熱性金属の粒子体によって反射および吸収
されるため、光反射膜を透過した光が当該凹面反射鏡の
後方に透過することを抑制することができる。According to the concave reflecting mirror of the present invention, in the sintered body forming the main body of the concave reflecting mirror, the light that has entered the inside of the sintered body itself exists in the state of being dispersed in the silica glass component. Since it is reflected and absorbed by the heat-resistant metal particles, it is possible to prevent the light transmitted through the light reflecting film from passing behind the concave reflecting mirror.
【００１３】本発明の光源ユニットによれば、凹面反射
鏡自体が光の透過を抑制するものであることから、その
構造が簡単となり、小型であっても後方への光漏れを抑
制することができる。According to the light source unit of the present invention, since the concave reflecting mirror itself suppresses the transmission of light, its structure is simplified, and even if it is small, it is possible to suppress light leakage to the rear. it can.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、本発明の光源ユニットの構
成の一例を示す説明用断面図である。この光源ユニット
１０は、凹状であって集光空間を形成する集光部２１
と、この集光部２１の前端（図１において左端）２１Ａ
に続いて光軸方向前方に伸び、反射空間を形成する筒状
部２２と、この筒状部２２の前端（図１において左端）
において光投射口を形成する前方外縁部２３と、当該集
光部２１の後端（図１において右端）２１Ｂに続いて光
軸方向後方に伸びる筒状頸部２５とよりなる凹面反射鏡
本体２０Ａの内表面に、後述する光反射膜が形成された
凹面反射鏡２０を備えてなり、この凹面反射鏡２０にお
ける筒状頸部２５の後端部には、当該筒状頸部２５の外
径と適合した内径を有する筒状のホルダ４０が接着剤４
２などによって固着されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an example of the configuration of a light source unit of the present invention. The light source unit 10 has a condensing portion 21 that is concave and forms a condensing space.
And the front end (the left end in FIG. 1) 21A of this light collecting portion 21.
And a tubular portion 22 extending forward in the optical axis direction to form a reflection space, and a front end of the tubular portion 22 (left end in FIG. 1).
A concave reflector main body 20A including a front outer edge portion 23 that forms a light projection opening, and a cylindrical neck portion 25 that extends rearward in the optical axis direction following a rear end (right end in FIG. 1) 21B of the light collecting portion 21. Is provided with a concave reflecting mirror 20 having a light-reflecting film described later formed on its inner surface, and the outer diameter of the cylindrical neck 25 is provided at the rear end of the cylindrical neck 25 of the concave reflecting mirror 20. The cylindrical holder 40 having an inner diameter adapted to the adhesive 4
It is fixed by 2.
【００１５】そして、このホルダ４０の外端（図１にお
いて右端）には、外周縁に沿って複数個の通気用開口４
１Ａが形成されると共に、中央に口金挿入用開口４１Ｂ
が形成された円板４１が接着剤などによって固着されて
いる。そして、光源ランプ３０が、凹面反射鏡２０の集
光空間と反射空間とよりなる光投射空間内に、当該凹面
反射鏡２０の光軸と当該光源ランプ３０の管軸とが一致
するように略水平に配置され、当該光源ランプ３０の後
端（図１において右端）において、端子３８Ａを有する
口金３８が円板４１の口金挿入用開口４１Ｂに挿通され
て接着剤などによって固着されている。図において、５
０は、透光性を有する耐熱ガラス製の前面板であって、
凹面反射鏡本体２０Ａにおける前方外縁部２３に、接着
剤などにより固定されており、そのほぼ中央部には通気
用の開口５１が形成されている。At the outer end (right end in FIG. 1) of the holder 40, a plurality of ventilation openings 4 are provided along the outer peripheral edge.
1A is formed, and a mouthpiece insertion opening 41B is formed in the center.
The disc 41 on which is formed is fixed by an adhesive or the like. Then, the light source lamp 30 is substantially arranged so that the optical axis of the concave reflecting mirror 20 and the tube axis of the light source lamp 30 coincide with each other in the light projection space formed by the light collecting space and the reflecting space of the concave reflecting mirror 20. At a rear end (right end in FIG. 1) of the light source lamp 30 which is arranged horizontally, a cap 38 having a terminal 38A is inserted into a cap insertion opening 41B of a disc 41 and fixed by an adhesive or the like. In the figure, 5
0 is a front plate made of heat-resistant glass having translucency,
It is fixed to the front outer edge portion 23 of the concave reflecting mirror body 20A with an adhesive or the like, and an opening 51 for ventilation is formed substantially in the center thereof.
【００１６】この例における光源ランプ３０は、高圧水
銀ランプであって、この高圧水銀ランプは、発光空間３
２Ａを形成する略楕円状の発光管部３２と、その両端に
続いて管軸方向外方、すなわち、光軸方向前方および後
方に伸びるロッド状の封止管部３３Ａ、３３Ｂとよりな
る、例えばシリカガラス製の放電容器３１を有してな
り、発光空間３２Ａ内には、互いに対向するよう陰極３
４と陽極３５とが配置されている。陰極３４を先端に有
する電極棒３６Ａは、前方（図１において左方）に伸び
る封止管部３３Ａに配置された金属箔を介して前方に突
出する外部リード棒３７Ａと電気的に接続されており、
この外部リード棒３７Ａが、適宜のリード線に接続され
る。一方、陽極３５を先端に有する電極棒３６Ｂも、後
方（図１において右方）に伸びる封止管部３３Ｂにおい
て、電極棒３６Ａと同様に、金属箔と、外部リード棒と
を介してリード線と接続されており、このリード線が口
金３８の端子３８Ａに接続される。そして、発光空間３
２Ａ内には、発光物質として、例えば０．０８〜０．３
ｍｇ／ｍｍ3 となる量の水銀が封入されている。The light source lamp 30 in this example is a high pressure mercury lamp.
2A is formed into a substantially elliptical arc tube portion 32, and rod-shaped sealing tube portions 33A and 33B that extend outward in the tube axis direction, that is, extend forward and backward in the optical axis direction, following both ends thereof. A discharge vessel 31 made of silica glass is provided, and the cathode 3 is disposed in the light emitting space 32A so as to face each other.
4 and the anode 35 are arranged. The electrode rod 36A having the cathode 34 at its tip is electrically connected to the external lead rod 37A protruding forward through the metal foil arranged in the sealing tube portion 33A extending forward (left in FIG. 1). Cage,
The external lead rod 37A is connected to an appropriate lead wire. On the other hand, the electrode rod 36B having the anode 35 at the tip also has a lead tube through the metal foil and the external lead rod in the same manner as the electrode rod 36A in the sealing tube portion 33B extending backward (to the right in FIG. 1). The lead wire is connected to the terminal 38A of the base 38. And the luminous space 3
In 2A, as a luminescent substance, for example, 0.08 to 0.3
A quantity of mercury of mg / mm 3 is enclosed.
【００１７】上記の光源ユニット１０において、凹面反
射鏡２０における凹面反射鏡本体２０Ａは、シリカガラ
ス（ＳｉＯ2 ）の粉末と、耐熱性金属の粉末との焼結体
よりなるものとされる。In the above light source unit 10, the concave reflecting mirror body 20A of the concave reflecting mirror 20 is made of a sintered body of silica glass (SiO 2 ) powder and heat resistant metal powder.
【００１８】この焼結体よりなる凹面反射鏡本体２０Ａ
は、シリカガラスの粉末に由来する成分（以下、「シリ
カ成分」ともいう。）と、耐熱性金属の粉末に由来する
成分（以下、「金属成分」ともいう。）とにより構成さ
れており、金属成分に係る耐熱性金属粒子体は、シリカ
成分によって形成されるマトリックス中において、均一
に分散した状態で存在している。A concave reflecting mirror body 20A made of this sintered body
Is composed of a component derived from powder of silica glass (hereinafter, also referred to as “silica component”) and a component derived from powder of heat-resistant metal (hereinafter, also referred to as “metal component”), The heat-resistant metal particles relating to the metal component are present in a state of being uniformly dispersed in the matrix formed by the silica component.
【００１９】凹面反射鏡本体２０Ａを形成する焼結体に
おいては、金属成分の濃度が１体積％以上であることが
好ましく、また、２０体積％以下であることが好まし
い。凹面反射鏡本体２０Ａにおいては、当該凹面反射鏡
本体２０Ａに係る焼結体の内部に進入した光が耐熱性金
属粒子体に反射および吸収されることから、光の透過を
抑制することができるが、金属成分の濃度が１体積％以
上であることにより、凹面反射鏡２０は有効に光の透過
を抑制することができるものとなる。また、金属成分の
濃度が２０体積％以下であることにより、実用上必要と
される絶縁性が確保される。In the sintered body forming the concave reflecting mirror body 20A, the concentration of the metal component is preferably 1% by volume or more, and preferably 20% by volume or less. In the concave reflecting mirror body 20A, the light that has entered the inside of the sintered body of the concave reflecting mirror body 20A is reflected and absorbed by the heat-resistant metal particle body, so that light transmission can be suppressed. Since the concentration of the metal component is 1% by volume or more, the concave reflecting mirror 20 can effectively suppress the transmission of light. Further, when the concentration of the metal component is 20% by volume or less, the insulating property required for practical use is secured.
【００２０】金属成分を形成するための耐熱性金属とし
ては、融点が、例えば１０００℃以上であり、シリカガ
ラスとの共存下で加熱した際にシリカガラスと化学反応
しないもの、すなわち、シリカガラスと化学反応を生じ
るようなアルカリ金属、アルカリ土類金属およびアルミ
ニウム以外のものが用いられる。実際上、好適に用いら
れる耐熱性金属としては、モリブデン、銅、タングステ
ン、鉄、コバルト、ニッケルなどの遷移金属が挙げられ
る。The heat-resistant metal for forming the metal component has a melting point of, for example, 1000 ° C. or higher and does not chemically react with silica glass when heated in the presence of silica glass, that is, silica glass. Materials other than alkali metals, alkaline earth metals and aluminum that cause a chemical reaction are used. Practically, heat-resistant metals preferably used include transition metals such as molybdenum, copper, tungsten, iron, cobalt and nickel.
【００２１】凹面反射鏡本体２０Ａは、最小肉厚部にお
いて例えば２ｍｍ以上の厚みを有するものであることが
好ましく、特に２〜５ｍｍの厚みを有するものであるこ
とが好ましく、これにより十分な強度が得られる。The concave reflecting mirror body 20A preferably has a thickness of, for example, 2 mm or more in the minimum thickness portion, and particularly preferably has a thickness of 2 to 5 mm, whereby sufficient strength is obtained. can get.
【００２２】凹面反射鏡本体２０Ａの集光部２１および
筒状部２２における内表面に形成される光反射膜は、例
えば厚さ０．０５〜０．１５μｍのシリカ（ＳｉＯ2 ）
層およびチタニア（ＴｉＯ2 ）層が交互に積層されてな
る、例えば厚さ２０〜２５μｍの多層膜であって、主と
して赤外線領域および紫外線領域の光を透過し、かつ可
視光を反射する機能を有するものである。The light reflecting film formed on the inner surfaces of the light converging portion 21 and the tubular portion 22 of the concave reflecting mirror body 20A is, for example, silica (SiO 2 ) having a thickness of 0.05 to 0.15 μm.
Layer and titania (TiO 2 ) layer are alternately laminated, for example, a multilayer film having a thickness of 20 to 25 μm, which has a function of mainly transmitting light in an infrared region and an ultraviolet region and reflecting visible light. It is a thing.
【００２３】凹面反射鏡２０は、例えば、シリカガラス
の粉末と、耐熱性金属の粉末とを、例えばステアリン酸
などの適宜の有機バインダーと共に混合することによっ
て耐熱性金属の粉末を適宜の割合で含有する混合粉末を
得、この混合粉末を凹面反射鏡本体形成用金型などを用
いて加圧成形することによって成形体を形成し、この成
形体を焼結処理することによって得られた焼結体を、例
えば切削、研磨することによって所望の形状に加工処理
し、更に内表面を研磨することによって鏡面仕上げした
凹面反射鏡本体２０Ａを得、当該凹面反射鏡本体２０Ａ
の所定の内表面に蒸着法などにより、例えばシリカ層
と、チタニア層とを交互に積層して光反射膜を形成する
ことによって製造することができる。The concave reflecting mirror 20 contains the powder of the refractory metal in an appropriate ratio by mixing the powder of the silica glass and the powder of the refractory metal with an appropriate organic binder such as stearic acid. To obtain a mixed powder, and press-mold the mixed powder using a mold for forming a concave reflecting mirror body to form a molded body, and obtain a sintered body by sintering the molded body. Is processed into a desired shape by, for example, cutting and polishing, and the inner surface is further polished to obtain a mirror-finished concave reflecting mirror body 20A.
Can be manufactured by alternately laminating, for example, a silica layer and a titania layer on a predetermined inner surface by a vapor deposition method to form a light reflecting film.
【００２４】シリカガラスの粉末としては、平均粒子径
２〜７μｍ、特に３〜５μｍのものが好適に用いられ
る。また、耐熱性金属の粉末としては、平均粒子径１〜
３μｍのものが好適に用いられる。これにより、所望の
平均粒子径の耐熱性金属粒子体を含有する焼結体が得ら
れる。As the silica glass powder, those having an average particle diameter of 2 to 7 μm, particularly 3 to 5 μm are preferably used. Further, as the powder of the heat resistant metal, the average particle diameter is 1 to
Those having a thickness of 3 μm are preferably used. As a result, a sintered body containing the heat-resistant metal particles having a desired average particle diameter can be obtained.
【００２５】焼結処理としては、例えば水素雰囲気中に
おいて、最高加熱温度を１１００〜１２００℃として、
２０〜３０分間加熱することによって仮焼結処理を行っ
た後に、例えば真空中において、最高加熱温度を１７０
０〜１７５０℃として、５〜１０分間加熱することによ
って本焼結処理を行うことが好ましい。As the sintering treatment, for example, in a hydrogen atmosphere, the maximum heating temperature is set to 1100 to 1200 ° C.
After performing the temporary sintering treatment by heating for 20 to 30 minutes, the maximum heating temperature is set to 170 in vacuum, for example.
It is preferable to perform the main sintering treatment by heating at 0 to 1750 ° C. for 5 to 10 minutes.
【００２６】以上のような光源ユニット１０によれば、
光源ランプ３０から放射された光の大部分が光投射口を
介して投射されて、例えば液晶プロジェクター装置によ
る液晶パネルの照明用として利用される。そして、一部
の光は凹面反射鏡２０における光反射膜を透過して凹面
反射鏡本体２０Ａ中に入射するが、その入射光の大部分
は凹面反射鏡本体２０Ａを構成する耐熱性金属粒子体に
反射および吸収されるため、凹面反射鏡２０自体によっ
て光の透過が抑制されることとなる。従って、この光源
ユニット１０においては、例えば遮光用部材や遮光膜な
どの光を遮蔽するための専用の部材を用いることが不要
となり、結局、簡単な構造によって十分に後方への光漏
れを抑制することができ、その結果、このような構成の
光源ユニット１０によれば、弊害を伴わずに容易に小型
化を図ることができる。According to the light source unit 10 as described above,
Most of the light emitted from the light source lamp 30 is projected through the light projection port and used for illuminating the liquid crystal panel by the liquid crystal projector device, for example. Then, a part of the light passes through the light reflecting film in the concave reflecting mirror 20 and enters the concave reflecting mirror body 20A, but most of the incident light is a heat-resistant metal particle body constituting the concave reflecting mirror body 20A. Since it is reflected and absorbed by the concave reflection mirror 20, the transmission of light is suppressed by the concave reflecting mirror 20 itself. Therefore, in this light source unit 10, it is not necessary to use a dedicated member such as a light blocking member or a light blocking film for blocking light, and in the end, a simple structure sufficiently suppresses backward light leakage. As a result, according to the light source unit 10 having such a configuration, it is possible to easily reduce the size without causing any adverse effect.
【００２７】そして、凹面反射鏡本体２０Ａに係る金属
成分の濃度が１体積％以上である場合には、凹面反射鏡
２０が有効に光の透過を抑制することができるものとな
り、その結果、光源ユニット１０が、十分確実に後方へ
の光漏れを抑制することができるものとなる。また、特
に金属成分の濃度が２０体積％以下である場合には、実
用上必要とされる絶縁性が確保されることから、例えば
リード線などの電気導入線が凹面反射鏡２０の光投射空
間内に配置される場合にも、電気的な安全性を確保しな
がら光源ユニット１０の設計の自由度を大きくすること
ができる。When the concentration of the metal component related to the concave reflecting mirror body 20A is 1% by volume or more, the concave reflecting mirror 20 can effectively suppress the transmission of light, and as a result, the light source. The unit 10 can suppress the leakage of light to the rear with sufficient certainty. Further, particularly when the concentration of the metal component is 20% by volume or less, the insulation required for practical use is ensured, so that the electric lead-in wire such as a lead wire is used as the light projection space of the concave reflecting mirror 20. Even when the light source unit 10 is arranged inside, the degree of freedom in designing the light source unit 10 can be increased while ensuring electrical safety.
【００２８】凹面反射鏡２０における凹面反射鏡本体２
０Ａは、焼結体であって優れた耐熱性を有するものであ
るため、光源ランプ３０の点灯によって当該凹面反射鏡
本体２０Ａ自体が、例えば７００℃程度の高温になって
も、例えば変形が生じることがない。従って、実際上、
光源ランプ３０として、動作時に、例えば５００℃以上
の高温となる超高圧水銀ランプなどを好適に使用するこ
とができる。Concave reflector main body 2 in the concave reflector 20
Since 0A is a sintered body and has excellent heat resistance, even if the concave reflecting mirror body 20A itself is heated to a high temperature of about 700 ° C., for example, the light source lamp 30 is deformed. Never. So in practice,
As the light source lamp 30, for example, an ultra-high pressure mercury lamp which has a high temperature of 500 ° C. or higher during operation can be preferably used.
【００２９】以上において、凹面反射鏡本体を形成する
ための絶縁性無機物質の粉末としてソーダライムガラス
などのアルカリ成分を含有するガラスの粉末を用いる
と、焼結処理時に気泡が生じて得られる焼結体が多孔質
のものとなるため、実質的に凹面反射鏡として用いるこ
とができず、また、例えば硼珪酸ガラスの粉末を用いる
と、得られる凹面反射鏡は耐熱性の低いものとなるおそ
れがある。In the above, when a glass powder containing an alkaline component such as soda lime glass is used as the powder of the insulating inorganic substance for forming the concave reflecting mirror body, bubbles are generated during the sintering process to obtain a fired product. Since the aggregate is porous, it cannot be practically used as a concave reflecting mirror, and if borosilicate glass powder is used, the resulting concave reflecting mirror may have low heat resistance. There is.
【００３０】一方、凹面反射鏡本体を形成するための耐
熱性金属の粉末として、例えばアルミニウムの粉末を用
いると、焼結処理時に気泡が生じて得られる焼結体が多
孔質のものとなるため、実質的に凹面反射鏡として用い
ることができず、また、例えばアルカリ金属あるいはア
ルカリ土類金属の粉末を用いると、これらの金属がシリ
カガラスと反応することによって耐熱性に優れた複合材
料を得ることができず、その結果、得られた凹面反射鏡
は耐熱性の低いものとなるおそれがある。On the other hand, when a powder of aluminum, for example, is used as the powder of the heat-resistant metal for forming the concave reflecting mirror main body, bubbles are generated during the sintering process and the resulting sintered body becomes porous. , Which cannot be used as a substantially concave reflecting mirror, and, for example, when an alkali metal or alkaline earth metal powder is used, a composite material having excellent heat resistance is obtained by reacting these metals with silica glass. However, as a result, the resulting concave reflecting mirror may have low heat resistance.
【００３１】従って、耐熱性金属としてシリカガラスと
の共存下で加熱した際に化学反応を生じることのない、
融点が１０００℃以上の特定のものを用いることによ
り、焼結処理中に弊害が生じることなく、シリカ成分に
よって形成されるマトリックス中に、金属成分が耐熱性
金属粒子体として存在した状態の焼結体を確実に形成す
ることができることから、凹面反射鏡本体２０を容易に
製造することができる。Therefore, no chemical reaction occurs when heated in the presence of silica glass as a heat resistant metal,
By using a specific material having a melting point of 1000 ° C. or higher, sintering in a state where the metal component is present as a heat-resistant metal particle body in the matrix formed by the silica component without causing any adverse effect during the sintering process. Since the body can be reliably formed, the concave reflecting mirror body 20 can be easily manufactured.
【００３２】以上のような光源ユニット１０は、液晶プ
ロジェクター装置において、液晶パネルを照明する照明
光源などとして好適に用いることができる。そして、光
源ユニット１０においては、その用途に応じて、光源ラ
ンプ３０は、直流型、交流型のいずれのものであっても
よい。また、光源ランプ３０は、高圧水銀ランプに限定
されるものではなく、メタルハライドランプなどの放電
ランプ、白熱ランプなどを用いることができる。更に、
光源ユニットにおいて、光源ランプを、その管軸が凹面
反射鏡の光軸と一致するように装着するという配置方法
に特に限定されるものではなく、適宜に設計することが
できる。The light source unit 10 as described above can be suitably used as an illumination light source for illuminating a liquid crystal panel in a liquid crystal projector device. Then, in the light source unit 10, the light source lamp 30 may be of a direct current type or an alternating current type, depending on its application. The light source lamp 30 is not limited to the high-pressure mercury lamp, and a discharge lamp such as a metal halide lamp, an incandescent lamp, or the like can be used. Furthermore,
In the light source unit, the light source lamp is not particularly limited to the arrangement method of mounting the light source lamp so that its tube axis coincides with the optical axis of the concave reflecting mirror, and can be appropriately designed.
【００３３】以上、本発明の実施の形態について具体的
に説明したが、本発明は上記の例に限定されるものでは
なく、種々の変更を加えることが可能である。Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above examples, and various modifications can be made.
【００３４】本発明の作用効果を確認するため、次の実
験を行った。The following experiments were conducted to confirm the effects of the present invention.
【００３５】〔実験例１〕図１に示されている凹面反射
鏡２０の構成に従い、下記のようにして凹面反射鏡のサ
ンプルを作製した。
＜サンプル作製例１＞平均粒子径４μｍのシリカガラス
の粉末と、耐熱性金属として平均粒子径２μｍのモリブ
デンの粉末とを、耐熱性金属の粉末を適宜の割合で含有
するよう調製したものに、ステアリン酸を有機バインダ
ーとして混合した混合粉末を、凹面反射鏡本体形成用金
型内に充填し、２ＭＰａの圧力で加圧成形して得られた
成形体を、水素雰囲気中において、最高加熱温度を１２
００℃として３０分間加熱することによって仮焼結体を
得、更にこの仮焼結体を真空中において、最高加熱温度
を１７３０℃として１０分間加熱する焼結処理を行うこ
とによって表１に示す金属成分の濃度を有する焼結体を
得た。そして、この焼結体を最小肉厚部の厚みが２ｍｍ
となるよう加工処理し、更に内表面を研磨することによ
って鏡仕上げして凹面反射鏡本体とした後、光投射空間
に係る内表面に蒸着法により、シリカ（ＳｉＯ2 ）層
と、チタニア（ＴｉＯ2 ）層とを交互に積層した、合計
２６層の光反射膜を形成することによって凹面反射鏡の
サンプルを作製した。[Experimental Example 1] A concave reflecting mirror sample was prepared as follows according to the configuration of the concave reflecting mirror 20 shown in FIG. <Sample Preparation Example 1> A silica glass powder having an average particle diameter of 4 μm and a molybdenum powder having an average particle diameter of 2 μm as a heat resistant metal were prepared so as to contain the heat resistant metal powder in an appropriate ratio, The mixed powder obtained by mixing stearic acid as an organic binder was filled in a mold for forming a concave reflecting mirror body, and was molded under pressure at a pressure of 2 MPa. 12
A temporary sintered body is obtained by heating at 00 ° C. for 30 minutes, and the temporary sintering body is heated in vacuum at a maximum heating temperature of 1730 ° C. for 10 minutes to perform a sintering treatment. A sintered body having the component concentrations was obtained. The thickness of the sintered body is 2 mm
And then the inner surface is polished to give a mirror finish to form a concave reflecting mirror body, and then a silica (SiO 2 ) layer and a titania (TiO 2 ) layer are formed on the inner surface related to the light projection space by a vapor deposition method. A concave reflecting mirror sample was prepared by forming a total of 26 layers of light-reflecting films in which 2 ) layers were alternately laminated.
【００３６】＜サンプル作製例２＞モリブデンの粉末に
代えて銅の粉末を用いた他は、サンプル作製例１と同様
の方法により、表１に示す金属成分の濃度を有する焼結
体よりなる凹面反射鏡を備えた凹面反射鏡のサンプルを
作製した。<Sample Preparation Example 2> A concave surface made of a sintered body having a metal component concentration shown in Table 1 was prepared in the same manner as in Sample Preparation Example 1 except that copper powder was used instead of molybdenum powder. A sample of a concave reflecting mirror equipped with a reflecting mirror was prepared.
【００３７】＜点灯テスト＞作製した各々のサンプルに
ついて、図１に示されている構成に従い、定格電圧８２
Ｖ、定格電流２．４Ａ、定格電力２００Ｗの直流点灯用
の超高圧水銀ランプを装着し、これを管軸方向が水平と
なる状態で定格点灯し、サンプル後方への光漏れを目視
により確認すると共に、サンプルの後方に配置した照度
計により測定される、超高圧水銀ランプの消灯時におけ
る測定値を基準とした、当該ランプの点灯時における測
定値に係る差（以下、「比較照度」という。）を調べる
ことにより、光透過の抑制効果の評価を行った。結果を
表１に示す。この光透過の抑制効果の評価においては、
実質上、目視によって後方への光漏れが確認されず、し
かも比較照度が１０ｌｘ（ルクス）以下である場合を
「Ａ」とし、目視によって後方への光漏れが確認される
と共に、比較照度が１０ｌｘ（ルクス）を超えて１００
ｌｘ（ルクス）以内の範囲である場合を「Ｂ」とし、目
視によって後方への光漏れが確認されると共に、比較照
度が１００ｌｘ（ルクス）を超える場合を「Ｃ」とし
た。<Lighting Test> For each of the manufactured samples, a rated voltage of 82% was obtained according to the configuration shown in FIG.
Equipped with an ultra-high pressure mercury lamp for DC lighting with V, rated current 2.4A, and rated power 200W, this lamp is rated lighting with the tube axis horizontal, and the light leakage to the rear of the sample is visually confirmed. At the same time, the difference (hereinafter referred to as “comparative illuminance”) in the measured value when the lamp is turned on, based on the measured value when the ultra-high pressure mercury lamp is turned off, which is measured by an illuminometer arranged behind the sample. ), The effect of suppressing light transmission was evaluated. The results are shown in Table 1. In the evaluation of the effect of suppressing this light transmission,
Substantially no light leakage to the rear is visually confirmed, and the comparative illuminance is 10 lx (lux) or less is “A”, and the light leakage to the rear is visually confirmed and the comparative illuminance is 10 lx. 100 above (lux)
The case where the range was within lx (lux) was defined as "B", and the case where the backward light leakage was visually confirmed and the comparative illuminance exceeded 100 lx (lux) was defined as "C".
【００３８】[0038]
【表１】 [Table 1]
【００３９】以上の実験からは、凹面反射鏡は、凹面反
射鏡本体がシリカガラスの粉末と、耐熱性金属の粉末と
の焼結体よりなるものであることにより、後方に光が透
過することを抑制することができ、特に、焼結体におけ
る金属成分の濃度が１体積％以上である場合には、凹面
反射鏡が有効に後方への光の透過を抑制することができ
るものとなることが理解される。また、凹面反射鏡は、
シリカガラスの粉末と、耐熱性金属の粉末とによって焼
結処理において化学反応を生じることがなく、所期の状
態の焼結体が得られることから、容易に製造することが
できることが確認された。更に、金属成分の濃度が２０
体積％以下である場合には、絶縁破壊電圧が１０ｋＶ／
ｍｍ以上であり、実用上必要とされる絶縁性が確保され
ることが確認された。From the above-mentioned experiments, since the concave reflecting mirror main body is made of a sintered body of silica glass powder and heat-resistant metal powder, light is transmitted rearward. In particular, when the concentration of the metal component in the sintered body is 1% by volume or more, the concave reflecting mirror can effectively suppress the rearward transmission of light. Is understood. Also, the concave reflector is
It was confirmed that the silica glass powder and the heat-resistant metal powder do not cause a chemical reaction in the sintering process and a sintered body in a desired state can be obtained, so that it can be easily manufactured. . Furthermore, the concentration of the metal component is 20
When it is less than the volume%, the dielectric breakdown voltage is 10 kV /
It was confirmed that the insulating property was not less than mm, and the insulating property required for practical use was secured.
【００４０】[0040]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明がこれによって制限されるものではない。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
The present invention is not limited thereby.
【００４１】＜実施例１＞図１に示されている構成に従
い、凹面反射鏡と、光源ランプとして超高圧水銀ランプ
とを備えた光源ユニットを作製した。この凹面反射鏡
は、平均粒子径４μｍのシリカガラスの粉末と、耐熱性
金属として平均粒子径２μｍのモリブデンの粉末とを、
耐熱性金属の粉末の含有割合が２体積％となるよう調製
したものに、ステアリン酸を有機バインダーとして混合
した混合粉末を、凹面反射鏡本体形成用金型内に充填
し、２ＭＰａの圧力で加圧成形して成形体を得た。その
後、成形体を水素雰囲気中において、最高加熱温度を１
２００℃として３０分間加熱することによって仮焼結体
を得、更にこの仮焼結体を真空中において、最高加熱温
度を１７３０℃として１０分間加熱する焼結処理を行う
ことによって金属成分の濃度が２体積％の焼結体を得、
この焼結体を最小肉厚部の厚みが２ｍｍとなるよう加工
処理し、更に内表面を研磨することによって鏡仕上げし
て凹面反射鏡本体とした後、光投射空間に係る内表面に
蒸着法により、シリカ（ＳｉＯ2 ）層と、チタニア（Ｔ
ｉＯ2 ）層とを交互に積層した、合計２６層の光反射膜
を形成したものである。また、超高圧水銀ランプは、発
光空間内に、発光物質として０．２５ｍｇ／ｍｍ3 の水
銀が封入されており、定格電圧８２Ｖ、定格電流２．４
Ａ、定格電力２００Ｗの直流点灯用のランプである。Example 1 A light source unit having a concave reflecting mirror and an extra-high pressure mercury lamp as a light source lamp was manufactured according to the structure shown in FIG. This concave reflecting mirror comprises a silica glass powder having an average particle diameter of 4 μm and a molybdenum powder having an average particle diameter of 2 μm as a heat-resistant metal.
A mixed powder prepared by mixing stearic acid as an organic binder into a heat-resistant metal powder prepared to have a content ratio of 2% by volume was filled in a mold for forming a concave reflecting mirror body, and the mixture was applied at a pressure of 2 MPa. A compact was obtained by pressure molding. Then, in a hydrogen atmosphere, the molded body is heated to a maximum heating temperature of 1
A temporary sintered body is obtained by heating at 200 ° C. for 30 minutes, and further, by performing a sintering process of heating the temporary sintered body at a maximum heating temperature of 1730 ° C. for 10 minutes in a vacuum, the concentration of the metal component is reduced. 2% by volume of sintered body is obtained,
The sintered body is processed to have a minimum thickness of 2 mm, and the inner surface is further polished to mirror-finish it to form a concave reflecting mirror body, and then a vapor deposition method is applied to the inner surface related to the light projection space. The silica (SiO 2 ) layer and the titania (T
A total of 26 layers of light-reflecting films are formed by alternately stacking iO 2 ) layers. Further, the ultra-high pressure mercury lamp has 0.25 mg / mm 3 of mercury as a luminescent substance enclosed in the light emitting space, and has a rated voltage of 82 V and a rated current of 2.4.
A, a lamp for DC lighting with a rated power of 200 W.
【００４２】以上の光源ユニットにおいて、超高圧水銀
ランプを管軸方向が水平となる状態で定格点灯し、点灯
中における光漏れを目視にて観察したところ、実質上、
漏れ光がないことが確認された。In the above-mentioned light source unit, the ultrahigh pressure mercury lamp was rated lighted in a state where the tube axis direction was horizontal, and the light leakage during lighting was visually observed.
It was confirmed that there was no light leakage.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明の凹面反射鏡によれば、凹面反射
鏡本体を形成する焼結体においては、当該焼結体それ自
体の内部に進入した光が、シリカガラス成分中に分散し
た状態で存在する耐熱性金属の粒子体によって反射およ
び吸収されるため、光反射膜を透過した光が当該凹面反
射鏡の後方に透過することを抑制することができる。According to the concave reflecting mirror of the present invention, in the sintered body forming the main body of the concave reflecting mirror, the light entering the inside of the sintered body itself is dispersed in the silica glass component. Since it is reflected and absorbed by the heat-resistant metal particles existing in, it is possible to suppress the light transmitted through the light reflecting film from being transmitted to the rear of the concave reflecting mirror.
【００４４】本発明の光源ユニットによれば、凹面反射
鏡自体が光の透過を抑制するものであることから、その
構造が簡単となり、小型であっても後方への光漏れを抑
制することができる。According to the light source unit of the present invention, since the concave reflecting mirror itself suppresses the transmission of light, its structure is simple, and even if it is small, it is possible to suppress light leakage to the rear. it can.
【図１】本発明の光源ユニットの構成の一例を示す説明
用断面図である。FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing an example of the configuration of a light source unit of the present invention.
１０ 光源ユニット ２０ 凹面反射鏡 ２０Ａ 凹面反射鏡本体 ２１ 集光部 ２１Ａ 前端 ２１Ｂ 後端 ２２ 筒状部 ２３ 前方外縁部 ２５ 筒状頸部 ３０ 光源ランプ ３１ 放電容器 ３２ 発光管部 ３２Ａ 発光空間 ３３Ａ、３３Ｂ 封止管部 ３４ 陰極 ３５ 陽極 ３６Ａ、３６Ｂ 電極棒 ３７Ｂ 外部リード棒 ３８ 口金 ３８Ａ 端子 ４０ ホルダ ４１ 円板 ４１Ａ 通気用開口 ４１Ｂ 口金挿入用開口 ４２ 接着剤 ５０ 前面板 ５１ 開口 10 Light source unit 20 concave reflector 20A concave reflector body 21 Condenser 21A front end 21B rear end 22 Cylindrical part 23 Front outer edge 25 tubular neck 30 light source lamp 31 discharge vessel 32 arc tube 32A luminous space 33A, 33B Sealing tube part 34 cathode 35 Anode 36A, 36B electrode rod 37B External lead rod 38 mouthpiece 38A terminal 40 holder 41 disc 41A ventilation opening 41B mouth opening 42 adhesive 50 front plate 51 opening
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｆ２１Ｍ 1/00 Ｋ // Ｆ２１Ｙ 101:00 Ｆターム(参考） 2H042 DA08 DA10 DA12 DB06 DD05 DE04 3K042 AA01 AB01 AB02 AC06 BB03─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03B 21/14 F21M 1/00 K // F21Y 101: 00 F term (reference) 2H042 DA08 DA10 DA12 DB06 DD05 DE04 3K042 AA01 AB01 AB02 AC06 BB03
Claims (5)
を光投射口を介して投射する、凹面反射鏡本体の内表面
に光反射膜が形成されてなる凹面反射鏡であって、 前記凹面反射鏡本体が、シリカガラスの粉末と、耐熱性
金属の粉末との焼結体よりなることを特徴とする凹面反
射鏡。1. A concave reflecting mirror having a light reflecting film formed on the inner surface of a concave reflecting mirror body, which reflects light emitted from a light source and projects the reflected light through a light projection opening. The concave reflecting mirror main body is made of a sintered body of powder of silica glass and powder of heat resistant metal.
有するものであることを特徴とする請求項１に記載の凹
面反射鏡。2. The concave reflecting mirror according to claim 1, wherein the heat-resistant metal has a melting point of 1000 ° C. or higher.
て、耐熱性金属の粉末に由来する成分濃度が１体積％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
載の凹面反射鏡。3. The concave surface according to claim 1, wherein in the sintered body forming the concave reflecting mirror body, the concentration of the component derived from the powder of the heat resistant metal is 1% by volume or more. Reflector.
２０体積％以下であることを特徴とする請求項３に記載
の凹面反射鏡。4. The concave reflecting mirror according to claim 3, wherein the concentration of the component derived from the heat resistant metal powder is 20% by volume or less.
射光を反射する請求項１〜請求項４のいずれかに記載の
凹面反射鏡とよりなることを特徴とする光源ユニット。5. A light source unit comprising a light source lamp and the concave reflecting mirror according to any one of claims 1 to 4, which reflects light emitted from the light source lamp.
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- 2001-06-22 JP JP2001189225A patent/JP3932834B2/en not_active Expired - Fee Related
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