JP2008010384A

JP2008010384A - Light source device

Info

Publication number: JP2008010384A
Application number: JP2006207995A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Nakayama; 勝之中山
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2008-01-17
Also published as: CN101082402A; CN101082402B

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device capable of efficiently utilizing light emitted from a discharge lamp by capturing the light emitted from the discharge lamp in a wide range as much as possible, in a small light source device. <P>SOLUTION: This light source device comprises: the discharge lamp provided with a pair of electrodes facing to each other, a bulb part including the electrodes, and mercury and a rare gas not less than 0.15 mg/mm<SP>3</SP>filled in the bulb part; and a concave reflector arranged to surround the discharge lamp. The light source device is characterized in that the concave reflector is composed by linking a spherical reflector to an ellipsoidal or parabolic reflector, and provided with a hole part in a boundary part linking the two reflectors to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、高圧放電ランプと凹面反射鏡よりなる光源装置に関する。特に、発光管内に０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀が封入され、点灯時の水銀蒸気圧が超高圧となる超高圧水銀ランプを光源とした液晶ディスプレイ装置やＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）を使ったＤＬＰ（デジタルライトプロセッサ）等のプロジェクタ装置に使われる光源装置に関するものである。 The present invention relates to a light source device including a high-pressure discharge lamp and a concave reflecting mirror. In particular, a liquid crystal display device or DMD (digital mirror device) using an ultra-high pressure mercury lamp in which mercury of 0.15 mg / mm ³ or more is enclosed in the arc tube and the mercury vapor pressure during lighting is extremely high is used. The present invention relates to a light source device used in a projector device such as a DLP (digital light processor).

近年、プレゼンテーション等に液晶プロジェクタに代表される投射型表示装置が広く利用されるように成ってきた。特に最近では容易に持ち運べる小型のプロジェクタが強く望まれており、種々の開発が進められている。このような装置の小型化に伴って、該投射型表示装置内に配置される光源装置自身も小型化することが必要となってきた。一方、プロジェクタ等の利用においては、昼間でも利用できることや、室内照明を消さずに利用できることが望まれており、該投射型表示装置内に配置される光源装置自身としてもより明るく、効率の良いものが望まれるようになってきた。 In recent years, projection display devices typified by liquid crystal projectors have been widely used for presentations and the like. In particular, recently, a compact projector that can be easily carried is strongly desired, and various developments are being promoted. Along with the downsizing of such a device, it has become necessary to reduce the size of the light source device itself disposed in the projection display device. On the other hand, in the use of a projector or the like, it is desired that the projector can be used in the daytime or can be used without turning off the indoor lighting, and the light source device itself arranged in the projection display device is brighter and more efficient. Things have come to be desired.

該光源装置の小型化、高効率化が進む中で、該光源装置に配置された放電ランプから放射される光を小さな反射鏡で効率的に集める手段として、従前の反射鏡では有効利用されずにいた光の一部を反射鏡、若しくは該放電ランプ自身に戻し、再利用する方法が考えられている。このような技術としては、例えば、特開平７−２８０１６号号公報や、特許３５５７９８８号公報が知られている。 As the light source device is becoming smaller and more efficient, it is not effectively used in conventional reflectors as a means for efficiently collecting light emitted from a discharge lamp arranged in the light source device with a small reflector. A method has been considered in which a part of the light that is in the light is returned to the reflecting mirror or the discharge lamp itself and reused. As such a technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-28016 and Japanese Patent No. 3557988 are known.

該特開平７−２８０１６号公報には、放電ランプを具備した凹面反射鏡において、該反射鏡の開口側には、放物面リフレクタを配置し、該放物面リフレクタに連接する該反射鏡の首部側には、該放電ランプの発光点に中心を合わせた球面リフレクタを配置した反射鏡が記載されている。該反射鏡によれば、該球面リフレクタによって該放電ランプから放射された光の一部が再び該放電ランプに戻り、更には該開口側の該放物リフレクタに照射されることによって、従前では有効利用できていなかった、該放電ランプから該反射鏡の首部側に放射される光を有効利用することができる。 In Japanese Patent Laid-Open No. 7-28016, in a concave reflecting mirror having a discharge lamp, a parabolic reflector is disposed on the opening side of the reflecting mirror, and the reflecting mirror connected to the parabolic reflector is connected to the concave reflecting mirror. On the neck side, a reflecting mirror is described in which a spherical reflector centered on the light emitting point of the discharge lamp is arranged. According to the reflecting mirror, a part of the light emitted from the discharge lamp by the spherical reflector returns to the discharge lamp again, and is further applied to the parabolic reflector on the opening side, thereby being effective in the past. The light emitted from the discharge lamp to the neck side of the reflecting mirror, which could not be used, can be used effectively.

また、該特許３５５７９８８号公報には、ショートアーク型放電ランプを取り囲むように配置された凹面反射鏡であって、光投射口を形成する前方反射鏡部分と、該前方反射鏡部分の後方に位置された中央反射鏡部分と、該中央反射鏡部分の後方に位置された後方反射鏡部分を有している。また、該中央反射鏡部分が球面反射鏡であり、該球面反射鏡から該放電ランプに戻すだけでは十分に利用できていなかった首部側に照射される光を前方反射鏡部分の曲率半径と異なる曲率半径を持つ回転楕円体で構成した後方反射供部分を持つことによって、十分利用できていなかった光を更に有効に利用することができる。 Japanese Patent No. 3557988 discloses a concave reflecting mirror disposed so as to surround a short arc type discharge lamp, and includes a front reflecting mirror portion that forms a light projection opening, and a rear reflecting mirror portion. And a rear reflecting mirror portion positioned behind the central reflecting mirror portion. Further, the central reflecting mirror portion is a spherical reflecting mirror, and the light irradiated to the neck side which has not been sufficiently utilized only by returning from the spherical reflecting mirror to the discharge lamp is different from the radius of curvature of the front reflecting mirror portion. By having a back reflection portion made of a spheroid having a radius of curvature, light that has not been fully utilized can be used more effectively.

上述した従来の光源装置について図７に示す。光源装置６０には、放電ランプ６１が配置され、該放電ランプ６１には、一対の対向配置された電極６２、６３が内包され、該放電ランプ６１の一端には口金６４が取り付けられている。また、該放電ランプ６１の周りを囲むように反射鏡６５が配置されている。該反射鏡６５は、開口側から前方反射鏡部分６６、中央反射鏡部分６７、後方反射鏡部分６８から形成されている。
該光源装置６０は、該放電ランプ６１から放射された光を中央反射鏡部分６７が一度、該放電ランプ６１まで戻し、再度開口側に放射されることにより光の利用効率を高めているものである。また、後方反射鏡部分６８からは、中央反射鏡部分６７、前方反射鏡部分６６では十分に捕捉できなかった光を捉えて、開口側に反射している。このような設計により光の利用効率を改善しようというものである。 The conventional light source device described above is shown in FIG. A discharge lamp 61 is disposed in the light source device 60, and the discharge lamp 61 includes a pair of opposed electrodes 62 and 63, and a base 64 is attached to one end of the discharge lamp 61. A reflecting mirror 65 is disposed so as to surround the discharge lamp 61. The reflecting mirror 65 is formed from a front reflecting mirror portion 66, a central reflecting mirror portion 67, and a rear reflecting mirror portion 68 from the opening side.
In the light source device 60, the central reflector portion 67 once returns the light emitted from the discharge lamp 61 to the discharge lamp 61 and is emitted again to the opening side, thereby increasing the light utilization efficiency. is there. Further, from the rear reflecting mirror portion 68, light that cannot be sufficiently captured by the central reflecting mirror portion 67 and the front reflecting mirror portion 66 is captured and reflected to the opening side. This design is intended to improve the light utilization efficiency.

しかしながら、従来に示した反射鏡を用いた光源装置では、設計値（該反射鏡の設計形状から光学設計上期待できる照度）ほど高い照度が得られない、といった問題が発生した。また、該光源装置自身の小型化に伴って十分な照度が達成できないといった問題が生じた。 However, the conventional light source device using the reflecting mirror has a problem that the illuminance as high as the design value (the illuminance that can be expected in the optical design from the design shape of the reflecting mirror) cannot be obtained. Further, there is a problem that sufficient illuminance cannot be achieved with the miniaturization of the light source device itself.

また、通常、該光源装置では、該反射鏡上に該放電ランプの一端から伸びる高電圧給電線を取り出す導出口を設け、ハトメを配設している。例えば、特開２００２−２２２６０１号公報では、該反射鏡の反射面に貫通穴を設け、該貫通穴に鍔付き金属管を差し込み、該高圧給電線を取り出す導出口にハトメ部を形成している。従前では、該反射鏡の大きさが比較的大きいため、該ハトメ部の反射鏡中に占める割合が小さく、該光源装置の照度に対して大きく影響することはなかった。しかし、該光源装置の小型化に伴って、該反射鏡中でハトメ部の占める割合が大きくなり、該光源装置自身が十分な照度を実現できないといった問題が生じた。この問題は、ハトメ部に限らず、該光源装置の特性改善等のために該光源装置の周辺に設けられる穴部、具体的には、該放電ランプを冷却するために設けられた冷却風送付、排風穴や、始動性改善のために設けられる始動補助光源から放射される光を伝達するための穴等によっても、ハトメ部の場合と同じように、該光源装置からの光を低下させ、該光源装置自身が十分な照度を提供できない、といった問題が発生した。
特開平７−２８０１６号特許３５５７９８８号特開２００２−２２２６０１号 Further, usually, in the light source device, a lead-out port for taking out a high-voltage power supply line extending from one end of the discharge lamp is provided on the reflecting mirror, and an eyelet is provided. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-222601, a through hole is provided in the reflecting surface of the reflecting mirror, a metal tube with a flange is inserted into the through hole, and an eyelet portion is formed at the outlet for taking out the high-voltage power supply line. . Conventionally, since the size of the reflecting mirror is relatively large, the proportion of the eyelet portion in the reflecting mirror is small, and the illuminance of the light source device is not greatly affected. However, with the miniaturization of the light source device, the proportion of the eyelet portion in the reflecting mirror increases, causing a problem that the light source device itself cannot realize sufficient illuminance. This problem is not limited to the eyelet part, but a hole provided in the periphery of the light source device for improving the characteristics of the light source device, specifically, cooling air delivery provided for cooling the discharge lamp. In addition, as with the case of the eyelet part, the light from the light source device is lowered by a vent hole or a hole for transmitting light emitted from a starting auxiliary light source provided for improving startability, There has been a problem that the light source device itself cannot provide sufficient illuminance.
JP-A-7-28016 Japanese Patent No. 3557988 JP 2002-222601 A

発明者らは、該光源装置が設計値通りの照度が得られない点を種々検討の結果、反射鏡の作製時、プレス成型する時点で曲率半径の異なる回転楕円面が連接する境界部分が設計通りの形状とならず、該境界部分に緩やかなＲ形状が形成されるためであることを見つけた。該Ｒ形状の部分からは光が望まれている方向に反射しなくなり、プロジェクタ等に利用する光源装置においては、該境界部が光を捕捉できない無駄な部分となってしまう。そこで、この発明が解決しようとする課題は、小型の光源装置において、放電ランプから放射される光を出来るだけ広い範囲で捕捉し、該放電ランプから放射される光を効率良く利用できる光源装置を提供することにある。 As a result of various investigations that the light source device cannot obtain the illuminance as designed, the inventors have designed a boundary portion where spheroidal surfaces having different curvature radii are connected at the time of manufacturing the reflector and press molding. It was found that the shape was not a street shape but a gentle R shape was formed at the boundary portion. Light does not reflect in the desired direction from the R-shaped portion, and in a light source device used for a projector or the like, the boundary portion becomes a useless portion where light cannot be captured. Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a light source device that can capture light emitted from a discharge lamp in a wide range as much as possible in a small light source device, and can efficiently use the light emitted from the discharge lamp. It is to provide.

この発明の光源装置は、対向する一対の電極、該電極を内包するバルブ部、該バルブ部内に封入された０．１５ｍｇ／ｍｍ^３以上の水銀と希ガス、を具備した放電ランプと、該放電ランプを取り囲むように配設した凹面反射鏡と、から成る光源装置であって、該凹面反射鏡は、球面反射鏡と、楕円または放物反射鏡とを連接した反射鏡であって、該２つの反射鏡が連接する境界部に穴部を設けていることを特徴とする。 A light source device according to the present invention includes a discharge lamp including a pair of electrodes facing each other, a bulb portion containing the electrodes, mercury of 0.15 mg / mm ³ or more and a rare gas sealed in the bulb portion, and the discharge A light source device comprising: a concave reflecting mirror disposed so as to surround the lamp, wherein the concave reflecting mirror is a reflecting mirror in which a spherical reflecting mirror and an elliptical or parabolic reflecting mirror are connected to each other; A hole is provided in a boundary portion where two reflecting mirrors are connected.

また、この発明の光源装置において、前記穴部は、該放電ランプに供給する高電圧線を該光源装置外部に引き出す導出口であることを特徴とする。 In the light source device of the present invention, the hole is a lead-out port for drawing out a high voltage line supplied to the discharge lamp to the outside of the light source device.

または、前記穴部は、該放電ランプを冷却する冷却風の送風穴、または排風穴であることを特徴とする。 Alternatively, the hole is a cooling air blowing hole or an exhaust hole for cooling the discharge lamp.

または、前記穴部は、該放電ランプの始動時に紫外線を発生する始動補助光源を保持する保持用穴であること、または該始動補助光源からの光を通す窓部であることを特徴とする。 Alternatively, the hole portion is a holding hole for holding a start auxiliary light source that generates ultraviolet rays when starting the discharge lamp, or a window portion through which light from the start auxiliary light source passes.

更には、前記凹面反射鏡は、金属から構成されていることを特徴とする。 Furthermore, the concave reflecting mirror is made of metal.

本発明の光源装置は、球面反射鏡と楕円、または、球面反射鏡と放物反射鏡を連接した反射鏡の境界部に穴部を設け、該穴部を利用することで、光源装置として必要な機能を確保したまま、該反射鏡から反射する光を効率的に利用することができるといった利点がある。 The light source device of the present invention is necessary as a light source device by providing a hole in the boundary part of the reflecting mirror connecting the spherical reflecting mirror and the ellipse or the spherical reflecting mirror and the parabolic reflecting mirror and using the hole. There is an advantage that the light reflected from the reflecting mirror can be efficiently used while ensuring a proper function.

また、該穴部を該放電ランプの点灯時に高電圧を印加する給電線を引き出す導出口としたので、該導出口を反射鏡内に設けても該放電ランプから放射される光を減少することなく効率的に取り出すことができる。 In addition, since the hole serves as a lead-out port for drawing out a power supply line for applying a high voltage when the discharge lamp is turned on, the light emitted from the discharge lamp can be reduced even if the lead-out port is provided in the reflecting mirror. And can be taken out efficiently.

また、該穴部を該放電ランプの冷却風送風用に用いることで、該冷却風送風穴が該放電ランプから放射する光の反射を妨げることなく、効率的に該光源装置から取り出せる。更には、該放電ランプのバルブ部で最も高温になるバルブ上面に集中的に冷却風を送付できるため、該放電ランプ全体としての温度分布を調節でき、長寿命の光源装置を提供できる。 Moreover, by using the hole for cooling air blowing of the discharge lamp, the cooling air blowing hole can be efficiently taken out from the light source device without preventing reflection of light emitted from the discharge lamp. Furthermore, since the cooling air can be sent intensively to the upper surface of the bulb where the temperature is highest in the bulb portion of the discharge lamp, the temperature distribution of the entire discharge lamp can be adjusted, and a long-life light source device can be provided.

また、該穴部に該放電ランプの始動時に紫外線を照射する始動補助光源を配置することで、紫外線を効率良く該放電ランプに照射でき、低い始動電圧で該放電ランプを始動することができる。また、該始動補助光源から放射される光を複数の穴を窓として該放電ランプに照射できるので、より確実に該放電ランプを始動することができる。更には、該始動補助光源が反射鏡から反射される光を妨げることなく、効率良く取り出せるので、高照度の光源装置を提供できる。 Further, by arranging a start auxiliary light source that irradiates ultraviolet rays when starting the discharge lamp in the hole, the discharge lamp can be efficiently irradiated with ultraviolet rays, and the discharge lamp can be started with a low starting voltage. In addition, since the discharge lamp can be irradiated with light emitted from the auxiliary start light source through a plurality of holes as windows, the discharge lamp can be started more reliably. Furthermore, since the auxiliary light source can be efficiently extracted without interfering with the light reflected from the reflecting mirror, a light source device with high illuminance can be provided.

更には、該凹面反射鏡を金属で構成することにより、冷却効率を高め、該放電ランプ全体としての温度分布を調節でき、長寿命の光源装置を提供できる。更には、冷却効率が改善されるので、該放電ランプへの投入電力を増やしても、十分な冷却が可能であり、該光源装置から放射される光の照度を増加できるといった利点がある。 Further, by forming the concave reflecting mirror from metal, the cooling efficiency can be improved, the temperature distribution of the entire discharge lamp can be adjusted, and a long-life light source device can be provided. Furthermore, since the cooling efficiency is improved, there is an advantage that sufficient cooling is possible even when the input power to the discharge lamp is increased, and the illuminance of light emitted from the light source device can be increased.

本発明の光源装置は、球面反射鏡と楕円、または、球面反射鏡と放物反射鏡を連接した反射鏡に放電ランプを具備した光源装置であって、２つの該反射鏡が連接する境界部に穴部を設け、該穴部を用いてリード線取り出し、または冷却風の送風、始動補助光源からの紫外線の照射を行うものである。 The light source device of the present invention is a light source device having a discharge lamp on a reflecting mirror in which a spherical reflecting mirror and an ellipse, or a spherical reflecting mirror and a parabolic reflecting mirror are connected, and a boundary portion where the two reflecting mirrors are connected. A hole is provided in the hole, and a lead wire is taken out by using the hole, cooling air is blown, and ultraviolet rays are emitted from a start auxiliary light source.

本発明の第１の実施例を図１に示す。図１は本発明の光源装置１であって、該光源装置１には、放電ランプ２と、該放電ランプ２の周りを囲むように配設された反射鏡１０とから成っている。該放電ランプ２には、電極３ａと電極３ｂとが対向配置され、該電極３ａ、３ｂは金属箔４に各々接続されており、該金属箔４の他端には外部リード５が接続されている。該電極３ａ、３ｂはバルブ部６の内部に配置されており、該バルブ部６内には水銀と希ガス、微量のハロゲンが封入され、該金属箔４により気密封止されている。また、該外部リード５の一方は給電線７に、他方は高圧側給電線８に接続されている。また、該放電ランプ２の周りに配設されている反射鏡１０には、該放電ランプ２を保持するホール部１１、該放電ランプ２から放射された光を該光源装置１の前方に放射する開口部１２がある。該ホール部１１と該開口部１２との間には、第１の回転楕円面を構成するホール側反射面１３、第１の反射面に連接する反射面であって球面反射鏡からなる中央反射面１４、第２の回転楕円面を構成する開口側反射面１５が配置され、第1の楕円面と球面、または球面と第２の回転楕円面は、各々曲率半径が異なっている。また、この２つの曲面（第1の楕円面と球面の２つ、または球面と第２の回転楕円面の２つ）の連接する部分である境界部１６には、該境界部１６の周方向の一部に設けられた穴部１７があり、該穴部１７は高圧線を外部に引き出す導出口１８となっており、該放電ランプ２の一方の外部リード５に接続された高圧側給電線８を該光源装置１の外部へ導き出す経路となっている。 A first embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 1 shows a light source device 1 of the present invention, which comprises a discharge lamp 2 and a reflecting mirror 10 disposed so as to surround the discharge lamp 2. The discharge lamp 2 has an electrode 3a and an electrode 3b facing each other, the electrodes 3a and 3b are connected to a metal foil 4, and an external lead 5 is connected to the other end of the metal foil 4. Yes. The electrodes 3 a and 3 b are disposed inside the bulb portion 6, and mercury, a rare gas, and a trace amount of halogen are sealed in the bulb portion 6 and hermetically sealed by the metal foil 4. One of the external leads 5 is connected to the power supply line 7 and the other is connected to the high voltage side power supply line 8. Further, the reflecting mirror 10 disposed around the discharge lamp 2 radiates light emitted from the hole portion 11 that holds the discharge lamp 2 and the discharge lamp 2 to the front of the light source device 1. There is an opening 12. Between the hole portion 11 and the opening portion 12, a hole-side reflecting surface 13 constituting a first spheroid, a reflecting surface connected to the first reflecting surface, and a central reflection made of a spherical reflecting mirror. The surface 14 and the aperture-side reflecting surface 15 constituting the second spheroid are disposed, and the first ellipsoid and the spherical surface, or the spherical surface and the second spheroid have different radii of curvature. In addition, the boundary portion 16 that is a connected portion of the two curved surfaces (the first ellipsoid and the spherical surface, or the spherical surface and the second spheroid) is connected to the boundary 16 in the circumferential direction. A hole 17 is provided in a part of the discharge lamp 18, and the hole 17 serves as a lead-out port 18 through which the high-voltage line is drawn to the outside, and is connected to one external lead 5 of the discharge lamp 2. This is a path for guiding 8 to the outside of the light source device 1.

本実施例における光源装置１の具体的な寸法の一例を示す。該放電ランプ２の全長は、５０ｍｍ、バルブ部６の外径は１０ｍｍ、該バルブ部６内には希ガスとしてアルゴンガスが０．０１３３ＭＰａ封入され、水銀が０．２５ｍｇ／ｍｍ^３、ハロゲンとして沃素が１×１０^−６〜１×１０^−２μｍｏｌ／ｍｍ^３封入されている。該放電ランプは２００Ｗタイプであり、定常点灯時には８０Ｖ、２．５Ａで点灯される。該放電ランプ２の周りを取り囲むよう配設された凹面反射鏡は、開口部の最大外径が５６ｍｍ、光軸方向の長さが約４４ｍｍ、第１の回転楕円面の第一焦点は該放電ランプの電極間中心であり、該第1焦点から第２焦点までの距離が１２８．５ｍｍの楕円体であって、開口部から２２．７ｍｍの長さまで設けられている。また、該第1の回転楕円体の長軸の長さが７０．８ｍｍ、短軸の長さが２９．６ｍｍである。更に、該第1の回転楕円体に連接する球面反射鏡は、該球面の中心を該放電ランプ２の電極間中心に持ち、半径１２．４ｍｍの球面である。尚、本実施例における球面とは、該放電ランプ２におけるバルブ部６の肉厚を補正する程度の非球面であっても原理的に球面であれば良いものとする。更に、該球面反射鏡に連接する第２の回転楕円面の第一焦点は、該放電ランプ２の電極間中心であり、該第1焦点から第２焦点までの距離が１２８．５ｍｍの楕円体である。また、該第２の回転楕円体の長軸の長さが７３．８ｍｍ、短軸の長さが３６．３ｍｍである。該第２の回転楕円面は、該反射鏡の首部側に長さ２．６ｍｍに亘って形成されている。また、該球面反射鏡１４に連接する回転楕円反射面との境界部には曲率半径Ｒが０．１ｍｍ〜２．５ｍｍのＲ部が形成されており、この部分が実質的に光を設計通りに反射しない部分となる。つまり、該境界部は０．０７ｍｍ〜１．４ｍｍの幅を持っており、該穴部は該境界部にのみ設けられていることが望ましいが、該境界部を含む様に形成されていれば従来よりも光を効率的に利用することができる。 An example of the specific dimension of the light source device 1 in a present Example is shown. The total length of the discharge lamp 2 is 50 mm, the outer diameter of the bulb 6 is 10 mm, 0.0133 MPa of argon gas is enclosed in the bulb 6 as a rare gas, 0.25 mg / mm ^{3 of} mercury, iodine as halogen 1 × 10 ⁻⁶ to 1 × 10 ⁻² μmol / mm ^{3 is} enclosed. The discharge lamp is a 200 W type, and is lit at 80 V and 2.5 A during steady lighting. The concave reflector disposed so as to surround the discharge lamp 2 has a maximum outer diameter of the opening of 56 mm, a length in the optical axis direction of about 44 mm, and the first focal point of the first spheroid is the discharge The ellipsoid is the center between the electrodes of the lamp and the distance from the first focal point to the second focal point is 128.5 mm, and it is provided from the opening to a length of 22.7 mm. The major axis of the first spheroid is 70.8 mm and the minor axis is 29.6 mm. Furthermore, the spherical reflecting mirror connected to the first spheroid is a spherical surface having a radius of 12.4 mm, with the center of the spherical surface being the center between the electrodes of the discharge lamp 2. The spherical surface in the present embodiment may be an aspherical surface capable of correcting the thickness of the bulb portion 6 in the discharge lamp 2 as long as it is in principle a spherical surface. Furthermore, the first focal point of the second spheroid connected to the spherical reflector is the center between the electrodes of the discharge lamp 2, and the ellipsoid whose distance from the first focal point to the second focal point is 128.5 mm. It is. The major axis of the second spheroid is 73.8 mm and the minor axis is 36.3 mm. The second spheroid is formed on the neck side of the reflector over a length of 2.6 mm. Further, an R portion having a radius of curvature R of 0.1 mm to 2.5 mm is formed at the boundary with the spheroid reflecting surface connected to the spherical reflecting mirror 14, and this portion substantially transmits light as designed. It will be a part that does not reflect. That is, the boundary portion has a width of 0.07 mm to 1.4 mm, and the hole portion is preferably provided only in the boundary portion, but if the boundary portion is formed so as to include the boundary portion. Light can be used more efficiently than before.

また、本実施例では、２つの曲面の連接する境界部１６に設けられた該導出口１８は、該中央反射面１４と該開口側反射面１５との間に設けられており、２つの曲面の連接する境界部１６を高圧線の該導出口１８とすることで、反射鏡１０の反射面上に穴部１７を設けても、該光源装置１から放射される光の強度は低下しないといった効果がある。 In the present embodiment, the outlet 18 provided in the boundary portion 16 where the two curved surfaces are connected is provided between the central reflecting surface 14 and the opening-side reflecting surface 15, and the two curved surfaces are provided. The boundary 16 connected to each other is used as the outlet 18 of the high-voltage line, so that the intensity of light emitted from the light source device 1 does not decrease even if the hole 17 is provided on the reflecting surface of the reflecting mirror 10. effective.

図２に、本発明の第２の実施例を示す。図２は、第１の実施例で示した穴部１７を設ける位置が異なっているものである。第２の実施例における穴部２１は、中央反射面１６とホール側反射面１３との境界部２２に設けられている。また、図２−ｂ）に該穴部２１の拡大図を示す。該穴部２１は、径の大きな座繰り穴２１ａと径の細い貫通穴２１ｂとから成っている。該導出口１８の構造としては、例えば、緩衝部材２５に設けられた穴に鍔金付金属製円筒管２４を通してから該穴部２１に挿入し、反射面２３の裏面２８側で金属部材２６の穴に通し、更に座金２７の穴に通してから専用治具により該鍔金付金属性円筒管２４の端部を押しつぶして固定する。該穴部２１に導出口１８を配置しても該導出口１８の該鍔金付金属製円筒管２４が該座繰り穴２１ａ内に収まっているので、該反射面２３側に突出して該放電ランプ２から放射された光の反射を妨げず、高照度の光源装置を提供できる。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. FIG. 2 is different in the position where the hole 17 shown in the first embodiment is provided. The hole 21 in the second embodiment is provided at the boundary 22 between the central reflecting surface 16 and the hole-side reflecting surface 13. FIG. 2B is an enlarged view of the hole 21. The hole portion 21 includes a countersink hole 21a having a large diameter and a through hole 21b having a small diameter. As the structure of the outlet 18, for example, the metal cylindrical tube 24 with plating is inserted into a hole provided in the buffer member 25 and then inserted into the hole 21, and the metal member 26 is formed on the back surface 28 side of the reflecting surface 23. After passing through the hole and further through the hole of the washer 27, the end of the metal cylindrical tube 24 with plating is crushed and fixed by a dedicated jig. Even if the lead-out port 18 is disposed in the hole 21, the metal cylindrical tube 24 with the plating of the lead-out port 18 is accommodated in the countersink hole 21a. A light source device with high illuminance can be provided without preventing reflection of light emitted from the lamp 2.

図３に第３の実施例を示す。本実施例における反射鏡３０は、該反射鏡３０内に配置された放電ランプ２のバルブ部６中心近傍に中央反射面１４と開口側反射面１５の境界部３６が設けられている。該境界部３６に連接する該開口側反射面１５の端部３１と、該境界部３６に連接する該中央反射面１４の端部３２とでは、該放電ランプ２のランプ軸に対する径方向の距離が異なっている。具体的には、該開口側反射面１５の端部３１側の径の方が大きくなっており、該開口側反射面１５の端部３１と該中央反射面１４の端部３２とをつなぐ壁部３３が設けられている。該壁部３３に穴部３４を設け、該穴部３４を利用して高圧線の引き出し用導出口３５を設置している。該導出口３５には、該放電ランプ２から伸びる高圧側給電線８を該光源装置３７外部へ導いている。このような構成を取ることにより、該放電ランプ２から放射された光の反射を妨げず、高照度の光源装置を提供できる。 FIG. 3 shows a third embodiment. In the reflecting mirror 30 in this embodiment, a boundary portion 36 between the central reflecting surface 14 and the opening-side reflecting surface 15 is provided in the vicinity of the center of the bulb portion 6 of the discharge lamp 2 disposed in the reflecting mirror 30. A radial distance from the lamp axis of the discharge lamp 2 between the end portion 31 of the opening-side reflecting surface 15 connected to the boundary portion 36 and the end portion 32 of the central reflecting surface 14 connected to the boundary portion 36. Is different. Specifically, the diameter on the end portion 31 side of the opening-side reflecting surface 15 is larger, and the wall connecting the end portion 31 of the opening-side reflecting surface 15 and the end portion 32 of the central reflecting surface 14. A portion 33 is provided. A hole 34 is provided in the wall 33, and a high-voltage wire outlet port 35 is installed using the hole 34. A high-voltage power supply line 8 extending from the discharge lamp 2 is led to the outside of the light source device 37 at the outlet 35. By adopting such a configuration, it is possible to provide a light source device with high illuminance without disturbing reflection of light emitted from the discharge lamp 2.

図４に第４の実施例を示す。本実施例における反射鏡４０は、該反射鏡４０内に配置された放電ランプ２のバルブ部６中心近傍に中央反射面１４と開口側反射面１５の境界部４３が設けられている。該境界部４３には冷却風送風穴４１が設けられている。該冷却風送風穴４１は、該放電ランプ２を点灯時、最も高い温度となるバルブ上面側に設けている。また、本実施例では、該中央反射面１４とホール側反射面１３との境界部４４上に第２の冷却風送風穴４２を形成している。このような構成により、該放電ランプ２を点灯時、最も高い温度となるバルブ上面を集中的に冷却することができ、該放電ランプ２全体としての温度分布を調整することで長寿命の光源装置を提供できる。また、該冷却風送風穴４１、４２が反射鏡４０の有効な反射面を避けて配置されているので、該放電ランプ２から放射される光を効率的に利用できる。 FIG. 4 shows a fourth embodiment. In the present embodiment, the reflecting mirror 40 is provided with a boundary 43 between the central reflecting surface 14 and the opening-side reflecting surface 15 in the vicinity of the center of the bulb portion 6 of the discharge lamp 2 disposed in the reflecting mirror 40. The boundary portion 43 is provided with cooling air blowing holes 41. The cooling air blowing hole 41 is provided on the upper surface side of the bulb that is at the highest temperature when the discharge lamp 2 is turned on. In the present embodiment, the second cooling air blowing hole 42 is formed on the boundary portion 44 between the central reflecting surface 14 and the hole-side reflecting surface 13. With such a configuration, when the discharge lamp 2 is turned on, the upper surface of the bulb having the highest temperature can be intensively cooled, and the light source device having a long life can be obtained by adjusting the temperature distribution of the discharge lamp 2 as a whole. Can provide. Further, since the cooling air blowing holes 41 and 42 are arranged so as to avoid the effective reflecting surface of the reflecting mirror 40, the light emitted from the discharge lamp 2 can be used efficiently.

尚、本実施例では、冷却風送風穴が２個の場合を示したが、必要に応じて冷却風送風穴の個数は１個であっても、または、２個以上であっても良く、該境界部４３や該境界部４４の上で設ける位置を側面等に変えても良い。また、送風用以外に、該境界部４３等の上に排風用穴を設けることもできる。更には、送風穴、または排風穴は、該境界部４３等の上に配置されていれば良く、形状は円形以外に該境界部４３等の周方向に対して幅広形状等であっても良い。また、該反射鏡４０の厚み方向に対して、該冷却風送風穴を開ける方向を変えれば、冷却風の送風方向を調整することもできる。 In addition, in the present Example, although the case where there were two cooling air ventilation holes was shown, the number of cooling air ventilation holes may be one according to need, or two or more, The position provided on the boundary 43 or the boundary 44 may be changed to a side surface or the like. In addition to the air blowing, a wind exhaust hole may be provided on the boundary portion 43 and the like. Furthermore, the air blowing hole or the air exhausting hole only needs to be disposed on the boundary portion 43 or the like, and the shape may be a wide shape with respect to the circumferential direction of the boundary portion 43 or the like in addition to the circular shape. . Moreover, if the direction which opens this cooling air ventilation hole with respect to the thickness direction of this reflective mirror 40 is changed, the ventilation direction of cooling air can also be adjusted.

図５に第５の実施例を示す。本実施例における反射鏡５０は、該反射鏡５０内に配置された放電ランプ２のバルブ部６中心近傍に中央反射面１４と開口側反射面１５の境界部５３が設けられている。該境界部５３には貫通穴５１が設けられ、該反射鏡５０の裏面５４には該放電ランプ２の始動時に紫外線を放射する始動補助光源５２が配置されている。該始動補助光源５２を固定するためには、該裏面５４側の該貫通穴５１の形状が該始動補助光源５２の形状、例えば外径に合わせて削られており、該始動補助光源５２を埋め込む溝を形成している。また、該貫通穴５１以外に穴部５９を設け、該穴部５９を該始動補助光源５２から放射される紫外線を該放電ランプ２に照射する窓部とすることもできる。尚、該穴部５９は、該始動補助光源５２から放射される光（紫外線）を通す窓部であれば良く、必ずしも貫通穴である必要はない。 FIG. 5 shows a fifth embodiment. The reflecting mirror 50 in the present embodiment is provided with a boundary 53 between the central reflecting surface 14 and the opening-side reflecting surface 15 in the vicinity of the center of the bulb portion 6 of the discharge lamp 2 disposed in the reflecting mirror 50. A through hole 51 is provided in the boundary portion 53, and a starting auxiliary light source 52 that emits ultraviolet rays when the discharge lamp 2 is started is disposed on the back surface 54 of the reflecting mirror 50. In order to fix the starting auxiliary light source 52, the shape of the through hole 51 on the back surface 54 side is cut according to the shape of the starting auxiliary light source 52, for example, the outer diameter, and the starting auxiliary light source 52 is embedded. Grooves are formed. Further, a hole 59 may be provided in addition to the through hole 51, and the hole 59 may be used as a window for irradiating the discharge lamp 2 with ultraviolet rays emitted from the starting auxiliary light source 52. The hole 59 may be a window that allows light (ultraviolet rays) emitted from the auxiliary start light source 52 to pass therethrough, and is not necessarily a through hole.

このような構成により、該光源装置５５の始動時に始動補助光源５２から放射された紫外線が該貫通穴５１を通って該放電ランプ２のバルブ部６内に照射され、該放電ランプ２の始動電圧が低くても確実に点灯できる。 With this configuration, ultraviolet light emitted from the auxiliary start light source 52 when the light source device 55 is started is irradiated into the bulb portion 6 of the discharge lamp 2 through the through hole 51, and the starting voltage of the discharge lamp 2 is It can be lit reliably even if it is low.

図５−ｂ）には、本実施例で用いた始動補助光源５２の概略図を示す。該始動補助光源５２は、細い石英ガラス管５６の内部にキセノンガス等の希ガスを封入した石英ガラス管５６であって、両端には高電圧を印加する高電圧源５８に接続されたコイル状の給電線５７が巻かれた形態で、誘電体として作用する該石英ガラスを介して該給電線５７から該石英ガラス管５６内の希ガス等に電力が投入され、エキシマ放電により紫外線を発生するものである。本実施例では該石英ガラス管５６の内部には希ガスとしてのキセノンガスのみを封入した場合を示したが、場合によっては微量のハロゲン、水銀等を封入しても良く、該石英ガラス管５６の内部に金属体として、例えばタングステンやモリブデン等の線状部材を配置しても良い。 FIG. 5-b) shows a schematic diagram of the starting auxiliary light source 52 used in this embodiment. The starting auxiliary light source 52 is a quartz glass tube 56 in which a rare gas such as xenon gas is sealed inside a thin quartz glass tube 56, and is connected to a high voltage source 58 that applies a high voltage at both ends. In the form in which the power supply line 57 is wound, electric power is supplied from the power supply line 57 to the rare gas in the quartz glass tube 56 through the quartz glass acting as a dielectric, and ultraviolet light is generated by excimer discharge. Is. In the present embodiment, the case where only the xenon gas as the rare gas is sealed inside the quartz glass tube 56 is shown, but a trace amount of halogen, mercury or the like may be sealed in some cases. As a metal body, for example, a linear member such as tungsten or molybdenum may be disposed.

図６には、本発明の第６の実施例を示す。本実施例における光源装置１では、放電ランプ２を具備した反射鏡１０が金属製の凹面反射鏡となっている。その他の構成は他の実施例、例えば実施例１とほぼ同様である。すなわち、該放電ランプ２は、バルブ部６の内部に対向配置された電極３ａ、３ｂと、該バルブ部６の両端に突出する封止部に該電極３ａ、３ｂ各々と溶接された金属箔４が封止され、該金属箔４の他端には外部リード５が溶接され、外部から該電極３ａ、３ｂに電力を供給している。該放電ランプ２は、該反射鏡１０のホール部１１に固着されている。また、該反射鏡１０の形状は、該ホール部１１側から、ホール部側反射面１３、中央反射面１４、開口側反射面１５、が配置され、開口部１２から該放電ランプ２より生成された光が出射される。例えば、ホール側反射面１１と開口側反射面１５とは該放電ランプ２の電極間中心に一つの焦点を持つ回転楕円体からなる反射鏡であり、中央反射面１４は該電極間中心を球の中心とする球体の一部となっている。このような金属からなる反射鏡１０は、例えばアルミニウムや銅をプレス成型や絞り加工で形成できる。また、本実施例における該反射鏡１０には、ホール部側反射面１１と中央反射面１４との間、または、中央反射面１４と開口側反射面１５との間である境界部１６に穴部１７が設けられている。該穴部１７には、例えばセラミック等からなる絶縁性筒体７１が挿入されており、該放電ランプ２に電力を供給する高圧側給電線８が該絶縁性筒体７１内を通って外部に導出されている。金属製の該反射鏡１０においては、該絶縁性筒体７１によって、該高圧側給電線８と該反射鏡１０間で漏電や、これらの部材間で発生する電位差から起こる放電などの不具合が抑制される。 FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention. In the light source device 1 in the present embodiment, the reflecting mirror 10 provided with the discharge lamp 2 is a metal concave reflecting mirror. Other configurations are substantially the same as those of other embodiments, for example, the first embodiment. That is, the discharge lamp 2 includes electrodes 3 a and 3 b disposed opposite to each other inside the bulb portion 6, and metal foils 4 welded to the electrodes 3 a and 3 b at sealing portions protruding at both ends of the bulb portion 6. Is sealed, and an external lead 5 is welded to the other end of the metal foil 4 to supply power to the electrodes 3a and 3b from the outside. The discharge lamp 2 is fixed to the hole portion 11 of the reflecting mirror 10. In addition, the shape of the reflecting mirror 10 is generated from the discharge lamp 2 from the opening 12 by arranging the hole-side reflecting surface 13, the center reflecting surface 14, and the opening-side reflecting surface 15 from the hole 11 side. Light is emitted. For example, the hole-side reflecting surface 11 and the opening-side reflecting surface 15 are reflecting mirrors made of a spheroid having a single focal point at the center between the electrodes of the discharge lamp 2, and the center reflecting surface 14 is a sphere around the center between the electrodes. It is a part of the sphere with the center of. The reflecting mirror 10 made of such a metal can be formed, for example, by pressing or drawing aluminum or copper. Further, in the reflecting mirror 10 in this embodiment, a hole is formed in the boundary portion 16 between the hole portion side reflecting surface 11 and the central reflecting surface 14 or between the center reflecting surface 14 and the opening side reflecting surface 15. A portion 17 is provided. An insulating cylinder 71 made of, for example, ceramic is inserted into the hole 17, and the high-voltage power supply line 8 that supplies power to the discharge lamp 2 passes through the insulating cylinder 71 to the outside. Has been derived. In the reflective mirror 10 made of metal, the insulating cylindrical body 71 suppresses problems such as electric leakage between the high-voltage power supply line 8 and the reflective mirror 10 and discharge caused by a potential difference generated between these members. Is done.

本実施例の該光源装置１は、該反射鏡１０をアルミニウムや銅などの金属で構成することにより、該光源装置１全体としての冷却効率を高め、該放電ランプ２の温度分布を調節でき、長寿命の該光源装置１を提供できる、といった効果がある。更には、冷却効率が改善されるので、該放電ランプ２への投入電力を増やしても、十分な冷却が可能であり、該光源装置１から放射される光の照度を増加できるといった利点もある。 The light source device 1 of the present embodiment can improve the cooling efficiency of the light source device 1 as a whole by configuring the reflecting mirror 10 with a metal such as aluminum or copper, and can adjust the temperature distribution of the discharge lamp 2. There is an effect that the light source device 1 having a long lifetime can be provided. Furthermore, since the cooling efficiency is improved, there is an advantage that sufficient cooling is possible even if the input power to the discharge lamp 2 is increased, and the illuminance of light emitted from the light source device 1 can be increased. .

尚、本実施例として示した実施例１から実施例６までは、すべて反射鏡の形態として３段ミラーの形態、すなわち、開口側から、第１の回転楕円体、球面反射鏡、第２の回転楕円体から構成される反射鏡について示した。しかし、本発明においては、該回転楕円体の部分が放物反射鏡であっても良い。また、球面反射鏡と他の曲面を持つ２つの反射鏡の組み合わせであっても良い。また、該球面反射鏡は配置される放電ランプのバルブ部を形成するガラス材の肉厚を考慮した非球面反射鏡であっても、実質的に球面反射鏡と同様の効果を得られる範囲の非球面形状であれば、本発明における球面に含まれるものとする。 In addition, from Example 1 to Example 6 shown as a present Example, as a form of a reflecting mirror, the form of a three-stage mirror, that is, from the opening side, the first spheroid, the spherical reflecting mirror, the second reflecting mirror, A reflector composed of a spheroid is shown. However, in the present invention, the spheroid part may be a parabolic reflector. Further, a combination of a spherical reflecting mirror and two reflecting mirrors having other curved surfaces may be used. Further, even if the spherical reflector is an aspherical reflector that takes into account the thickness of the glass material that forms the bulb portion of the discharge lamp to be disposed, the spherical reflector is in a range where substantially the same effect as the spherical reflector can be obtained. Any aspherical shape is included in the spherical surface in the present invention.

この発明の第１の実施例を示す概略断面図Schematic sectional view showing a first embodiment of the present invention この発明の第２の実施例を示す概略断面図Schematic sectional view showing a second embodiment of the present invention この発明の第３の実施例を示す概略断面図Schematic sectional view showing a third embodiment of the present invention この発明の第４の実施例を示す概略断面図Schematic sectional view showing a fourth embodiment of the present invention この発明の第５の実施例を示す概略断面図Schematic sectional view showing a fifth embodiment of the present invention この発明の第６の実施例を示す概略断面図Schematic sectional view showing a sixth embodiment of the present invention 従来の光源装置を示す概略図Schematic showing a conventional light source device

Explanation of symbols

１光源装置
２放電ランプ
３ａ電極
３ｂ電極
４金属箔
５外部リード
６バルブ部
７給電線
８高圧側給電線
１０反射鏡
１１ホール部
１２開口部
１３ホール側反射面
１４中央反射面
１５開口側反射面
１６境界部
１７穴部
１８導出口
２１穴部
２２境界部
２３反射面
２４鍔金付金属製円筒管
２５緩衝部材
２６金属部材
２７座金
２８裏面
３０反射鏡
３１端部
３２端部
３３壁部
３４穴部
３５導出口
３６境界部
３７光源装置
４０反射鏡
４１冷却風送風穴
４２冷却風送風穴
４３境界部
４４境界部
５０反射鏡
５１貫通穴
５２始動補助光源
５３境界部
５４裏面
５５光源装置
５６石英ガラス管
５７給電線
５８高電圧源
５９穴部
６０光源装置
６１放電ランプ
６２電極
６３電極
６４口金
６５反射鏡
６６前方反射鏡部分
６７中央反射鏡部分
６８後方反射鏡部分
７１絶縁性筒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 2 Discharge lamp 3a Electrode 3b Electrode 4 Metal foil 5 External lead 6 Valve | bulb part 7 Feeding line 8 High voltage | pressure side feeding line 10 Reflector 11 Hole part 12 Opening part 13 Hole side reflecting surface 14 Central reflecting surface 15 Opening side reflecting surface DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Boundary part 17 Hole part 18 Outlet port 21 Hole part 22 Boundary part 23 Reflecting surface 24 Metal cylindrical tube with plating 25 Buffer member 26 Metal member 27 Washer 28 Back surface 30 Reflector 31 End part 32 End part 33 Wall part 34 Hole Numeral 35 Deriving port 36 Boundary portion 37 Light source device 40 Reflective mirror 41 Cooling air blowing hole 42 Cooling air blowing hole 43 Boundary portion 44 Boundary portion 50 Reflecting mirror 51 Through hole 52 Start auxiliary light source 53 Boundary portion 54 Back surface 55 Light source device 56 Quartz glass Tube 57 Feed line 58 High voltage source 59 Hole 60 Light source device 61 Discharge lamp 62 Electrode 63 Electrode 64 Base 65 Reflection Mirror 66 Front reflector part 67 Center reflector part 68 Back reflector part 71 Insulating cylinder

Claims

A discharge lamp comprising a pair of electrodes facing each other, a bulb portion containing the electrodes, 0.15 mg / mm ³ or more of mercury and a rare gas sealed in the bulb portion, and disposed so as to surround the discharge lamp A concave light reflector, and a light source device comprising:
The concave reflecting mirror is a reflecting mirror in which a spherical reflecting mirror and an ellipsoidal or parabolic reflecting mirror are connected, and a hole is provided in a boundary portion where the two reflecting mirrors are connected. apparatus.

2. The light source device according to claim 1, wherein the hole is a lead-out port through which a high voltage line supplied to the discharge lamp is led out of the light source device.

2. The light source device according to claim 1, wherein the hole is a blower hole for cooling air or an exhaust hole for cooling the discharge lamp.

The light source device according to claim 1, wherein the hole is a holding hole for holding a start auxiliary light source that generates ultraviolet rays when the discharge lamp is started.

2. The light source device according to claim 1, wherein the hole portion is a window portion through which light from a start auxiliary light source that generates ultraviolet rays when the discharge lamp starts is passed.

The light source device according to claim 1, wherein the concave reflecting mirror is made of metal.