JP2009104865A - 放電ランプ、光源装置、投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間の使用による発光管の失透及び黒化をより一層抑制し、従来に比べて寿命の長い放電ランプ、光源装置、投射型表示装置を提供する。
【解決手段】石英ガラスからなる発光管１１１と、発光管１１１内に対向配置される一対のタングステン電極１１２と、酸素に対する親和性がタングステンよりも高い金属材料からなり、一対のタングステン電極１１２の表面を覆う金属膜１１７と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、放電ランプ、光源装置、投射型表示装置に関するものである。

従来の放電ランプは、石英ガラスからなる発光管の中間部を膨らませて形成された発光部内に、一対のタングステン製の電極がその放電端部を互いに対向させるように配置されるとともに、水銀、臭素、沃素などのハロゲンや、アルゴンガスなどの始動用希ガスが封入されている。この種のランプは、小型且つ高輝度で、長寿命であることが要求される。

点光源に近い高輝度発光を得るために電極間距離を狭めてアーク長を短くすると、始動時のランプ電圧が低下してランプ電流が増大し、それにより電極間の温度が過度に上昇してしまう。すると、電極を構成するタングステン（Ｗ）や該タングステンに含まれる不純物の蒸発作用が促進されて、電極が短期のうちに消耗あるいは変形したり発光部の早期黒化を引き起こしていた。また、放電ランプの製造時に加わる熱によって、電極に接続される金属箔やリード線を構成するモリブデン（Ｍｏ）が蒸発して発光管内の臭素（Ｂｒ）や酸素（Ｏ_２）などと結びつき、このＭｏ化合物が発光管内面に付着することによって失透や黒化を引き起こしていた。

そこで、発光管の黒化や失透を抑制するために、電極の基部に形成した空隙部分に金属酸化物の多孔質材を配し、常に（消燈時を含む）封体の放電部近傍よりも低く温度を保つことで、黒化や失透を誘発する物質を多孔質材に取り込む方法（特許文献１）や、製造時に発光管内に不純物として取り込まれるＭｏ化合物の量を規定する方法（特許文献２）などが提案されている。
特開２００３−１５１５０２号公報 特開２００３−１７３７５９号公報

しかしながら、上記特許文献１では、金属酸化物は比較的安定であるため、多孔質材に黒化や失透を誘発する物質を全て取り込むことは難しい。また、特許文献２では、製造過程でＭｏ化合物の生成を抑えることは可能であるが、点灯時に生成されるタングステン化合物による発光管の失透及び黒化を抑えることは難しい。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、長時間の使用による発光管の失透及び黒化をより一層抑制し、従来に比べて寿命の長い放電ランプ、光源装置、投射型表示装置を提供することを目的としている。

本発明の放電ランプは、上記課題を解決するために、石英ガラスからなる発光管と、発光管内に対向配置される一対のタングステン電極と、酸素に対する親和性がタングステンよりも高い金属材料からなり、一対のタングステン電極の表面を覆う金属膜と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、タングステン電極の表面が、酸素に対する親和性がタングステンよりも高い金属材料からなる金属膜で覆われているため、発光管内に残留していた酸素やアークによって発光管（石英ガラス）から分離した酸素を金属膜自体がトラップし、タングステンと接触する酸素を少なくすることができる。酸化タングステンの融点は低くなるため、従来では酸化した部分から電極が消耗してしまっていた。本発明では、タングステン電極の表面を上記金属膜で覆う構成としたことでタングステン電極の酸化を抑え、長時間の使用（点灯）においてタングステン電極が経時的に劣化及び消耗するのを抑制することができる。これにより、タングステン電極の寿命が伸びて信頼性の高いものとなる。

また、一対のタングステン電極間で生じるアークによる熱と上昇気流により、蒸発した上記金属材料が発光管から分離した酸素や発光管内に残留していた酸素と結合し、発光管の内面に金属酸化膜が形成されることになる。金属酸化膜が形成されることにより発光管内の酸素が除去されて、タングステン酸化物の生成を防止することができるとともに、生成したタングステン酸化物が発光管の内面に付着することを防止することができる。つまり、アークによって、上記金属材料やタングステンが蒸発するが、酸素に対する親和性が高い上記金属材料と酸素が優先的に結合するので、蒸発したタングステンはハロゲンサイクルにより電極へと戻されることになる。これにより、タングステン酸化物の生成が抑制されるので、タングステン電極の消耗を抑制することができる。また、仮にタングステン酸化物が生成された場合にも、発光管内面に形成された金属酸化膜によってタングステン酸化膜が発光管の内面に付着することを防止することができる。よって、長時間の点灯においても発光管の失透及び黒化を抑制することが可能である。

また、本発明によれば、点灯させるだけで発光管の所望の場所（失透及び黒化が発生しやすい場所）に金属酸化膜を効率よく形成することができる。これにより、放電ランプの輝度低下及び発光管の破損を効果的に抑制することができるとともに、放電ランプの使用状態に関わらず、発光管の失透及び黒化を防止することが可能である。

また、金属膜が、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）の群から選ばれた少なくとも１つの元素を含むことが好ましい。
本発明によれば、金属膜が、タングステンよりも酸素との親和性が高い上記金属材料からなるため、アーク時に、タングステン酸化物が生成されることを抑制することができる。

また、発光管の内面の少なくとも一部に、金属材料の酸化物からなる金属酸化膜を有することが好ましい。
本発明によれば、出荷前の点灯試験時に、発光管の内面に金属酸化膜が形成されるので、より早い段階で発光管内の酸素を除去することができる。これにより、タングステン電極の酸化を防止することができ、電極の長寿命化、発光管の失透及び黒化の抑制が可能である。

また、金属酸化膜が、アーク発生部の鉛直上方における発光管の内面に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、アークの熱によって生成された金属酸化物は、アーク時の上昇気流によって移動することから、アーク発生部の鉛直上方における発光管の管壁に金属酸化物が形成されることになる。そのため、失透及び黒化を生じやすい場所に金属酸化膜が形成されるため、放電ランプの輝度低下や破損を効果的に防止することができる。このように、点灯によって形成される金属酸化膜によって、発光管の失透及び黒化を抑制することができる。

本発明の光源装置は、先に記載の放電ランプを備えたことが好ましい。
本発明によれば、発光管の失透及び黒化の発生やそれに伴う輝度低下を抑制することができるので、高い輝度性能を長期的に確保可能とした光源装置を得ることができる。

また、放電ランプが、アーク発生部の鉛直上方の発光管の内面に、タングステン電極の表面をコーティングしている金属材料の酸化物からなる金属酸化膜を有することが好ましい。
本発明によれば、点灯によって形成される金属酸化膜によって、発光管の失透及び黒化を抑制することが可能な放電ランプを備えているので、高い輝度性能を長期的に確保可能とした光源装置を得ることができる。

本発明の投射型表示装置は、先に記載の光源装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、光源装置の持つ長寿命を生かした信頼性の高い投射型表示装置を得ることができる。また、放電ランプの失透及び黒化の発生やそれに伴う輝度低下を抑制した光源装置を備えるため、表示品位の高い投射型表示装置とすることができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

[光源装置]
図１は、本発明の一実施形態である光源装置の概略構成を示す断面図である。図２は、放電ランプの概略構成を示す断面図である。
図１及び図２において、光源装置１００は、放電ランプ１０１、リフレクタ１０２（主反射鏡）、副反射鏡１０３を備えており、不図示のランプハウジング内に収納されている。そして、放電ランプ１０１から放射した光束を、リフレクタ１０２により装置前方（ｘ方向）側に射出方向を揃えて収束光として射出する。

放電ランプ１０１は、石英ガラス（主な組成はＳｉＯ_２である）から構成される発光管１１１と、この発光管１１１内に配置される一対のタングステン電極１１２，１１２とを備えている。発光管１１１は、中央部分が球状に膨出した発光部１１１Ａと、発光部１１１Ａの両側に延在する封止部１１１Ｂとからなり、発光部１１１Ａの内部に略球状の放電空間Ｋが形成されている。この放電空間Ｋ内に、一対のタングステン電極１１２，１１２と封入物が封入される。

封入物としては、水銀、希ガス、ハロゲン化合物などが挙げられる。希ガスは、発光を促すために用いられるものであり、特に限定されないが、常用されるアルゴン、キセノンなどを用いることができる。さらに、ハロゲン化合物は、塩素、臭素、および沃素のうちのいずれかのハロゲンを用いることができ、特に臭素を用いることが好ましい。

タングステン電極１１２は、電極軸１１２ａ、放熱用コイル１１２ｂ、放電端部Ｃ１（Ｃ２）からなる。放熱用コイル１１２ｂは、導通線である芯線を電極軸１１２ａに巻回することによって作製され、放電端部Ｃ１，Ｃ２は、電極軸１１２ａの一端部をレーザーによって熱溶融することによって熱容量の大きい球状もしくはドーム形状としたものである。電極軸１１２ａと該電極軸１１２ａに巻装された放熱用コイル１１２ｂは、溶融一体化されていてもよいし、放熱用コイル１１２ｂの巻き占め力によって固定されていてもよい。このようなタングステン電極１１２，１１２は、放電空間Ｋ内において、放電端部Ｃ１、Ｃ２同士を対向させ且つ互いに所定間隔をおいて配置されている。

本実施形態では、タングステン電極１１２の放電端部Ｃ１、Ｃ２の表面が金属膜１１７によって覆われている。金属膜１１７は、酸素に対する親和性がタングステン（Ｗ）よりも高い金属材料からなるもので、例えば、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）の群から選ばれた少なくとも１つの元素を含んでいる。
なお、タングステン電極１１２には、高純度のタングステンを用いる。

発光管１１１の各封止部１１１Ｂの内部には、タングステン電極１１２と電気的に接続されるモリブデン製の金属箔１１３が挿入され、ガラス材料等で封止されている。この金属箔１１３には、さらに電極引出線としてのニッケル製のリード線１１４が接続され、このリード線１１４は、発光管１１１の外部まで延出している。また、各封止部１１１Ｂの端部には、タングステン電極１１２，１１２の放電端部Ｃ１，Ｃ２とは反対側の端部に電気的導通をとるための口金１１８が固着されている。上記リード線１１４は、この口金１１８に取り付けられる。
上述した放電ランプ１０１において、封止部１１１Ｂから外側に延出するリード線１１４に電圧を印加すると、図２に示すようにタングステン電極１１２間で放電が生じ、発光部１１１Ａが発光する。

リフレクタ１０２は、放電ランプ１０１の封止部１１１Ｂが挿通される挿入部１２１およびこの挿入部１２１から拡がる楕円曲面状の反射部１２２を備えたガラス製の一体成形品である。挿入部１２１には、中央に挿入孔１２３が形成されており、この挿入孔１２３の中心に発光管の封止部１１１Ｂが配置される。反射部１２２は、楕円曲面状の反射面１２２Ａに金属薄膜を蒸着形成して構成され、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ている。そして、この反射面１２２Ａの焦点位置と一対のタングステン電極１１２の中心位置（アーク状の発光部）とが略一致するように構成されていることが好ましい。
なお、リフレクタ１０２の形状は、これに限られず、変更が可能である。

副反射鏡１０３は、反射面１３３Ａを発光部１１１Ａ側に向けてリフレクタ１０２と対向配置されている。この副反射鏡１０３は、放電ランプ１０１の封止部１１１Ｂが挿通される挿入部１３１と、該挿入部１３１から拡がる楕円曲面状の反射部１３２とを備えたガラス製の一体成形品であって、リフレクタ１０２よりも小型の反射部材である。挿入部１３１には、中央に挿入孔１３３が形成されており、この挿入孔１３３の中心に発光管の封止部１１１Ｂが配置される。反射部１３２は、放電空間Ｋの球面に倣う凹曲面状の反射面１３２Ａに金属薄膜を蒸着形成して構成され、リフレクタ１０２と同様にコールドミラーとされている。そして、反射面１３３Ａの２つの焦点位置と、一対のタングステン電極１１２の放電端部Ｃ１、Ｃ２の位置とがそれぞれ略一致するように構成されていることが好ましい。

なお、リフレクタ１０２の反射面１２２Ａ及び副反射鏡１０３の反射面１３３Ａは、楕円曲面だけでなく球面で構成することもできる。

そして、リフレクタ１０２及び副反射鏡１０３に放電ランプ１０１を固定する際には、挿入孔１２３及び挿入孔１３３内に無機系接着剤を充填し、リフレクタ１０２及び副反射鏡１０３に放電ランプ１０１の一対の封止部１１１Ｂが水平となるように固定する。

そして、光源装置１００を駆動させると、放電ランプ１０１のタングステン電極１１２間の放電により発生した光が、放電空間Ｋ内の様々な方向へ放射される。発光部１１１Ａから射出された光束の一部は、発光管１１１を透過して副反射鏡１０３へ入射し、その反射面１３３Ａにて反射されて発光部１１１Ａに再度戻される。この戻り光の一部は、リフレクタ１０２側に向けて進み、リフレクタ１０２へ入射した光は、反射部１２２の反射面１２２Ａで反射して所定の方向に射出する。放電ランプ１０１を点灯すると、発光部１１１Ａから放射された光束は、リフレクタ１０２及び副反射鏡１０３により、略コリメート光として所定の方向へ射出される。

本実施形態では、一対のタングステン電極１１２の放電端部Ｃ１，Ｃ２の表面が、放電端部Ｃ１、Ｃ２を構成するタングステン（Ｗ）よりも、酸素に対する親和性が高い金属材料からなる金属膜１１７で覆われている。そのため、放電ランプ１０１を点灯させると、タングステン電極１１２間で発生するアークの熱（約３５００℃）によって金属膜１１７が蒸発し、金属膜１１７を構成する金属材料（例えば、イットリウム：Ｙ）が、放電空間Ｋ内に残留している酸素（Ｏ_２）や発光管を構成している石英ガラスから分離した酸素（Ｏ_２）と結合することにより、金属酸化物（例えば、酸化イットリウム：Ｙ_２Ｏ_３）が生成される。この金属酸化物が、アークによる上昇気流によって、アーク発生部１１５（タングステン電極１１２，１１２間領域）の鉛直上方における発光管１１１の内面に付着し、その結果、所定厚さの金属酸化膜１１６が形成される。

石英ガラス（ＳｉＯ_２）の軟化温度は約１５００℃であるため、上記アーク熱によってその一部が蒸発し、蒸発したＳｉＯ_２は放電プラズマによってＳｉとＯとに分離してタングステン酸化物（ＷＯ）の発生を促すことになる。本実施形態では、タングステン電極１１２の放電端部Ｃ１，Ｃ２の表面が金属膜１１７によって被覆されていることから、点灯時、アーク熱によって金属膜１１７が蒸発して、発光管１１１の内面に金属酸化膜１１６が形成される。

アーク熱によって、タングステン電極１１２を構成するタングステン（Ｗ）も蒸発するが、タングステン（Ｗ）よりも、金属膜１１７を構成する上記金属材料（Ｙ）の方が酸素に対する親和性が高いため、この金属材料（Ｙ）が酸素（Ｏ_２）と優先的に結合し、金属酸化物（Ｙ_２Ｏ_３）となって管壁に付着することになる。
一方、蒸発したタングステン（Ｗ）は、放電空間Ｋ内に封入されているハロゲン元素と結合して発光管１１１内を浮遊した後、再び電極１１２へと戻されることになる（ハロゲンサイクル）。つまり、本実施形態では、金属酸化膜１１６が形成されることで発光管１１１内の酸素が減少するので、タングステン酸化物の生成自体を抑制することができる。

このように、金属酸化膜１１６が形成されることによってタングステン電極１１２の劣化消耗が防止され、発光管１１１の失透および黒化を抑制することができる。仮に、長時間の使用においてタングステン酸化物が生成されて、このタングステン酸化物がアークによる対流によってアーク発生部１１５の鉛直上方へと移動したとしても、金属酸化膜１１６の存在によって発光管１１１の管壁に直接付着することが防止される。そのため、失透の要因となるタングステン酸化物の管壁への付着を防止して、発光管１１１の失透及び黒化の発生を抑制するとともに、発光管１１１の破損が防止される。

また、金属膜１１７自体が酸素をトラップする機能を有するため、点灯の有無に関わらず、タングステン電極１１２の酸化を防止することができる。従来は、タングステン電極の放電端部が露出していたため酸化しやすく、酸化によって融点が低くなった部分から電極が消耗してしまっていた。本実施形態では、金属膜１１７の存在によって放電端部Ｃ１，Ｃ２が酸素に接触することが防止されるため、酸化によるタングステン電極１１２の消耗を常に抑制することができる。

以上により、長時間点灯した場合においてもタングステン電極の劣化及び消耗が防止されるとともに発光管１１１の失透及び黒化の抑制効果が持続するので、高輝度発光が可能でより寿命の長い放電ランプを得ることができる。

なお、タングステン電極１１２を高純度のタングステンから形成することにより、タングステン電極１１２に含まれるカリウムや不純物が放電空間Ｋ内に放出される量を抑えることができる。

図３は、本発明品と比較品とにおけるライフ試験の結果を示すグラフであって、縦軸が失透面積（ｍｍ^２）、横軸が点灯時間（Ｈ）を表している。本発明品として、厚さ約２００ｎｍのイットリウム製の金属膜を備えた放電ランプを用い、比較品として、放電端部が金属膜で覆われていないタングステン電極を備えた放電ランプを用いた。本発明品及び比較品ともに１０本ずつライフ試験を行いその平均値をグラフ化した。
図３に示すように、比較品は点灯時間が１０００時間に達する前に発光管の失透が始まり、時間が経つにつれて失透面積が急速に増加していくことが分かる。一方、本発明品は、点灯時間が１０００時間を越えてからも暫く失透は発生せず、点灯時間が４０００時間に達する直前にようやく失透が発生した。また、比較品と比べると、失透面積の増加率は極めて小さく抑えられていることが分かる。

これにより、タングステン電極の放電端部の表面を、タングステンよりも酸素に対する親和性の高い金属材料からなる金属膜で覆う構成とすることで、発光管の失透を抑制する効果が充分得られることが判明した。

[プロジェクタ]
図４は、本発明に係る投射型表示装置の一例であるプロジェクタ５００の概略構成を示す。光源装置１００は、上記実施形態で説明したものと同一であるため重複する説明は省略する。
光源装置１００は、赤色光（以下、「Ｒ光」という。）、緑色光（以下、「Ｇ光」という。）、及び青色光（以下、「Ｂ光」という。）を含む光を供給する。
インテグレータ５０４は、光源装置１００からの光の照度分布を均一化する。照度分布を均一化された光は、偏光変換素子５０５にて特定の振動方向を有する偏光光、例えばＳ偏光光に変換される。Ｓ偏光光に変換された光は、色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒに入射する。

Ｒ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒは、Ｒ光を透過し、Ｇ光、Ｂ光を反射する。Ｒ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒを透過したＲ光は、反射ミラー５０７に入射する。反射ミラー５０７は、Ｒ光の光路を９０度折り曲げる。光路を折り曲げられたＲ光は、Ｒ光を画像信号に応じて変調する光変調装置５１０Ｒに入射する。光変調装置５１０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶ライトバルブである。なお、ダイクロイックミラーを透過しても、光の偏光方向は変化しないため、光変調装置５１０Ｒに入射するＲ光は、Ｓ偏光光のままの状態である。

光変調装置５１０Ｒは、λ/２位相差板５２３Ｒ、ガラス板５２４Ｒ、第１偏光板５２１Ｒ、液晶パネル５２０Ｒ、及び第２偏光板５２２Ｒを有する。λ/２位相差板５２３Ｒ及び第１偏光板５２１Ｒは、偏光方向を変換させない透光性のガラス板５２４Ｒに接する状態で配置される。ガラス板５２４Ｒに接することにより、第１偏光板５２１Ｒ及びλ/２位相差板５２３Ｒが、発熱により歪んでしまうという問題を回避できる。
なお、図４において、第２偏光板５２２Ｒは独立して設けられているが、液晶パネル５２０Ｒの射出面や、クロスダイクロイックプリズム５１２の入射面に接する状態で配置しても良い。

光変調装置５１０Ｒに入射したＳ偏光光は、λ/２位相差板５２３ＲによりＰ偏光光に変換される。Ｐ偏光光に変換されたＲ光は、ガラス板５２４Ｒ及び第１偏光板５２１Ｒをそのまま透過し、液晶パネル５２０Ｒに入射する。液晶パネル５２０Ｒに入射したＰ偏光光は、画像信号に応じた変調により、Ｒ光がＳ偏光光に変換される。液晶パネル５２０Ｒの変調により、Ｓ偏光光に変換されたＲ光が、第２偏光板５２２Ｒから射出される。このようにして、光変調装置５１０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム５１２に入射する。

Ｒ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｒで反射されたＧ光とＢ光とは、光路を９０度折り曲げられる。光路を折り曲げられたＧ光とＢ光とは、Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇに入射する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇは、Ｇ光を反射し、Ｂ光を透過する。Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇで反射されたＧ光は、Ｇ光を画像信号に応じて変調する光変調装置５１０Ｇに入射する。光変調装置５１０ＧはＧ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶ライトバルブである。光変調装置５１０Ｇは、液晶パネル５２０Ｇ、第１偏光板５２１Ｇ及び第２偏光板５２２Ｇを有する。

光変調装置５１０Ｇに入射するＧ光は、Ｓ偏光光に変換されている。光変調装置５１０Ｇに入射したＳ偏光光は、第１偏光板５２１Ｇをそのまま透過し、液晶パネル５２０Ｇに入射する。液晶パネル５２０Ｇに入射したＳ偏光光は、画像信号に応じた変調により、Ｇ光がＰ偏光光に変換される。液晶パネル５２０Ｇの変調により、Ｐ偏光光に変換されたＧ光が、第２偏光板５２２Ｇから射出される。このようにして、光変調装置５１０Ｇで変調されたＧ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム５１２に入射する。

Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇを透過したＢ光は、２枚のリレーレンズ５０８と、２枚の反射ミラー５０７とを経由して、Ｂ光を画像信号に応じて変調する光変調装置５１０Ｂに入射する。光変調装置５１０Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶ライトバルブである。

なお、Ｂ光にリレーレンズ５０８を経由させるのは、Ｂ光の光路の長さがＲ光及びＧ光の光路の長さよりも長いためである。リレーレンズ５０８を用いることにより、Ｂ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇを透過したＢ光を、そのまま光変調装置５１０Ｂに導くことができる。光変調装置５１０Ｂは、λ/２位相差板５２３Ｂ、ガラス板５２４Ｂ、第１偏光板５２１Ｂ、液晶パネル５２０Ｂ、及び第２偏光板５２２Ｂを有する。なお、光変調装置５１０Ｂの構成は、上述した光変調装置５１０Ｒの構成と同様なので、詳細な説明は省略する。

光変調装置５１０Ｂに入射するＢ光は、Ｓ偏光光に変換されている。光変調装置５１０Ｂに入射したＳ偏光光は、λ/２位相差板５２３ＢによりＰ偏光光に変換される。Ｐ偏光光に変換されたＢ光は、ガラス板５２４Ｂ及び第１偏光板５２１Ｂをそのまま透過し、液晶パネル５２０Ｂに入射する。液晶パネル５２０Ｂに入射したＰ偏光光は、画像信号に応じた変調により、Ｂ光がＳ偏光光に変換される。液晶パネル５２０Ｂの変調により、Ｓ偏光光に変換されたＢ光が、第２偏光板５２２Ｂから射出される。光変調装置５１０Ｂで変調されたＢ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム５１２に入射する。このように、色分離光学系を構成するＲ光透過ダイクロイックミラー５０６ＲとＢ光透過ダイクロイックミラー５０６Ｇとは、光源装置１００から供給される光を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光に分離する。

色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム５１２は、２つのダイクロイック膜５１２ａ、５１２ｂをＸ字型に直交して配置して構成されている。ダイクロイック膜５１２ａは、Ｂ光を反射し、Ｒ光、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜５１２ｂは、Ｒ光を反射し、Ｂ光、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム５１２は、光変調装置５１０Ｒ、光変調装置５１０Ｇ、及び光変調装置５１０Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写レンズ５１４は、クロスダイクロイックプリズム５１２で合成された光をスクリーン５１６に投写する。これにより、スクリーン５１６上でフルカラー画像を得ることができる。

なお、上述のように、光変調装置５１０Ｒ及び光変調装置５１０Ｂからクロスダイクロイックプリズム５１２に入射される光は、Ｓ偏光光となるように設定される。また、光変調装置５１０Ｇからクロスダイクロイックプリズム５１２に入射される光は、Ｐ偏光光となるように設定される。このようにクロスダイクロイックプリズム５１２に入射される光の偏光方向を異ならせることで、クロスダイクロイックプリズム５１２において各色光用光変調装置から射出される光を有効に合成できる。ダイクロイック膜５１２ａ、５１２ｂは、通常、Ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜５１２ａ、５１２ｂで反射されるＲ光及びＢ光をＳ偏光光とし、ダイクロイック膜５１２ａ、５１２ｂを透過するＧ光をＰ偏光光としている。

プロジェクタ５００は、上述した実施形態の光源装置１００を備えている。光源装置１００は高輝度な照明光を照射する。このため、小型、軽量なプロジェクタ５００で高画質な明るい投写像を得られる。なお、光変調装置として、反射型の液晶パネルやＤＭＤ（テキサスインスツルメント社製）を用いることもできる。また、プロジェクタの構成は３板式の構成に限られず、単板式の構成、又は本発明の主旨を逸脱しない範囲の構成であれば適宜変更が可能である。
以上のように、本発明に係る光源装置は、画像表示装置やプロジェクタに有用である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態においては、タングステン電極１１２の放電端部Ｃ１，Ｃ２の表面のみに金属膜１１７を形成するとしたが、放熱用コイル１１２ｂの表面にも金属膜を形成するようにしてもよい。これにより、タングステン製の放熱用コイル１１２ｂの劣化も防止することができる。

本実施形態の光源装置の全体構成図。 本実施形態の放電ランプの概略構成図。 本発明品と比較品とにおけるライフ試験の結果を示すグラフ。 投射型表示装置の一例であるプロジェクタの概略構成図。

符号の説明

１００…光源装置、Ｋ…放電空間、１０１…放電ランプ、１０２…リフレクタ、１０３…副反射鏡、１１１…発光管、１１２…タングステン電極、１１２ａ…電極軸、１１２ｂ…放熱用コイル、１１３…金属箔、１１４…リード線、１１５…アーク発生部、１１１Ａ…発光部、１１１Ｂ…封止部、１１６…金属酸化膜、１１７…金属膜、１２１…挿入部、１２２…反射部、１２２Ａ…反射面、１２３…挿入孔、１３１…挿入部、１３２…反射部、１３２Ａ…反射面、１３３…挿入孔、１３３Ａ…反射面、５００…プロジェクタ（投射型表示装置）

Claims (6)

1. 石英ガラスからなる発光管と、
   前記発光管内に対向配置される一対のタングステン電極と、
   酸素に対する親和性がタングステンよりも高い金属材料からなり、前記一対のタングステン電極の表面を覆う金属膜と、を有することを特徴とする放電ランプ。
2. 前記金属膜が、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）の群から選ばれた少なくとも１つの元素を含むことを特徴とする請求項１記載の放電ランプ。
3. 前記発光管の内面の少なくとも一部に、前記金属材料の酸化物からなる金属酸化膜を有することを特徴とする請求項１または２記載の放電ランプ。
4. 前記金属酸化膜が、アーク発生部の鉛直上方における前記発光管の内面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の放電ランプ。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の放電ランプを備えたことを特徴とする光源装置。
6. 請求項５記載の光源装置を備えたことを特徴とする投射型表示装置。

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