JP2005196127A - 光源ランプおよびこれを備えたプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】 発光管とリフレクタと補助ミラーとを有する光源ランプにおいて、発光管とリ補助ミラーとの隙間に接着剤が確実に充填され、補助ミラーの設置精度や固定強度が保証された光源ランプを提供することを目的とする。
【解決手段】 補助ミラー３０ａは、補助反射面３１と、本体部３２と、首状部３３とを有し、発光管１０の封止部１３ｂとの隙間４０に接着剤の注入を容易にするため、端部に向かって滑らかに拡大するテーパ部３５ａが設けられている。さらに、テーパ部３５ａに替えてまたはテーパ部３５ａに追加して、補助ミラー３０ｂには、首状部３３の端部に拡径部３６が、補助ミラー３０ｃには、首状部３３の側面に貫通孔３７が、補助ミラー３０ｄには、首状部３３の端部に切欠部３８が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、リフレクターと補助ミラーとを有する光源ランプおよび該光源ランプを備えたプロジェクターに関する。

図９は従来のプロジェクター等の光源ランプユニットに設置された光源ランプの構成を示す断面図である。図９において、光源ランプ９は、発光管１０、リフレクター２０および補助ミラー９０を有している。
発光管１０は、中央部に膨出した発光部１１と、発光部１１の両側に延びる円柱部１３ａ、１３ｂ（以下、封止部と称す）とを有し、リフレクター２０は、発光管１０から発した光および補助ミラー９０において反射した光を前方（図中、右方向）に出射している。
補助ミラー９０は、リフレクター２０に対峙して設置され、発光管１０から発した光をリフレクター２０に向けて反射するものであって、球面または非球面等の凹面９１（以下、補助反射面と称す）とその中心に貫通する中心孔９２とを有し、耐熱ガラス（例えば、石英管）によって一体的に形成されている。そして、補助ミラー９０の中心孔９２に発光管１０の一方の封止部１３ｂが挿入され、両者の位置が調整された状態で、中心孔９２の内周と封止部１３ｂの外周との隙間９３に無機接着剤５０が注入され、両者は接着固定されている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平８−３１３８２号公報（２頁、図１）

図９において、補助ミラー９０の厚さが薄いため、無機接着剤５０の接着面積は狭い範囲に限定され、補助ミラー９０の設置作業が不安定になると共に、設置精度の低下や固定強度の不足という問題があった。また、無機接着剤５０を隙間９３にのみ注入することが困難であるから、無機接着剤５０が補助反射面９１に流れ出すという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、補助ミラーの中心孔と発光管の封止部との隙間に接着剤が容易かつ確実に注入され、補助ミラーの設置精度や固定強度が保証された光源ランプ、およびこれを備えたプロジェクターを提供することを目的とする。

本発明の光源ランプは、発光部と前記発光部の両側に延設された一対の封止部とを備えた発光管と、前記発光管の一方の封止部に固定されて前記発光部が発した光を反射するリフレクターと、前記発光管の他方の封止部に固定されて前記発光部からの出射光を前記発光部を介して前記リフレクターに反射する補助ミラーとを有し、前記補助ミラーは前記発光部からの射出光を反射する光反射面を有する本体部と、前記本体部に連なり前記発光管の他方の封止部に固定される固定用首状部とを具備することを特徴とする。
これにより、所定長さの固定用首状部に発光管の一部を挿入して両者を固定することができるから、補助ミラーの設置作業が不安定になると共に、接着剤の接着面積が拡大し、固定精度および固定強度が保証される。

また、本発明の光源ランプは、前記固定用首状部が漏斗状であることが好ましい。
これにより、補助ミラーに固定用首状部を容易に形成することができると共に、固定用首状部に発光管の一部を挿入して、その隙間に接着剤を円滑に注入することができるから、接着剤の接着が確実になり、固定精度および固定強度が保証される。

また、本発明の光源ランプは、前記固定用首状部に接着剤の注入を容易にする導入部が設けられていることが好ましい。
これにより、補助ミラーの固定用首状部に発光管の一部を挿入して両者を固定する際、前記導入部を経由して両者の隙間に接着剤を注入することができるから、接着剤の注入作業が容易になると共に、接着剤の前記隙間への充填が確実になり、固定精度および固定強度が保証される。

また、本発明の光源ランプは、前記導入部が、前記固定用首状部の端部に向かって除々に拡大することが好ましい。
これにより、拡大した前記固定用首状部の端部から接着剤を注入することができるから、接着剤の注入作業が容易になると共に、隙間の狭い固定用首状部の奥の部分にも接着剤が充填される。よって、発光管と補助ミラーとの固定精度および固定強度が保証される。

また、本発明の光源ランプは、前記導入部が、前記固定用首状部の端部を含む所定の範囲において前記補助ミラーの本体部と他方の封止部との最小隙間寸法よりも大きな径を有する筒状であることが好ましい。
これにより、前記補助ミラーの本体部と他方の封止部との最小隙間寸法よりも大きな径を有する筒状の端部に接着剤の注入ノズルの先端を浸入して、あるいは、拡大した筒状の端部に接着剤の注入ノズルの先端を当接して、接着剤を注入することができるから、接着剤の注入作業が容易になる。また、筒状の範囲において十分な厚さの接着剤が注入されるから、円周方向で接着剤の膜が途切れることがない。よって、発光管と補助ミラーとの固定精度および固定強度が保証される。

また、本発明の光源ランプは、前記固定用首状部の側面に貫通孔が設けられていることが好ましい。
これにより、前記貫通孔を経由して接着剤を注入することができるから、接着剤の注入作業が容易になると共に、接着剤が前記貫通孔から固定用首状部の奥方向および端部方向の両方に向かって充填されるため、狭い隙間への接着剤の充填が促進される。また、接着剤の注入ノズルの先端を前記貫通孔の周囲に密着させて、圧を加えながら接着剤を注入すれば、接着剤を狭い隙間の奥に圧送することができる。よって、発光管と補助ミラーとの固定精度および固定強度が保証される。さらに、発光管の表面性状が、たとえば、リング状に小さな凹凸を有する場合等であって、発光管側の方が補助ミラー側よりも接着剤の接着強度が高い場合、前記貫通孔に充満して固化した接着剤が、あたかも補助ミラーの移動を防止する突起（ストッパー）として作用するため、発光管と補助ミラーとの固定精度および固定強度が保証される。

また、本発明の光源ランプは、前記固定用首状部の端部に該端部の一部を除去した切欠が設けられていることが好ましい。
これにより、前記切欠に接着剤の注入ノズルの先端を当接して、接着剤を注入することができるから、接着剤の注入作業が容易になると共に、隙間の狭い固定用首状部の奥の部分にも接着剤が充填される。よって、発光管と補助ミラーとの固定精度および固定強度が保証される。

さらに、本発明のプロジェクターは、前記いずれかの光源ランプを有した照明光学系と、該照明光学系からの出射光を画像情報に基づいて変調し画像を生成する光学変調装置と、前記光学変調装置によって生成された投写レンズとを備えていることを特徴とする。
これにより、光源ランプは、これを構成する発光管と補助ミラーとが堅固に且つ高精度に接着固定されたものであるから、該光源ランプが設置されているプロジェクターは、長時間且つ多数回の使用に対して出射光の出射精度が維持され、投写画像の高輝度化および照度の均一化が図られる。

以下、本発明の光源ランプとプロジェクターとを、それぞれ図を参照しながら説明する。なお、背景技術に示す図９および以下の各図において、同一物または相当物にはそれぞれ同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、側面図において曲面同士が交差する仮想線（実際は滑らかに結ばれているため現れない）を点線で模式的に示す。

［実施形態１］
図１は本発明の実施形態１に係る光源ランプの構成を示すものであって、（ａ）は光源ランプ１の断面図、（ｂ）は補助ミラー３０の側面図、（ｃ）は発光管１０の断面図である。図１において、光源ランプ１は、発光管１０とリフレクター２０と補助ミラー３０とを備えている。

発光管１０は例えば水銀ランプであり、石英ガラス等によって形成され、中央の膨出した発光部１１と、発光部１１の両側に延設された一対の封止部１３ａ、１３ｂとを有する。発光部１１の内部には、水銀、希ガスおよび少量のハロゲン等が封入され、タングステンによって形成された電極１２ａ、１２ｂが配置されている。封止部１３ａ、１３ｂには電極１２ａ、１２ｂに接続されたモリブデンによって形成された金属箔１４ａ、１４ｂが密封され、金属箔１４ａ、１４ｂには外部に繋がるリード線１５ａ、１５ｂがそれぞれ設けられている。リード線１５ａ、１５ｂに電圧を印加すると、金属箔１４ａ、１４ｂを介して電極１２ａ、１２ｂ間に電位差が生じて放電が生じ、アーク像が生成して発光部１１が発光する。

なお、発光部１１の外周面には、タンタル酸化膜、ハフニウム酸化膜、チタン酸化膜等を含む多層膜の反射防止コートを施しておくと、そこを通過する光の反射による光損失を低減することができる。
また、なお、発光管１０は水銀ランプに限られるものではなく、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプやキセノンランプ等でもよい。

リフレクター２０は、発光管１０の一方の封止部１３ａに固定された該照明光学系における反射素子であって、球面または非球面等の凹面２１（以下、反射面と称す）と、反射面２１を形成する略錐体状部分２２（以下、カップ部と称す）と、カップ部２２の中心から反射面２１の反対側（凸面側）に延設された筒状部２３（以下、ネック部と称す）と、回転楕円面を有する反射面２１の回転楕円面の中心軸と同軸でネック部２３を貫通するセンターホール２４とを具備し、カップ部２２とネック部２３は耐熱ガラス（例えば、石英管）によって一体的に漏斗状に形成されている。
そして、発光管１０の一方の封止部１３ａにスリーブ６０が嵌着されてリフレクター２０のセンターホール２４に挿入され、センターホール２４の内周と封止部１３ａの外周との隙間およびセンターホール２４の内周とスリーブ６０の外周との隙間に接着剤７０が注入され固化している。

カップ部２２は、回転楕円面状のガラス面に金属薄膜を蒸着形成して構成された反射面２１を備え、このカップ部２２の反射面２１は、可視光を反射して赤外線を透過するコールドミラーとされる。
このようなリフレクター２０のカップ部２２内部に配置される発光管１０は、発光部１１内の電極１２ａ、１２ｂ間の発光中心がカップ部２２の反射面２１の回転楕円面の第１焦点位置の近傍となるように配置される。
そして、発光管１０を点灯すると、発光部１１から放射された光束は、カップ部２２の反射面２１で反射して、回転楕円面の第２焦点位置に集束する集束光となる。

補助ミラー３０は、発光管１０の出射光を発光管１０を介してリフレクター２０に反射するものであって、球面または非球面等の凹面３１（以下、補助反射面と称す）と、補助反射面３１を形成する略錐体状部分３２（以下、本体部と称す）と、本体部３２の中心から補助反射面３１の反対側（凸面側）に延設された筒状部３３（以下、固定用首状部と称す）と、補助反射面３１の回転曲面の中心軸と同軸の円柱形状で固定用首状部３３を貫通する中心孔３４とを具備している。また、本体部３２と固定用首状部３３は耐熱ガラス（例えば、石英管）によって一体的に略漏斗状に形成されている。この中心孔３４の内周と他方の封止部１３ｂの外周との隙間４０（以下、首状部隙間と称す）に無機接着剤５０が注入されて、補助ミラー３０が発光管１０に固定されている。

補助ミラー３０の補助反射面３１には、金属を蒸着することにより反射膜が形成され、この反射膜はリフレクター２０の反射面２１と同様に可視光を反射して赤外線および紫外線を透過するコールドミラーとなっている。
したがって、補助ミラー３０を発光管１０に接着固定する際、所定長さの固定用首状部３３の中心孔３４に封止部１３ｂを挿入して、首状部隙間４０に無機接着剤５０を注入するから、補助ミラー３０の姿勢が安定して設置作業が容易になり且つ設置精度が向上するとともに、無機接着剤５０の接着面積が確保され固定強度が保証されることになる。

よって、無機接着剤５０の注入作業が迅速化されるので、光源ランプ１の製造コストを低減し、且つ無機接着剤５０の確実な充填によって出射性能を維持することが可能になる。なお、補助ミラー３０と発光管１０またはリフレクター２０との位置調整は、無機接着剤５０の注入前であっても注入後であってもよい。
なお、補助ミラー３０を発光管１０に装着することにより、発光部１１から放射された光束のうちリフレクター２０とは反対側（他方の封止部１４ｂ側）に放射される光束は、この補助ミラー３０の補助反射面３１によって発光部１１に戻すように反射され、補助ミラー３０によって発光部１１に戻された光束は発光部１１からリフレクター２０に射出され、さらにリフレクター２０の反射面２１で反射されて発光部１１から直接リフレクター２０に射出された光束と同様にリフレクター２０のカップ部２２の反射面２１で反射された回転楕円面の第２焦点位置に向かって集束するように射出される。

前述のようにこのような補助ミラー３０を用いることにより、発光部１１からリフレクター２０とは反対側（他方の封止部１３ｂ側）に放射される光束が、発光部１１からリフレクター２０の反射面２１に直接入射した光束と同様に、リフレクター２０の第２焦点位置に集束させることができる。
補助ミラー３０を設けない光源ランプは、発光部１１から射出された光束をリフレクターのみで第２焦点位置に集束しなければならず、リフレクタの反射面の面積を広げなければならなかった。

しかし補助ミラー３０を設けることにより、発光部１１からリフレクター２０とは反対側（前方側）に放射される光束を補助ミラー３０にてリフレクター２０の反射面２１に入射するよう後方側に反射させることができるため、カップ部２２が小さくても、発光部１１から射出された光束のほとんどすべてを一定位置に集束させるように射出でき、リフレクター２０の照明光軸方向寸法および開口径を小さくすることができる。すなわち、光源ランプ１を小型化でき、光源ランプ１をプロジェクタ等の他の機器内に組込むレイアウトも容易になる。

また、補助ミラー３０を設けることにより、第２焦点での集光スポット径を小さくするためにリフレクター２０の第１焦点と第２焦点とを近づけたとしても、発光部１１から放射された光のほとんど全てがリフレクター２０および補助ミラー３０により第２焦点に集光されて利用可能となり、光の利用効率を大幅に向上させることができる。このことから、比較的低出力の発光管１０が採用可能となり、発光管１０および光源ランプ１の低温化を図ることも可能である。

［実施形態２］
図２は本発明の実施形態２に係る光源ランプの構成を示すものであって、（ａ）は光源ランプ２の断面図、（ｂ）は補助ミラー３０ａの側面図である。図２において、光源ランプ２は、補助ミラー３０ａを備えている。
以下の説明では、前記実施形態１と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。

補助ミラー３０ａは、発光管１０の出射光を発光管１０を介してリフレクター２０に反射するものであって、球面または非球面等の凹面３１（以下、補助反射面と称す）と、補助反射面３１を形成する略錐体状部分３２（以下、本体部と称す）と、本体部３２の中心から補助反射面３１の反対側（凸面側）に延設された筒状部３３ａ（以下、首状部と称す）と、補助反射面３１の回転曲面の中心軸と同軸で首状部３３ａを貫通する中心孔３４ａとを具備している。また、本体部３２と首状部３３ａは耐熱ガラス（例えば、石英管）によって一体的に略漏斗状に形成されている。この中心孔３４ａの内周と封止部１３ｂの外周との隙間４０ａ（以下、首状部隙間と称す）に無機接着剤５０が注入されて、補助ミラー３０ａが発光管１０に固定されている。

ここで、首状部３３ａの端部（補助反射面３１の反対側、図中、右側）に無機接着剤５０の注入を容易にするための導入部３５（以下、テーパ部と称す）が設けられている。テーパ部３５は、端部に向かって除々に、好ましくは滑らかに拡大するラッパ状の回転体、または多弁の花びら状の略多角錐体である。
したがって、補助ミラー３０ａの中心孔３４ａに発光管１０の封止部１３ｂを挿入して両者を接着固定する際、テーパ部３５の先端に注入用ノズルを当接することができるから、無機接着剤５０を容易に且つ確実にテーパ部３５の内周と封止部１３ｂの外周との隙間４０ａ（テーパ部隙間と称す）に注入することができ、さらに、中心孔３４ａの内周と封止部１３ｂの外周との首状部隙間４０ａに浸入させることができる。

よって、無機接着剤５０の注入作業が迅速化されるので、光源ランプ２の製造コストを低減し、且つ無機接着剤５０の確実な充填によって出射性能を維持することが可能になる。なお、補助ミラー３０ａと発光管１０またはリフレクター２０との位置調整は、無機接着剤５０の注入前であっても注入後であってもよい。

［実施形態３］
図３は本発明の実施形態３に係る光源ランプの構成を示すものであって、（ａ）は光源ランプ３の断面図、（ｂ）は補助ミラー３０ｂの側面図である。図３において、光源ランプ３は、補助ミラー３０ｂを備えている。
以下の説明では、前記実施形態１と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。

補助ミラー３０ｂは、固定用首状部３３ｂの端部を含む所定の範囲に無機接着剤５０の注入を容易にするための導入部３６（以下、拡径部と称す）を具備している。拡径部３６は、補助反射面３１と封止部１３ｂとの最小隙間寸法よりも大きな径を有する断面円形または略多角形の筒状部である。拡径部３６の内周面と封止部１３ｂの外周面との隙間４０ｂ（以下、首状部隙間と称す）に無機接着剤５０が注入されて、補助ミラー３０ｂが発光管１０に固定されている。

したがって、補助ミラー３０ａの中心孔３４ｂに発光管１０の封止部１３ｂを挿入して両者を接着固定する際、拡径部３６の先端に注入用ノズルを当接または拡径部３６に注入用ノズルを浸入することができるから、無機接着剤５０を容易に且つ確実に拡径部３６の内周と封止部１３ｂの外周との隙間４０ｂ（拡径部隙間と称す）に注入することができ、さらに、中心孔３４の内周と封止部１３ｂの外周との首状部隙間４０ｂに浸入させることができる。

よって、無機接着剤５０の注入作業が迅速化されるので、光源ランプ３の製造コストを低減し、且つ無機接着剤５０の確実な充填によって出射性能を維持することが可能になる。なお、補助ミラー３０ｂと発光管１０またはリフレクター２０との位置調整は、無機接着剤５０の注入前であっても注入後であってもよい。
この場合、特に、拡径部隙間４０ｂには十分な厚さの無機接着剤５０が注入されるから、拡径部隙間４０ｂにおいては円周方向で無機接着剤５０の膜が途切れることがない。よって、発光管１０と補助ミラー３０ｂとの固定精度および固定強度が保証される。

［実施形態４］
図４は本発明の実施形態４に係る光源ランプの構成を示すものであって、（ａ）は光源ランプ４の断面図、（ｂ）は補助ミラー３０ｃの側面図、（ｃ）は光源ランプの断面図である。図４において、光源ランプ４は、補助ミラー３０ｃを備えている。
以下の説明では、前記実施形態１と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。

補助ミラー３０ｃは、固定用首状部３３ｃの筒形状の軸方向の略中央に、無機接着剤５０の注入を容易にするための導入部３７（以下、貫通孔と称す）を具備している。貫通孔３７は、固定用首状部３３ｃの円周方向の４箇所で固定用首状部３３を貫通する。この中心孔３４ｃの内周と他方の封止部１３ｂの外周との隙間４０ｃ（以下、首状部隙間と称す）に貫通孔３７から無機接着剤５０が注入されて、補助ミラー３０ｃが発光管１０に固定されている。

したがって、貫通孔３７を経由して無機接着剤５０を注入することができるから、注入作業が容易になると共に、無機接着剤５０が貫通孔３７から固定用首状部３３の奥方向および端部方向の両方に向かって充填されるため、首状部隙間４０ｃへの無機接着剤５０の充填が促進される。
また、無機接着剤５０の注入ノズルの先端を貫通孔３７の周囲に密着させて、圧を加えながら無機接着剤５０を注入すれば、前記充填がさらに促進される。よって、発光管１０と補助ミラー３０ｃとの固定精度および固定強度が保証される。

さらに、発光管１０の表面性状が、たとえば、リング状に小さな凹凸を有する場合等であって、発光管１０側の方が補助ミラー３０ｃ側よりも無機接着剤５０の接着強度が高い場合、貫通孔３７に充満して固化した無機接着剤５０が、あたかも補助ミラー３０ｃの移動を防止する突起（ストッパー）として作用するため、発光管１０と補助ミラー３０ｃとの設置精度および固定強度が保証される。
なお、貫通孔３７は４箇所に均等配置されたものに限定するものではなく、その個数は１以上のいずれであってもよく、また、不均一に配置されたものであってもよい。
さらに、実施形態１〜３に示す光源ランプ１〜３のいずれかに貫通孔３７を設けてもよい。

［実施形態５］
図５は本発明の実施形態５に係る光源ランプの構成を示すものであって、（ａ）は光源ランプ５の断面図、（ｂ）は補助ミラー３０ｄの側面図、（ｃ）は光源ランプ５の正面図である。図５において、光源ランプ５は、補助ミラー３０ｄを備えている。
補助ミラー３０ｄは、固定用首状部３３ｄの端部（補助反射面３１の反対側）に、無機接着剤５０の注入を容易にするための導入部３８（以下、切欠部と称す）を具備している。切欠部３８は、固定用首状部３３ｄの円周方向の４箇所に設けられた断面半円形の凹陥部である。この固定用首状部３３ｄの内周と他方の封止部１３ｂの外周との隙間４０ｄ（以下、首状部隙間と称す）と切欠部３８に無機接着剤５０が注入されて、補助ミラー３０ｄが発光管１０に固定されている。

したがって、切欠部３８に無機接着剤５０の注入ノズルを当接して、注入することができるから、無機接着剤５０の注入作業が容易になると共に、固定用首状部３３ｄの内周と封止部１３ｂの外周との首状部隙間４０の奥の範囲（補助反射面３１に近い範囲）にまで無機接着剤５０が充填される。よって、発光管１０と補助ミラー３０ｄとの設置精度および固定強度が保証される。
また、無機接着剤５０が切欠部３８内にも充填されるので、補助ミラー３０ｄが封止部１３ｂに対して回転することを防止することができる。

さらに、切欠部３８の形成は、固定用首状部３３ｄに貫通孔を設け、該貫通孔を横断して固定用首状部３３ｄの端部を切除することによって容易に形成することができる。このようにすると、正確な半円形を呈するから、切欠部３８に無機接着剤５０の注入ノズルの先端が隙間無く当接することになる。
なお、本発明は切欠部３８の形状を半円形に限定するものではなく、いずれの形状であってもよく、固定用首状部３３ｄの端部を変形したり一部を切除したりして形成してもよい。
さらに、実施形態１〜４に示す光源ランプ１〜４のいずれかに切欠部３８を設けてもよい。

［実施形態６］
次に、補助ミラーの製造方法について説明する。
図６および図７は、本発明の実施形態１に係る光源ランプにおける補助ミラーの製造方法を説明する工程フロー図および工程模式図であって、これに従って説明する。

（Ｓ１）原料である例えば石英管６を所定の高温に加熱して、変形容易にする（図６、７のＳ１、以下、加熱工程と称す）。

（Ｓ２）過熱工程で過熱された石英管６を軸方向の両側から押し縮めて、中央部に膨出した中空の厚肉部６ａを形成する（図６、７のＳ２、以下、肉寄せ工程と称す）。

（Ｓ３）肉寄せ工程で肉寄せされた石英管６を成形金型７に収容し、石英管６の内部に不活性ガスないし空気を圧入して所定の形状にブロー成形する。すなわち、以上は発光管と同じ形成方法であるから、中央部に膨出した中空の球面体または非球面体６ｂ（以下、略球状部と称す）とその両側に接続した円筒部６ｃからなる一体物が形成される（図６、７のＳ３、以下、成型工程と称す）。

（Ｓ４）成形工程で成形された略球状部６ｂを中央部で２ッに切断し、略半球状の凹面３１を有する略錐体状部分３２とこれに続く固定用首状部３３とからなる漏斗が形成される。また、固定用首状部３３を所定の長さに切断する（図６、７のＳ４、以下、切断工程と称す）。

（Ｓ５）切断工程で切断された漏斗の固定用首状部３３の端部を再加熱し、該端部をテーパ状に押し拡げてテーパ部３５を形成する（図６、７のＳ５、以下、加工工程と称す）。

（Ｓ６）加工工程で凹面３１にスパッタリング等によって光反射面を形成する（図６、７のＳ６、以下、蒸着工程と称す）

以上は実施形態２に示す補助ミラー３０ａにおける工程であるが、実施形態３に示す補助ミラー３０ｂ（図３参照）も同様の工程によって拡径部３６が形成されるものである。
また、実施形態４に示す補助ミラー３０ｃ（図４参照）の加工工程は、固定用首状部３３の側面の所定位置を局部的に再加熱し、該局部加熱部を半径方向に引き上げ（いわゆる、摘み上げ）、その先端部を切断して貫通孔３７を形成するものである。このとき、前記摘み上げによって、貫通孔３７は固定用首状部３３の軸心に向かって拡径する略テーパを呈し、貫通孔３７の周囲の外面は略円錐台状に僅かに突出する。

さらに、実施形態５に示す補助ミラー３０ｄ（図５参照）の加工工程は、実施形態４に準じて貫通孔３７を形成し、貫通孔３７を横断する位置で固定用首状部３３ｄを切断し、切欠部３８を形成するものである。したがって、切欠部３８は固定用首状部３３ｄの軸心および軸方向の両方に向かって拡径する略テーパを呈し、切欠部３８の周囲の外面は略円錐台の一部として僅かに突出する。

なお、実施形態１に示す補助ミラー３０（図１参照）は、上記（Ｓ４）の切断工程の後、（Ｓ５）の加工工程は行なわず、（Ｓ６）の蒸着工程を行なうことで製造される。

［実施形態７］
図８は本発明の実施形態７に係るプロジェクターの構成図である。
図８において、プロジェクター８は、光源ランプ１を有した照明光学系３００と、照明光学系３００からの出射光を各色光に分離する色光分離光学系３８０と、各色光を出射して所定の情報に基づいて画像を生成し合成する変調色合成系４３０と、その合成光を投写する投写レンズ６００等とを備えている。これらの光学系３００〜３８０を構成する光学素子は、所定の照明光軸Ａが設定された光学部品用筐体内に位置決め調整されて収納されている。

次に、上記構成のプロジェクターの作用を説明する。まず、発光管１０から発した出射光は、リフレクター２０によって、または補助ミラー３０およびリフレクター２０によって反射されて光源ランプ１の前方に向かう。このとき、光源ランプ１は実施形態１の実施例１に示すものであるから、発光管１０と補助ミラー３０とが堅固に且つ高精度に接着固定され、長時間且つ多数回の使用に対しても出射精度が向上している。
光源ランプ１から出射された集束光は、凹レンズ２００に入り光の進行方向が照明光学系３００の照明光軸Ａとほぼ平行に調整される。

続いて平行化された光は、インテグレータレンズを構成する第１レンズアレイ３２０の各小レンズ３２１に入射し、小レンズ３２１の数に応じた複数の部分光束に分割される。さらに、第１レンズアレイ３２０を出た各部分光束は、その各小レンズ３２１にそれぞれ対応した小レンズ３４１を有してなるインテグレータレンズを構成する第２レンズアレイ３４０に入射する。

そして、第２レンズアレイ３４０からの出射光は、光の偏向方向を同じ種類の直線偏光光にそろえる偏光変換素子アレイ３６０に入射する。そして、偏光変換素子アレイ３６０で偏光方向が揃えられた複数の部分光束は重畳レンズ３７０に入り、そこで液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂに入射する各部分光束が、対応するパネル面上で重さなり合うように調整される。
重畳レンズ３７０から射出された光束は、反射ミラー３７２で反射されて色光分離光学系３８０に入射する。

色光分離光学系３８０は、第１及び第２ダイクロイックミラー３８２、３８６を備え、照明光学系３００から射出される光を、赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。第１ダイクロイックミラー３８２は、重畳レンズ３７０から射出される光のうち赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色光成分とを反射する。
そして、赤色光は第１ダイクロイックミラー３８２を透過して反射ミラー３８４で反射され、フィールドレンズ４００Ｒを通って赤色光用の液晶パネル４１０Ｒに達する。また、緑色光は第２ダイクロイックミラー３８６で反射され、フィールドレンズ４００Ｇを通って緑色光用の液晶パネル４１０Ｇに達する。

一方、青色光は、第２ダイクロイックミラー３８６を透過し、リレー光学系３９０、すなわち、入射側レンズ３９２、反射ミラー３９４、リレーレンズ３９６、及び反射ミラー３９８を通り、さらにフィールドレンズ４００Ｂを通って青色光用の液晶パネル４１０Ｂに達する。
なお、青色光にリレー光学系３９０が用いられているのは、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ３９２に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４００Ｂに伝えるためである。なお、リレー光学系３９０は、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、赤色光等の他の色光を通す構成としてもよい。

変調色合成系４３０は、フィールドレンズ４００Ｒ、４００Ｇ、４００Ｂと、液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４２０とを有している。フィールドレンズ４００Ｒは、重畳レンズ３７０から射出された各部分光束を照明光軸Ａに対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４１０Ｇ、４１０Ｂの前に設けられたフィールドレンズ４００Ｇ、４００Ｂも同様に作用する。そして、３つの液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂは、入射した各色光を、与えられた画像情報に従って変調し、各色光の画像を形成する。なお、３つの液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂの光入射面側、光出射面側には、通常、偏光板が設けられている。

上記の各液晶パネル４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂから射出された３色の変調光は、これらの変調光を合成してカラー画像を形成する色光合成光学系としての機能を有するクロスダイクロイックプリズム４２０に入る。クロスダイクロイックプリズム４２０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの略Ｘ字状の界面に形成されている。これらの誘電体多層膜によって赤、緑、青の３色の変調光が合成されて、カラー画像を投写するための変調色合成光が形成される。

そして、クロスダイクロイックプリズム４２０で合成された変調色合成光は、投写レンズ６００に入り、そこからスクリーン上にカラー画像として拡大投写表示される。
このプロジェクター８によれば、そこに設置されている光源ランプ１がすでに説明した作用を有するから（実施形態１参照）、投写画像の高輝度化及び照度の均一化が図られ、長期間の使用に対してその性能が維持される。また、光源ランプ１（実施形態１）に替えて光源ランプ２〜５（実施形態２〜５）の何れの光源ランプが設置されても、前記作用、効果が奏されるものである。

なお、実施形態７では、透過型の液晶パネルを用いたプロジェクター８を例に説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクターにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の光変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、それが光を反射するタイプであることを意味している。また、変調色合成系を有するプロジェクター８を例に説明しているが、液晶パネルが１枚である「単板式」のプロジェクターにも、本発明は適用できるものである。

また、入射光を変調して画像を生成する光変調装置は液晶パネルに限られるものではなく、例えば、マイクロミラーを用いた装置であってもよい。さらに、本発明の光源ランプは、観察する方向から投写を行う前面投写型プロジェクターにも、また、観察する方向とは反対側から投写を行う背面投写型プロジェクターにも適用可能である。

本発明は以上の構成であるから、プロジェクターおよびその他各種光学装置の光源ランプとして、また、該光源ランプを備えた各種プロジェクターとして広く利用することができる。

本発明の実施形態１に係る光源ランプの構成を示す断面図等。 本発明の実施形態２に係る光源ランプの構成を示す断面図等。 本発明の実施形態３に係る光源ランプの構成を示す断面図等。 本発明の実施形態４に係る光源ランプの構成を示す断面図等。 本発明の実施形態５に係る光源ランプの構成を示す断面図等。 本発明の実施形態６に係る光源ランプにおける補助ミラーの製造方法を説明する工程フロー図。 本発明の実施形態６に係る光源ランプにおける補助ミラーの製造工程を説明する模式図。 本発明の実施形態７に係るプロジェクターの構成図。 従来の光源ランプの構成を示す断面図。

符号の説明

１：光源ランプ（実施形態１）、１ａ：光源ランプ（実施形態２）、１ｂ：光源ランプ（実施形態３）、１ｃ：光源ランプ（実施形態４）、１ｄ：光源ランプ（実施形態５）、８：プロジェクター、１０：発光管、１１：発光部、１２ａ：電極、１２ｂ：電極、１３ａ：封止部、１３ｂ：封止部、１４ａ：金属箔、１４ｂ：金属箔、１５ａ：リード線、１５ｂ：リード線、２０：リフレクター、２１：反射面、２２：カップ部、２３：ネック部、２４：センターホール、３０：補助ミラー（実施形態１）、３０ａ：補助ミラー（実施形態２）、３０ｂ：補助ミラー（実施形態３）、３０ｃ：補助ミラー（実施形態４）、３０ｄ：補助ミラー（実施形態５）、３１：補助反射面、３２：本体部、３３，３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ：固定用首状部、３４，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ：中心孔、３５：テーパ部、３６：拡径部、３７：貫通孔、３８：切欠部、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ：首状部隙間、４０ａ：テーパ部隙間、４０ｂ：拡径部隙間、５０：無機接着剤、３００：照明光学系、３８０：色光分離光学系、４３０：変調色合成系、６００：投写レンズ

Claims (8)

1. 発光部と前記発光部の両側に延設された一対の封止部とを備えた発光管と、
   前記発光管の一方の封止部に固定されて前記発光部が発した光を反射するリフレクターと、
   前記発光管の他方の封止部に固定されて前記発光部からの出射光を前記発光部を介して前記リフレクターに向かって反射する補助ミラーとを有し、
   前記補助ミラーは前記発光部からの射出光を反射する光反射面を有する本体部と、前記本体部に連なり前記発光管の他方の封止部に固定される固定用首状部とを具備することを特徴とする光源ランプ。
2. 前記固定用首状部が漏斗状であることを特徴とする請求項１記載の光源ランプ。
3. 前記固定用首状部に接着剤の注入を容易にする導入部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の光源ランプ。
4. 前記導入部が、前記固定用首状部の端部に向かって除々に拡大することを特徴とする請求項３記載の光源ランプ。
5. 前記導入部が、前記固定用首状部の端部を含む所定の範囲において前記補助ミラーの本体部と他方の封止部との最小隙間寸法よりも大きな径を有する筒状であることを特徴とする請求項３記載の光源ランプ。
6. 前記固定用首状部の側面に貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の記載の光源ランプ。
7. 前記固定用首状部の端部に該端部の一部を除去した切欠が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の記載の光源ランプ。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載の光源ランプを有した照明光学系と、該照明光学系からの出射光を画像情報に基づいて変調して画像を生成する光変調装置と、前記光変調装置によって生成された画像光を投写する投写レンズとを備えていることを特徴とするプロジェクター。
   

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