JP2011198717A - Discharge lamp device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクターの光源等に利用される放電ランプ装置に関し、特に、放電ランプの光出射側に補助ミラーが配置された放電ランプ装置に係わるものである。 The present invention relates to a discharge lamp device used for a light source or the like of a projector, and more particularly to a discharge lamp device in which an auxiliary mirror is disposed on the light emission side of a discharge lamp.
従来、プロジェクターの光源として利用されている放電ランプ装置は、放電ランプと、その放電ランプを囲むように配置された反射鏡とよりなる放電ランプ装置が知られており、前記放電ランプに補助ミラーを設けて該放電ランプから放射された光のうち、反射鏡の前面開口方向に放射された光を再び放電ランプに戻して、光利用率を上げる技術が知られている。 Conventionally, as a discharge lamp device used as a light source of a projector, a discharge lamp device including a discharge lamp and a reflecting mirror arranged so as to surround the discharge lamp is known, and an auxiliary mirror is provided on the discharge lamp. A technique is known in which light emitted from the discharge lamp and emitted in the direction of the front opening of the reflecting mirror is returned to the discharge lamp to increase the light utilization rate.
特開2007−220435号公報(特許文献1)や特開2008−243640号公報(特許文献2)に、上記技術分野に使用される従来の放電ランプ装置が開示されていて、図5、図6にその概略構造が示されている。
放電ランプ装置は、放電ランプ1と反射鏡5とから構成される。
前記放電ランプ1は、発光管2とその両端に形成された封止管3(3a、3b)とからなり、発光管2の放電空間S内には一対の電極4、4が対向して配置されている。該放電ランプ1を取り囲むように配置された反射鏡5はその反射面が回転楕円面であり、その基部開口6に一方の封止管3aが挿通された状態で、接着剤8によって固定保持されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-220435 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-243640 (Patent Document 2) disclose conventional discharge lamp devices used in the above technical fields. The schematic structure is shown in FIG.
The discharge lamp device includes a
The
そして、前記反射鏡5の前面開口7側の封止管3bには、補助ミラー20が取り付けられている。該補助ミラー20は前記反射鏡5と対向するように配置されていて、前記放電ランプ1の発光管2から該反射鏡5の前面開口7側に向かって放射された光を反射して再び発光管2の放電空間S内の電極4、4間に戻すことにより、光の利用率の向上を図ろうとするものである。
An
ところで、上記のように放電ランプ1に補助ミラー20を取り付けた構造においては、該補助ミラー20に光が照射され熱が蓄積されることによる影響や、放電ランプ1からの放熱が前記補助ミラー20よって制限されることなどにより、補助ミラー20を設けない構造と比較して、放電ランプ1の温度が高くなりやすい。
具体的には、放電ランプ1において、補助ミラー20が取り付けられる側の、特に封止管3bの温度が、その反対側の封止管3aの温度より高くなり、放電ランプ1の温度分布に偏りが生じる。
この結果、発光管2の補助ミラー20側の温度が高くなり、失透するという不具合があった。
By the way, in the structure in which the
Specifically, in the
As a result, there is a problem that the temperature on the
そこで、強制空冷によりランプの冷却を強化して補助ミラー側の封止管の温度を下げることが試みられているが、今度は、補助ミラーが取り付けられる側とは反対側、即ち、反射鏡の基部開口側の封止管が過冷却されてしまいその温度が必要以上に低くなり、放電空間内で蒸発した電極材料が発光管の内壁に付着する、いわゆる黒化現象が生じる惧れが出てきていた。 Therefore, attempts have been made to enhance the cooling of the lamp by forced air cooling to lower the temperature of the sealing tube on the side of the auxiliary mirror, but this time, the side opposite to the side on which the auxiliary mirror is attached, that is, the reflection mirror. There is a risk that the sealing tube on the base opening side will be supercooled and its temperature will become lower than necessary, and so-called blackening phenomenon will occur, in which the electrode material evaporated in the discharge space adheres to the inner wall of the arc tube. It was.
このような補助ミラーを取り付けた構造において、補助ミラーを取り付けた側とは反対側の、反射鏡の基部開口側の封止管の過冷却を防止する方法として、上記特許文献1、2では、前記反射鏡の基部開口側の封止管に保温手段を施すことが開示されている。
図5は、特許文献1を示し、反射鏡5の前面開口7側の、補助ミラー20が取り付けられた封止管3bとは反対側、即ち、反射鏡5の基部開口6側の封止管3aに保温膜21を形成したものである。
また、図6は、特許文献2を示し、反射鏡5の基部開口6側の封止管3aに保温コイル22を巻回したものである。
In the structure in which such an auxiliary mirror is attached, as a method for preventing overcooling of the sealing tube on the base opening side of the reflecting mirror on the side opposite to the side on which the auxiliary mirror is attached, It is disclosed that a heat retaining means is applied to the sealing tube on the base opening side of the reflecting mirror.
FIG. 5 shows
FIG. 6 shows
これら従来技術では、反射鏡の基部開口側の封止部に保温手段を設けたので、ランプの冷却による該封止管の過冷却を防止することができるというものである。
ところが、該従来技術においては、ランプの点灯・消滅が繰り返されるうちに、保温膜を形成したものにあっては、封止管との膨張率の差違によって該保温膜が剥離することがあり、また、保温コイルを設けたものにあっては、該保温コイルが伸縮を繰り返すことにより封止部を締め付け、該封止部が損傷し破損に至ることがあるという問題があった。
In these prior arts, since the heat retaining means is provided in the sealing portion on the base opening side of the reflecting mirror, it is possible to prevent overcooling of the sealing tube due to cooling of the lamp.
However, in the prior art, while the lamp is repeatedly turned on and off, in the case where the heat insulating film is formed, the heat insulating film may be peeled off due to a difference in expansion coefficient from the sealing tube, Further, in the case where the heat insulating coil is provided, there is a problem that the heat insulating coil repeatedly expands and contracts to tighten the sealing portion, and the sealing portion may be damaged and broken.
この発明が解決しようとする課題は、放電ランプと反射鏡とからなり、該反射鏡の前面開口側に該反射鏡と対向配置され、前記放電ランプからの放射光の一部を該放電ランプに向けて反射する補助ミラーを備えた放電ランプ装置において、前記放電ランプの反射鏡基部開口側の封止管を有効に保温して、冷却風による該封止部の過冷却を防止する構造を提供するものである。 The problem to be solved by the present invention consists of a discharge lamp and a reflecting mirror, which is disposed opposite to the reflecting mirror on the front opening side of the reflecting mirror, and a part of the emitted light from the discharge lamp is supplied to the discharge lamp. In a discharge lamp device provided with an auxiliary mirror that reflects toward the surface, a structure is provided that effectively keeps the sealing tube on the reflection mirror base opening side of the discharge lamp, and prevents overcooling of the sealing portion by cooling air. To do.
上記課題を解決するために、この発明に係る放電ランプ装置は、前記補助ミラーを第1補助ミラーと第2補助ミラーとにより構成し、前記第1補助ミラーは、放電ランプからの放射光のうち可視光を該放電ランプの放電空間に向けて反射するとともに、前記第2補助ミラーは、前記第1補助ミラーを透過した光を、反射鏡の基部開口側の封止管に向けて反射することを特徴とする。
また、前記第2補助ミラーは、紫外線を反射するものであることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, in the discharge lamp device according to the present invention, the auxiliary mirror is constituted by a first auxiliary mirror and a second auxiliary mirror, and the first auxiliary mirror is composed of the emitted light from the discharge lamp. Visible light is reflected toward the discharge space of the discharge lamp, and the second auxiliary mirror reflects light transmitted through the first auxiliary mirror toward the sealing tube on the base opening side of the reflecting mirror. It is characterized by.
Further, the second auxiliary mirror reflects ultraviolet rays.
また、前記第1補助ミラーおよび第2補助ミラーは、それぞれ別個の構造物であり、前記第2補助ミラーが、第1補助ミラーの放電ランプとは反対側の後方に配置されていることを特徴とする。 Further, the first auxiliary mirror and the second auxiliary mirror are respectively separate structures, and the second auxiliary mirror is disposed on the rear side opposite to the discharge lamp of the first auxiliary mirror. And
また、前記第1補助ミラーと第2補助ミラーは、ガラス製の一体構造物であり、該一体構造物の前記放電ランプ側の表面に反射膜が形成されて第1補助ミラーが構成され、前記一体構造物の前記放電ランプとは反対側の裏面に反射膜が形成されて第2補助ミラーが構成されていることを特徴とする。 Further, the first auxiliary mirror and the second auxiliary mirror are a glass integrated structure, and a reflection film is formed on a surface of the integrated structure on the discharge lamp side to form a first auxiliary mirror, The second auxiliary mirror is configured by forming a reflective film on the back surface of the monolithic structure opposite to the discharge lamp.
この発明の放電ランプ装置によれば、第1補助ミラーは、放電ランプからの放射光のうち可視光を発光管に向けて反射して光利用率の向上を図るとともに、第2補助ミラーは、第1補助ミラーを透過した可視光以外の赤外線や紫外線などの光を、前記放電ランプの反射鏡の基部開口側の封止部に向けて反射して、その封止部の温度を上げることができるので、保温膜や保温コイルによって保温する構造とする必要がなく、保温膜の剥がれや封止部の破損が起こることがなく、反射鏡の基部開口側の封止部の効果的な保温が実現できる。
これにより、強制空冷によって、補助ミラー側の発光管の温度を冷却しても反対側の発光管の温度が過度に下がることが防止でき、放電ランプの両側の発光管の温度分布に偏りをなくすことができて、発光管の失透や、黒化現象を防止することができる。
According to the discharge lamp device of the present invention, the first auxiliary mirror reflects visible light of the emitted light from the discharge lamp toward the arc tube to improve the light utilization rate. Reflecting light such as infrared rays and ultraviolet rays other than visible light transmitted through the first auxiliary mirror toward the sealing portion on the base opening side of the reflecting mirror of the discharge lamp, thereby raising the temperature of the sealing portion. Therefore, it is not necessary to have a structure that keeps heat by a heat insulating film or a heat insulating coil, the heat insulating film is not peeled off, or the sealing part is not damaged, and the effective heat holding of the sealing part on the base opening side of the reflecting mirror is achieved. realizable.
Thus, even if the temperature of the arc tube on the auxiliary mirror side is cooled by forced air cooling, the temperature of the arc tube on the opposite side can be prevented from excessively decreasing, and the temperature distribution of the arc tube on both sides of the discharge lamp is not biased. Therefore, devitrification of the arc tube and blackening phenomenon can be prevented.
図1は、第1実施例の全体構造の断面図であり、図2は、その補助ミラー部分の拡大断面図である。
図において、放電ランプ1は、保温手段を除いて上記従来例と同様な構造であって、発光管2とその両端の封止管3(3a、3b)とからなり、放電空間S内には一対の電極4、4が対向配置されている。
前記放電ランプ1の一方の封止管3aが反射鏡5の基部開口6に相通されて接着剤8により固定されている。
そして、該放電ランプ1の反射鏡5の前面開口7側の封止管3bには、補助ミラー10が、前記反射鏡7と対向するように取り付けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the overall structure of the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the auxiliary mirror portion.
In the figure, the
One
An
前記補助ミラー10は、第1補助ミラー11と、その後方、即ち放電ランプ1とは反対側の後方の第2補助ミラー12とからなる。
図2で示すように、第1補助ミラー11は放電ランプ1の封止管3bに接着剤13により固着され、第2補助ミラー12はその第1補助ミラー11に接着剤14によって固着されている。
The
As shown in FIG. 2, the first
前記第1補助ミラー11は石英ガラス製であり、放電ランプ1側の表面には、例えばTiO2とSiO2からなる可視光反射膜が形成されている。そして、その反射面は、反射された可視光が発光管2の放電空間Sに戻るような曲面で構成されている。特に、電極4、4間のアークスポットに戻すようにすることが好適である。
これにより、発光管2から反射鏡5の前面開口7側に放射されてくる光のうち可視光を反射して、再び発光管2の放電空間S、特に、一対の電極4、4間に戻すものである。
The first
As a result, visible light is reflected from the light emitted from the
また、前記第2補助ミラー12は、石英ガラスに金属コート(アルミニウム、金等)をしたものや、同様に石英ガラスに低屈折率層と高屈折率層を複数積層した少なくとも紫外線を反射する緩衝膜をコートしたものである。
低屈折率層はSiO2であり、高屈折率層はZrO2、Nb2O3、Ta2O5などである。
なお、母材としては石英ガラス以外にセラミックス製部材を用いて、その表面を研磨し、上記のコートを施してもよい。
そして、この第2補助ミラー12の曲面形状は、これにより反射された光が放電ランプ1の反射鏡5の基部開口6側に位置する封止部3aに照射されるような曲面である。好適には、封止部3a内の電極軸に照射されるようにするとよい。こうすることにより、封止管3a内の電極軸が加熱されて、封止管3aが温度上昇するので、発光管2の温度の偏りを極力小さなものとすることができる。
なお、第2補助ミラーに形成する反射膜は、最も加熱に寄与すると考えられる紫外線を含む光を反射するものであればよく、場合によっては紫外線のみを反射するものであってもよい。
The second
The low refractive index layer is SiO 2 , and the high refractive index layer is ZrO 2 , Nb 2 O 3 , Ta 2 O 5 or the like.
In addition, as a base material, a ceramic member other than quartz glass may be used, and the surface thereof may be polished and the above-mentioned coating may be applied.
The curved shape of the second
The reflective film formed on the second auxiliary mirror may be any film that reflects light including ultraviolet light that is considered to contribute most to heating, and may reflect only ultraviolet light in some cases.
上記実施例では、第1補助ミラーと第2補助ミラーが別個の構造物からなるものであるが、これらが一体構造物であってもよく、以下にその構造を示す。
図3は、第2実施例の全体構造の断面図であり、図4は、その補助ミラー部分の拡大断面図である。
図において、反射鏡5の前面開口7側の封止管3bに設けられた補助ミラー10は、石英ガラスからなり、その表面と裏面とで曲面形状が相違し、発光管2側の表面が第1反射面で、反対側の裏面が第2反射面となる。
前記第1反射面には、上記第1実施例と同様に、可視光反射膜が形成されていて、第1補助ミラー15を構成する。また、前記第2反射面には、やはり上記第1実施例と同様に、第1補助ミラー15を透過してきた光を反射するような緩衝膜が形成されていて、第2補助ミラー16を構成する。
In the said Example, although a 1st auxiliary | assistant mirror and a 2nd auxiliary | assistant mirror consist of separate structures, these may be an integral structure and the structure is shown below.
FIG. 3 is a sectional view of the entire structure of the second embodiment, and FIG. 4 is an enlarged sectional view of the auxiliary mirror portion.
In the figure, the
Similar to the first embodiment, a visible light reflecting film is formed on the first reflecting surface to constitute the first
上記第1補助ミラー15を構成する第1反射面の形状は、反射された可視光が放電空間Sに戻されるような曲面とされており、また、第2補助ミラー16を構成する第2反射面の形状は、反射光が放電ランプ1の封止管3aに照射されるような形状とされている。
なお、前記補助ミラー10は接着剤17によって、放電ランプ1の反射鏡5の前面開口7側の封止管3bに取り付けられている。
この実施例によれば、第1補助ミラーと第2補助ミラーを一体構造物によって構成することができるので、部品点数を低減でき、かつ、組立工数を減らすことができる。
なお、上記いずれの実施例でも、放電ランプ1は反射鏡5に直接接着剤8によって固定する構造のものを示したが、これに限られず、別構造のベースを用いて、該ベースを反射鏡に取り付け、これにランプを取り付ける構造であってもよい。
The shape of the first reflecting surface that constitutes the first
The
According to this embodiment, since the first auxiliary mirror and the second auxiliary mirror can be constituted by an integral structure, the number of parts can be reduced and the number of assembling steps can be reduced.
In any of the above embodiments, the
以上説明したように、本発明に係る放電ランプ装置は、放電ランプが取り付けられた反射鏡の前面開口側の封止管に、反射鏡と対向して取り付けた補助ミラーを、可視光を反射して発光管に戻す第1補助ミラーと、これを透過してきた光を反射鏡の基部開口側の封止管に反射する第2補助ミラーと、によって構成したので、該第2補助ミラーにより、基部開口側の封止管を有効に保温することができて、冷却風によって過冷却されることがない。
そして、従来設けていた保温膜とか保温コイルが必要なくなるので、ランプの点灯・消灯によって保温膜が剥離したり、封止管を損傷したりするといったことがなくなる。
As described above, the discharge lamp device according to the present invention reflects the visible light from the auxiliary mirror attached to the sealing tube on the front opening side of the reflecting mirror to which the discharge lamp is attached so as to face the reflecting mirror. And the second auxiliary mirror that reflects the light transmitted through the first auxiliary mirror to the sealing tube on the base opening side of the reflecting mirror. The sealing tube on the opening side can be effectively kept warm and is not overcooled by the cooling air.
In addition, since the heat insulation film or the heat insulation coil which has been conventionally provided is no longer necessary, the heat insulation film is not peeled off or the sealing tube is not damaged by turning on / off the lamp.
1 放電ランプ
2 発光管
3(3a、3b) 封止管
4 電極
S 放電空間
5 反射鏡
6 基部開口
7 前面開口
10 補助ミラー
11 第1補助ミラー
12 第2補助ミラー
15 第1補助ミラー
16 第2補助ミラー
1
Claims (4)
前記補助ミラーは、第1補助ミラーと第2補助ミラーとからなり、
前記第1補助ミラーは、前記放電ランプからの放射光のうち可視光を該放電ランプの放電空間に向けて反射するとともに、
前記第2補助ミラーは、前記第1補助ミラーを透過した光を、前記反射鏡の基部開口側の封止管に向けて反射する
ことを特徴とする放電ランプ装置。 An arc tube having a discharge space in which a pair of electrodes are disposed, a discharge lamp having sealing tubes formed at both ends thereof, a reflecting mirror having the sealing tube of the discharge lamp attached to a base opening, and the reflection In a discharge lamp device comprising an auxiliary mirror disposed opposite to the reflecting mirror on the front opening side of the mirror and reflecting a part of the emitted light from the discharge lamp toward the discharge lamp,
The auxiliary mirror includes a first auxiliary mirror and a second auxiliary mirror,
The first auxiliary mirror reflects visible light out of the emitted light from the discharge lamp toward the discharge space of the discharge lamp;
The discharge lamp device according to claim 2, wherein the second auxiliary mirror reflects light transmitted through the first auxiliary mirror toward a sealing tube on a base opening side of the reflecting mirror.
The first auxiliary mirror and the second auxiliary mirror are an integral structure made of glass, and a reflection film is formed on a surface of the integral structure on the discharge lamp side to form a first auxiliary mirror, and the integral structure 2. The discharge lamp device according to claim 1, wherein a second auxiliary mirror is formed by forming a reflective film on the back surface of the object opposite to the discharge lamp.
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Cited By (1)
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2010
- 2010-03-24 JP JP2010067244A patent/JP2011198717A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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