JP2005268155A - 光源ランプおよびその製造方法、並びにプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】 発光管の一対の封止部が同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、その封止部による出射光の遮光を抑制可能な、光源ランプの製造方法および光源ランプ、並びにプロジェクターを提供することを目的とする。
【解決手段】 一対の封止部13a、13bの端面からそれぞれ引き出された一対のリード線15a、15bを把持するリード線把持工程と、該把持した状態で、前記一対のリード線15a、15bを把持した位置A、Bを結ぶ直線に対して、補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35を垂直に配置して、発光管10と補助ミラー30とを固定する補助ミラー固定工程と、リフレクター20の反射面21の端縁部25に対して、発光管10に固定された補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35を平行に配置して、発光管10とリフレクター20とを固定するリフレクター固定工程とを有する。
【選択図】 図1
【解決手段】 一対の封止部13a、13bの端面からそれぞれ引き出された一対のリード線15a、15bを把持するリード線把持工程と、該把持した状態で、前記一対のリード線15a、15bを把持した位置A、Bを結ぶ直線に対して、補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35を垂直に配置して、発光管10と補助ミラー30とを固定する補助ミラー固定工程と、リフレクター20の反射面21の端縁部25に対して、発光管10に固定された補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35を平行に配置して、発光管10とリフレクター20とを固定するリフレクター固定工程とを有する。
【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、およびその製造方法、並びにその光源ランプを備えたプロジェクターに関する。
図6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6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40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、一方の封止部13a(以下「後側封止部」と称す)の端部にはコップ状の口金16が設置されている。
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、一方の封止部13a(以下「後側封止部」と称す)の端部にはコップ状の口金16が設置されている。
リフレクター20は、発光管10の後側封止部13aに固定された反射素子であって、発光管10から発した光と補助ミラー40において反射した光とを、前側(図中、右方向)に出射している。
リフレクター20は、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、反射面21の回転中心と同軸でネック部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とは耐熱ガラス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の後側封止部13a(口金16が設置されている)がリフレクター20のセンターホール24に挿入され、後側封止部13aおよび口金16の外周と、センターホール24の内周との隙間に無機接着剤60が注入され、両者は接着固定されている。
リフレクター20は、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、反射面21の回転中心と同軸でネック部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とは耐熱ガラス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の後側封止部13a(口金16が設置されている)がリフレクター20のセンターホール24に挿入され、後側封止部13aおよび口金16の外周と、センターホール24の内周との隙間に無機接着剤60が注入され、両者は接着固定されている。
補助ミラー40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41(以下、補助反射面と称す)と、補助反射面41を形成する略錐体状部分42(以下「本体部」と称す)と、補助反射面41の回転中心を貫通する中心孔44とを具備している。
そして、補助ミラー40の中心孔44に発光管10の他方の封止部13b(以下「前側封止部」と称す)が挿入され、両者の位置が調整された状態で、中心孔44の内周と前側封止部13bの外周との隙間52(以下「本体部隙間」と称す)に無機接着剤50(セメントに同じ)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)
そして、補助ミラー40の中心孔44に発光管10の他方の封止部13b(以下「前側封止部」と称す)が挿入され、両者の位置が調整された状態で、中心孔44の内周と前側封止部13bの外周との隙間52(以下「本体部隙間」と称す)に無機接着剤50(セメントに同じ)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。)
図7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製造方法を示す模式図であって、(a)は発光管と補助ミラーとを接合する工程を、(b)は発光管とリフレクターとを接合する工程をそれぞれ示している。なお、図7は、後側封止部13aと前側封止部13bとが同一直線上にない(同軸でない)場合、すなわち、発光部11において折れ曲がっている場合を誇張して示している。
まず、発光管10に設置された口金16の端面17(図中、「位置A」を含む面)を基準面にして、該基準面と補助ミラー40の補助反射面41の端縁部45(図中、「位置G」および「位置H」を含む面)との平行度を保証して、発光管10と補助ミラー40とを接合する。
そして、同様に、口金16の端面17を基準面にして、該基準面とリフレクター20の端縁部25(図中、「位置D」および「位置E」を含む面)との平行度を保証して、発光管10とリフレクター20とを接合する。
まず、発光管10に設置された口金16の端面17(図中、「位置A」を含む面)を基準面にして、該基準面と補助ミラー40の補助反射面41の端縁部45(図中、「位置G」および「位置H」を含む面)との平行度を保証して、発光管10と補助ミラー40とを接合する。
そして、同様に、口金16の端面17を基準面にして、該基準面とリフレクター20の端縁部25(図中、「位置D」および「位置E」を含む面)との平行度を保証して、発光管10とリフレクター20とを接合する。
したがって、補助ミラー40の端縁部45(「位置G」および「位置H」を含む面)とリフレクター20の端縁部25(「位置D」および「位置E」を含む面)とは互いに平行に配置されている。
しかしながら、前側封止部13bの姿勢が、リフレクター20や補助ミラー40との関係において考慮されないため、後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合、前側封止部13bの一部18(図中、「位置I」を含む斜線を付した範囲)が、出射光の範囲に侵入して出射光が一部遮られる「遮光現象」が生じるおそれがあるという問題があった。
しかしながら、前側封止部13bの姿勢が、リフレクター20や補助ミラー40との関係において考慮されないため、後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合、前側封止部13bの一部18(図中、「位置I」を含む斜線を付した範囲)が、出射光の範囲に侵入して出射光が一部遮られる「遮光現象」が生じるおそれがある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、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前記「遮光現象」をできるだけ抑制する、光源ランプの製造方法および該製造方法によって製造された光源ランプ、並びに該光源ランプを有する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の製造方法は、発光部および該発光部からそれぞれ反対方向に延設された一対の封止部を具備する発光管と、該発光管の一方の封止部に固定されて前記発光部から出射された出射光を反射する反射面を具備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出射された出射光を前記リフレクターに反射する補助反射面を具備する補助ミラーとを有する光源ランプの製造方法であって、
前記一対の封止部の端面からそれぞれ引き出された一対のリード線を、その引き出し位置近傍で把持するリード線把持工程と、
該把持した状態で、前記一対のリード線を把持した位置を結ぶ直線に対して、前記補助ミラーの補助反射面の端縁部を垂直に配置して、前記発光管と前記補助ミラーとを固定する補助ミラー固定工程と、
前記リフレクターの反射面の端縁部に対して、前記発光管に固定された補助ミラーの補助反射面の端縁部を平行に配置して、前記発光管と前記リフレクターとを固定するリフレクター固定工程とを有することを特徴とする。
これによれば、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、出射光の封止部による遮光が防止される。これは、補助ミラーの補助反射面の端縁部によって成される面が、後側封止部と前側封止部との略対称面、すなわち、後側封止部の軸心と前側封止部の軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になり、さらに、該略対称面(補助ミラーの補助反射面の端縁部によって形成される面)が、リフレクターの反射面の端縁部に対して平行に配置されるため、前側封止部の一部が出射光の範囲に侵入することが防止される。
前記一対の封止部の端面からそれぞれ引き出された一対のリード線を、その引き出し位置近傍で把持するリード線把持工程と、
該把持した状態で、前記一対のリード線を把持した位置を結ぶ直線に対して、前記補助ミラーの補助反射面の端縁部を垂直に配置して、前記発光管と前記補助ミラーとを固定する補助ミラー固定工程と、
前記リフレクターの反射面の端縁部に対して、前記発光管に固定された補助ミラーの補助反射面の端縁部を平行に配置して、前記発光管と前記リフレクターとを固定するリフレクター固定工程とを有することを特徴とする。
これによれば、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、出射光の封止部による遮光が防止される。これは、補助ミラーの補助反射面の端縁部によって成される面が、後側封止部と前側封止部との略対称面、すなわち、後側封止部の軸心と前側封止部の軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になり、さらに、該略対称面(補助ミラーの補助反射面の端縁部によって形成される面)が、リフレクターの反射面の端縁部に対して平行に配置されるため、前側封止部の一部が出射光の範囲に侵入することが防止される。
また、本発明の光源ランプは、発光部および該発光部からそれぞれ反対方向に延設された一対の封止部を具備する発光管と、該発光管の一方の封止部に固定されて前記発光部から出射された出射光を反射する反射面を具備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出射された出射光を前記リフレクターに反射する補助反射面を具備する補助ミラーとを有し、
前記一対の封止部の端面からそれぞれ引き出された一対のリード線の互いの引き出し位置近傍を結ぶ直線に対して、前記補助ミラーの補助反射面の端縁部が垂直に配置されて前記発光管と前記補助ミラーとが固定され、
さらに、前記リフレクターの反射面の端縁部に対して前記発光管に固定された補助ミラーの補助反射面の端縁部が平行に配置されて前記発光管と前記リフレクターとが固定されていることを特徴とする。
これによれば、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、出射光の封止部による遮光が防止される。これは、補助ミラーの補助反射面の端縁部によって成される面が、後側封止部と前側封止部との略対称面、すなわち、後側封止部の軸心と前側封止部の軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になり、さらに、該略対称面(補助ミラーの補助反射面の端縁部によって形成される面)が、リフレクターの反射面の端縁部に対して平行に配置されるため、前側封止部の一部が出射光の範囲に侵入することが防止される。
前記一対の封止部の端面からそれぞれ引き出された一対のリード線の互いの引き出し位置近傍を結ぶ直線に対して、前記補助ミラーの補助反射面の端縁部が垂直に配置されて前記発光管と前記補助ミラーとが固定され、
さらに、前記リフレクターの反射面の端縁部に対して前記発光管に固定された補助ミラーの補助反射面の端縁部が平行に配置されて前記発光管と前記リフレクターとが固定されていることを特徴とする。
これによれば、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、出射光の封止部による遮光が防止される。これは、補助ミラーの補助反射面の端縁部によって成される面が、後側封止部と前側封止部との略対称面、すなわち、後側封止部の軸心と前側封止部の軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になり、さらに、該略対称面(補助ミラーの補助反射面の端縁部によって形成される面)が、リフレクターの反射面の端縁部に対して平行に配置されるため、前側封止部の一部が出射光の範囲に侵入することが防止される。
また、前記補助ミラーが、補助反射面を形成する本体部と、該本体部に連なり前記発光管との固定に供される固定用首状部とを具備することを特徴とする。
これによれば、所定長さの固定用首状部に発光管の前側封止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。さらに、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部あるいは固定用首状部による出射光の遮光が防止される。
これによれば、所定長さの固定用首状部に発光管の前側封止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。さらに、発光管の後側封止部と前側封止部とが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部あるいは固定用首状部による出射光の遮光が防止される。
さらに、本発明のプロジェクターは、前記光源ランプを備えた照明光学系と、色光を入射して所定の情報に基づいて画像を生成する光変調装置と、その画像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。
これにより、光源ランプに「遮光現象」が発生しないから、該光源ランプが設置されているプロジェクターは、投写画像に局所的な黒点(暗点)や照度ムラがない良質な画像環境を提供することができる。
これにより、光源ランプに「遮光現象」が発生しないから、該光源ランプが設置されているプロジェクターは、投写画像に局所的な黒点(暗点)や照度ムラがない良質な画像環境を提供することができる。
以下、本発明の実施形態1として光源ランプを、実施形態2として光源ランプの製造方法を、実施形態3としてプロジェクターを、それぞれ図を参照しながら説明する。なお、前記の図6、7および以下の各図において同じ部分または相当する部分にはそれぞれ同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
[実施形態1]
(光源ランプその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)は光源ランプの断面図、(b)は補助ミラーの側面図、(c)は発光管の断面図である。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。
(光源ランプその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)は光源ランプの断面図、(b)は補助ミラーの側面図、(c)は発光管の断面図である。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、中央の発光部11と、発光部11の両側に延設された後側封止部13aと前側封止部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後側電極12aと前側電極12bとが配置されている。後側封止部13aおよび前側封止部13bには、それぞれ後側電極12aおよび前側電極12bに接続されたモリブデンによって形成された後側金属箔14aおよび前側金属泊14bが密封され、後側金属箔14aおよび前側金属泊14bには外部に繋がる後側リード線15aおよび前側リード線15bがそれぞれ設けられている。
なお、発光管10は水銀ランプに限られるものではなく、メタルハライドランプやキセノンランプ等でもよい。
なお、発光管10は水銀ランプに限られるものではなく、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の後側封止部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、反射面21の回転中心と同軸でネック部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の後側封止部13aがリフレクター20のセンターホール24に挿入され、封止部13aの外周とセンターホール24の内周との隙間に無機接着剤60が注入され硬化している。
そして、発光管10の後側封止部13aがリフレクター20のセンターホール24に挿入され、封止部13aの外周とセンターホール24の内周との隙間に無機接着剤60が注入され硬化している。
補助ミラー30は、発光管10の出射光をリフレクター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の回転中心と同軸で固定用首状部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の内周と前側封止部13bの外周との隙間51(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の前側封止部13bに固定されている。
そして、補助ミラー30の発光管10への固定が、後側リード線15aの後側引き出し位置Aと前側リード線15bの前側引き出し位置Bとを結ぶ直線を基準線にして、該基準線に対して補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35(「位置G」および「位置H」を含む面に同じ)が垂直に配置されて、発光管10と補助ミラー30とが固定され、さらに、リフレクター20の反射面21の端縁部25(「位置D」および「位置E」を含む面)を基準面にして、該基準面に対して発光管10に固定された補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35が平行に配置されて、発光管10とリフレクター20とが固定されたものである(これについては別途詳細に説明する)。
以上の構成によれば、補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35によって成される面が、後側封止部13aと前側封止部13bとの略対称面、すなわち、後側封止部13aの軸心と前側封止部13bの軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になり、さらに、補助ミラー30の端縁部35によって形成される面がリフレクター20の反射面21の端縁部25に対して平行に配置されるため、前側封止部13bの一部が出射光の範囲に侵入することが防止される。
つまり、後側封止部13aと前側封止部13bとの折れ曲がり角度の半分が、後側封止部13aの軸心とリフレクタ20の端縁部25との角度に、また、該折れ曲がり角度の残りの半分が、前側封止部13bの軸心と補助ミラー30の端縁部35との角度に、それぞれ按分されている。
したがって、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部13bによる出射光の遮光が防止される。
つまり、後側封止部13aと前側封止部13bとの折れ曲がり角度の半分が、後側封止部13aの軸心とリフレクタ20の端縁部25との角度に、また、該折れ曲がり角度の残りの半分が、前側封止部13bの軸心と補助ミラー30の端縁部35との角度に、それぞれ按分されている。
したがって、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部13bによる出射光の遮光が防止される。
(光源ランプその2)
図2は本発明の実施形態1に係る光源ランプのその他の構成を示す断面図である。図2において、光源ランプ2は、発光管10とリフレクター20と補助ミラー40(固定用首状部を具備しない)とを備え、発光管10の後側封止部13aの端部に口金16が設置されている。この補助ミラー40はネック部を具備しないタイプのものである。
図2は本発明の実施形態1に係る光源ランプのその他の構成を示す断面図である。図2において、光源ランプ2は、発光管10とリフレクター20と補助ミラー40(固定用首状部を具備しない)とを備え、発光管10の後側封止部13aの端部に口金16が設置されている。この補助ミラー40はネック部を具備しないタイプのものである。
そして、補助ミラー40の発光管10への固定が、後側リード線15aの後側引き出し位置Aと前側リード線15bの前側引き出し位置Bとを結ぶ直線を基準線にして、該基準線に対して補助ミラー40の補助反射面41の端縁部45(「位置G」および「位置H」を含む面に同じ)が垂直に配置されて、発光管10と補助ミラー40とが固定され、さらに、リフレクター20の反射面21の端縁部25(「位置D」および「位置E」を含む面を基準面にして、該基準面に対して発光管10に固定された補助ミラー40の補助反射面41の端縁部45が平行に配置されて、発光管10とリフレクター20とが固定されたものである。
したがって、前述の光源ランプ1(図1参照)と同様に、光源ランプ2において、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部13bによる出射光の遮光が防止される。また、前記固定に際して、口金6を基準にしないため、光源ランプ2から口金16を撤去してもよい。
したがって、前述の光源ランプ1(図1参照)と同様に、光源ランプ2において、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部13bによる出射光の遮光が防止される。また、前記固定に際して、口金6を基準にしないため、光源ランプ2から口金16を撤去してもよい。
[実施形態2]
(光源ランプの製造方法)
図3および図4は、本発明の実施形態2に係る光源ランプの製造方法を示す、図3はフロー図、図4は模式図である。図3および図4において、光源ランプの製造方法は、
後側リード線15aの後側引き出し位置Aに近い位置および前側リード線15bの前側引き出し位置Bに近い位置を把持するリード線把持工程(図3のステップ1)と、
該把持した状態で、一対の把持した位置を結ぶ直線を基準線(後側引き出し位置Aと前側引き出し位置Bとを結ぶ直線に略同じ)にして、該基準線に対して補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35(「位置G」および「位置H」を含む面に同じ)を垂直に配置して、発光管10と補助ミラー30とを固定する補助ミラー固定工程(図3のステップ2、図4の(a))と、
リフレクター20の反射面21の端縁部25(「位置D」および「位置E」を含む面に同じ)を基準面にして、該基準面に対して前記発光管10に固定された補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35を平行に配置し、発光管10とリフレクター20とを固定するリフレクター固定工程(図3のステップ3、図4の(b))とを有する。
(光源ランプの製造方法)
図3および図4は、本発明の実施形態2に係る光源ランプの製造方法を示す、図3はフロー図、図4は模式図である。図3および図4において、光源ランプの製造方法は、
後側リード線15aの後側引き出し位置Aに近い位置および前側リード線15bの前側引き出し位置Bに近い位置を把持するリード線把持工程(図3のステップ1)と、
該把持した状態で、一対の把持した位置を結ぶ直線を基準線(後側引き出し位置Aと前側引き出し位置Bとを結ぶ直線に略同じ)にして、該基準線に対して補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35(「位置G」および「位置H」を含む面に同じ)を垂直に配置して、発光管10と補助ミラー30とを固定する補助ミラー固定工程(図3のステップ2、図4の(a))と、
リフレクター20の反射面21の端縁部25(「位置D」および「位置E」を含む面に同じ)を基準面にして、該基準面に対して前記発光管10に固定された補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35を平行に配置し、発光管10とリフレクター20とを固定するリフレクター固定工程(図3のステップ3、図4の(b))とを有する。
すなわち、補助ミラー30の発光管10への固定が、後側リード線15aの後側引き出し位置Aと前側リード線15bの前側引き出し位置Bとを結ぶ直線に略同じ線を基準線にして、該基準線に対して補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35(「位置G」および「位置H」を含む面に同じ)が垂直に配置されて、発光管10と補助ミラー30とが固定される。
したがって、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合、補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35によって成される面が、後側封止部13aと前側封止部13bとの略対称面、すなわち、後側封止部13aの軸心と前側封止部13bの軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になる。
したがって、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合、補助ミラー30の補助反射面31の端縁部35によって成される面が、後側封止部13aと前側封止部13bとの略対称面、すなわち、後側封止部13aの軸心と前側封止部13bの軸心とがそれぞれ略同一の角度で交差する面になる。
そして、補助ミラー30の端縁部35によって形成される面が、リフレクター20の反射面21の端縁部25に対して平行に配置されるから、後側封止部13aと前側封止部13bとの折れ曲がり角度の半分が、後側封止部13aの軸心とリフレクタ20の端縁部25との傾きに、また、該折れ曲がり角度の残りの半分が、前側封止部13bの軸心と補助ミラー30の端縁部35との傾きに、それぞれ按分されたことになる。
よって、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部13bの前側端部(「位置I」に同じ)はリフレクタ20の中央に近い位置にあるから、その一部が出射光の範囲に侵入することが防止され、前側封止部13bによる出射光の遮光現象が生じない。
なお、以上は、光源ランプ1を例に説明しているが、光源ランプ2(図2参照)も同様に製造されるものである。
よって、発光管10の後側封止部13aと前側封止部13bとが同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、前側封止部13bの前側端部(「位置I」に同じ)はリフレクタ20の中央に近い位置にあるから、その一部が出射光の範囲に侵入することが防止され、前側封止部13bによる出射光の遮光現象が生じない。
なお、以上は、光源ランプ1を例に説明しているが、光源ランプ2(図2参照)も同様に製造されるものである。
また、図4の(a)に記載した「直角度0.5」とは、基準線(位置Aと位置Bとを結ぶ直線に同じ)に対する端縁部35の「直角からの偏位量」を規定するものである。すなわち、端縁部35上のある位置(たとえば、位置G)を含む基準線に直角な面と、端縁部35上のこれに対角の位置(たとえば、位置H)を含む基準線に直角な面との間隔が、端縁部35上の何れの位置についても0.5mm以下であることを意味している。なお、図4の(a)に示す0.5mmは一例であって、これに限定すものではない。
一方、図4の(b)に記載した「平行度0.5」とは、基準面(リフレクター20の端縁部25(位置Dおよび位置Eを含む面)に同じ)に対する端縁部35の「平行からの偏位量」を規定するものである。すなわち、端縁部35上のある位置(たとえば、位置G)を含む基準面に平行な面と、端縁部35上のこれに対角の位置(たとえば、位置H)を含む基準面に平行な面との間隔が、端縁部35上の何れの位置についても0.5mm以下であることを意味している。なお、図4の(b)に示す0.5mmは一例であって、これに限定すものではない。
一方、図4の(b)に記載した「平行度0.5」とは、基準面(リフレクター20の端縁部25(位置Dおよび位置Eを含む面)に同じ)に対する端縁部35の「平行からの偏位量」を規定するものである。すなわち、端縁部35上のある位置(たとえば、位置G)を含む基準面に平行な面と、端縁部35上のこれに対角の位置(たとえば、位置H)を含む基準面に平行な面との間隔が、端縁部35上の何れの位置についても0.5mm以下であることを意味している。なお、図4の(b)に示す0.5mmは一例であって、これに限定すものではない。
[実施形態3]
(プロジェクターの構造)
図5は本発明の実施形態3に係るプロジェクター100の構成図である。図6において、プロジェクター100は、照明光学系300と、色光分離光学系380と、リレー光学系390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、投写レンズ600等を備えている。
そして、照明光学系300には、上述した実施形態1に説明した光源ランプ1が設置されている。以下に、プロジェクター100の作用を説明する。
(プロジェクターの構造)
図5は本発明の実施形態3に係るプロジェクター100の構成図である。図6において、プロジェクター100は、照明光学系300と、色光分離光学系380と、リレー光学系390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、投写レンズ600等を備えている。
そして、照明光学系300には、上述した実施形態1に説明した光源ランプ1が設置されている。以下に、プロジェクター100の作用を説明する。
照明光学系300は、液晶パネル410R、410G、410Bの画像形成領域をほぼ均一に照明するためのインテグレータ照明光学系であり、光源ランプ1と、第1レンズアレイ320と、第2レンズアレイ340と、偏光変換素子アレイ360と、重畳レンズ370とを備える。
まず、光源ランプ1の発光管10からの出射光は直接または一旦補助ミラー30によって反射された後、リフレクター20によって反射されて、凹レンズ200に入り光の進行方向が照明光学系300の光軸とほぼ平行に調整される。
まず、光源ランプ1の発光管10からの出射光は直接または一旦補助ミラー30によって反射された後、リフレクター20によって反射されて、凹レンズ200に入り光の進行方向が照明光学系300の光軸とほぼ平行に調整される。
平行化された光は、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を出た光は、反射ミラー372で反射された後、色光分離光学系380に入射する。色光分離光学系380は、照明光学系300から射出された光を、赤、緑、青の3色の色光に分離する光学系であり、ダイクロイックミラー382、386と、反射ミラー384とを備える。
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、赤色光成分は第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510Rを通って赤色光用の液晶パネル410Rに達する。また、第1ダイクロイックミラー382で反射された青色光成分および緑色光成分のうち緑色光成分は第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510Gを通って緑色光用の液晶パネル410Gに達する。
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、赤色光成分は第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510Rを通って赤色光用の液晶パネル410Rに達する。また、第1ダイクロイックミラー382で反射された青色光成分および緑色光成分のうち緑色光成分は第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510Gを通って緑色光用の液晶パネル410Gに達する。
一方、青色光成分は、第2ダイクロイックミラー386を透過し、リレー光学系390に入射する。リレー光学系390は、色光分離光学系380のダイクロイックミラー386を透過した青色光を液晶パネル410Bまで導く機能を有する光学系であり、入射側レンズ392と、リレーレンズ396と、反射ミラー394、398とを備える。
すなわち、青色光成分は、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510B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510Bに伝えるためである。また、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。
すなわち、青色光成分は、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510B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510Bに伝えるためである。また、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。
続いて、3つの液晶パネル410R、410G、410Bが、そこに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、各液晶パネル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。
続いて、各液晶パネル410R、410G、410Bから射出された各色光の変調光は、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クロスダイクロイックプリズム420に入射する。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界面に略X字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成される。
そして、クロスダイクロイックプリズム420から射出されたカラー画像が、投写レンズ600によってスクリーン上に拡大投写される。
このプロジェクター100は、上述の製造方法によって製造される光源ランプ1を備えているから、良質な投写画像が提供されることになる。すなわち、発光管の一対の封止部が同軸でない(折れ曲がっている)場合であっても、発光管の封止部の一部が出射光の範囲に侵入することが防止され、前側封止部13bによる出射光の遮光現象が防止されるため、投写画像に局所的な黒点(暗点)や照度ムラが生じることがない。
なお、光源ランプ1に代えて、光源ランプ2を設置しても同様の作用、効果が得られるものである。
なお、光源ランプ1に代えて、光源ランプ2を設置しても同様の作用、効果が得られるものである。
さらに、本発明のプロジェクター100は、上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態では、光源ランプ1ないし2のいずれかの光を、複数の部分光束に分割する2つのレンズアレイ320、340を用いていたが、本発明は、このようなレンズアレイを用いないプロジェクターにも適用可能である。
上記実施形態では、光源ランプ1ないし2のいずれかの光を、複数の部分光束に分割する2つのレンズアレイ320、340を用いていたが、本発明は、このようなレンズアレイを用いないプロジェクターにも適用可能である。
上記実施形態では、透過型の液晶パネルを用いたプロジェクターを例に説明したが、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。
反射型の液晶パネルを用いたプロジェクターの場合、液晶パネルのみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。また、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクターでは、クロスダイクロイックプリズムは、照明光を赤、緑、青の3色の光に分離する色光分離手段として利用されると共に、変調された3色の光を再度合成して同一の方向に出射する色光合成手段としても利用される場合がある。
反射型の液晶パネルを用いたプロジェクターの場合、液晶パネルのみによって構成することが可能であり、一対の偏光板は不要である。また、反射型の液晶パネルを用いたプロジェクターでは、クロスダイクロイックプリズムは、照明光を赤、緑、青の3色の光に分離する色光分離手段として利用されると共に、変調された3色の光を再度合成して同一の方向に出射する色光合成手段としても利用される場合がある。
また、クロスダイクロイックプリズムではなく、三角柱や四角柱状のダイクロイックプリズムを複数組み合わせたダイクロイックプリズムを用いる場合もある。反射型の液晶パネルを用いたプロジェクターに本発明を適用した場合にも、透過型の液晶パネルを用いたプロジェクターとほぼ同様な効果を得ることができる。
また、変調装置として液晶パネルを3枚利用したプロジェクターを例に説明したが、液晶パネルを1枚、2枚、あるいは4枚以上使用する構成のプロジェクターにも、本発明は適用できる。
また、変調装置として液晶パネルを3枚利用したプロジェクターを例に説明したが、液晶パネルを1枚、2枚、あるいは4枚以上使用する構成のプロジェクターにも、本発明は適用できる。
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、投写面を観察する方向から画像投写を行なう前面投写型プロジェクター、または投写面を観察する方向とは反対側から画像投写を行なう背面投写型プロジェクターのいずれのプロジェクターにも適用可能である。
以上のように本発明の光源ランプおよびその製造方法は、プロジェクターあるいはその他各種光学装置の光源ランプおよびその製造方法として広く利用することができる。
1…光源ランプ、2…光源ランプ、10…発光管、11…発光部、12a…後側電極、12b…前側電極、13a…後側封止部、13b…前側封止部、14a…後側金属箔、14b…前側金属箔、15a…後側リード線、15b…前側リード線、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、25…端縁部、30…補助ミラー、31補助反射面、32…本体部、33…固定用首状部、34…中心孔、35…端縁部、40…補助ミラー、41…補助反射面、42…本体部、44…中心孔、45…端縁部、50…無機接着剤、51…首状部隙間、52…本体部隙間、50…無機接着剤、60…無機接着剤、100…プロジェクター、120…レンズアレイ、200…凹レンズ、300…照明光学系、320…第1レンズアレイ、340…第2レンズアレイ、360…偏光変換素子アレイ、370…重畳レンズ、372…反射ミラー、380…色光分離光学系、382…ダイクロイックミラー、384…反射ミラー、386…ダイクロイックミラー、390…リレー光学系、392…入射側レンズ、394…反射ミラー、396…リレーレンズ、398…反射ミラー、410B…液晶パネル、410G…液晶パネル、410R…液晶パネル、420…クロスダイクロイックプリズム、510B…フィールドレンズ、510G…フィールドレンズ、510R…フィールドレンズ、600…投写レンズ。
Claims (4)
- 発光部および該発光部からそれぞれ反対方向に延設された一対の封止部を具備する発光管と、該発光管の一方の封止部に固定されて前記発光部から出射された出射光を反射する反射面を具備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出射された出射光を前記リフレクターに反射する補助反射面を具備する補助ミラーとを有する光源ランプの製造方法であって、
前記一対の封止部の端面からそれぞれ引き出された一対のリード線を、その引き出し位置近傍で把持するリード線把持工程と、
該把持した状態で、前記一対のリード線を把持した位置を結ぶ直線に対して、前記補助ミラーの補助反射面の端縁部を垂直に配置して、前記発光管と前記補助ミラーとを固定する補助ミラー固定工程と、
前記リフレクターの反射面の端縁部に対して、前記発光管に固定された補助ミラーの補助反射面の端縁部を平行に配置して、前記発光管と前記リフレクターとを固定するリフレクター固定工程とを有することを特徴とする光源ランプの製造方法。 - 発光部および該発光部からそれぞれ反対方向に延設された一対の封止部を具備する発光管と、該発光管の一方の封止部に固定されて前記発光部から出射された出射光を反射する反射面を具備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出射された出射光を前記リフレクターに反射する補助反射面を具備する補助ミラーとを有する光源ランプであって、
前記一対の封止部の端面からそれぞれ引き出された一対のリード線の互いの引き出し位置近傍を結ぶ直線に対して、前記補助ミラーの補助反射面の端縁部が垂直に配置されて前記発光管と前記補助ミラーとが固定され、
さらに、前記リフレクターの反射面の端縁部に対して前記発光管に固定された補助ミラーの補助反射面の端縁部が平行に配置されて前記発光管と前記リフレクターとが固定されていることを特徴とする光源ランプ。 - 前記補助ミラーが、補助反射面を形成する本体部と、該本体部に連なり前記発光管との固定に供される固定用首状部とを具備することを特徴とする請求項2記載の光源ランプ。
- 請求項2記載の光源ランプを備えた照明光学系と、色光を入射して所定の情報に基づいて画像を生成する光変調装置と、その画像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。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004082137A JP2005268155A (ja) | 2004-03-22 | 2004-03-22 | 光源ランプおよびその製造方法、並びにプロジェクター |
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---|---|---|---|---|
JP2007294337A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びプロジェクタ |
JP2008140639A (ja) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ランプユニット及びプロジェクタ |
-
2004
- 2004-03-22 JP JP2004082137A patent/JP2005268155A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
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US7854519B2 (en) | 2006-04-27 | 2010-12-21 | Seiko Epson Corporation | Illuminating device and projector that increase light utilization efficiency |
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