JP2012195199A - Discharge lamp and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電ランプおよびプロジェクターに関する。 The present invention relates to a discharge lamp and a projector.
プロジェクターなどの光源として、一般的に、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの放電ランプが用いられている。これらの放電ランプでは、例えば、点灯周波数を10kHz以上の高い周波数にすると、音響共鳴現象が発生する場合がある。放電ランプに音響共鳴現象が発生すると、電極が振動して照明としての性能に悪影響を及ぼしたり、電極が破壊されたりする場合があるため、望ましくない。 Generally, a discharge lamp such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp is used as a light source for a projector or the like. In these discharge lamps, for example, when the lighting frequency is set to a high frequency of 10 kHz or more, an acoustic resonance phenomenon may occur. When the acoustic resonance phenomenon occurs in the discharge lamp, the electrode vibrates and adversely affects the performance as illumination, or the electrode may be destroyed.
この音響共鳴現象の影響を低減するために、例えば、特許文献1には、音響共鳴現象を生じる周波数の変化特性を考慮して、放電ランプの点灯周波数を制御した放電灯点灯装置が開示されている。 In order to reduce the influence of this acoustic resonance phenomenon, for example, Patent Document 1 discloses a discharge lamp lighting device in which the lighting frequency of a discharge lamp is controlled in consideration of the frequency change characteristics that cause the acoustic resonance phenomenon. Yes.
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、音響共鳴現象を抑制できる放電ランプを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上述の放電ランプを含むプロジェクターを提供することにある。 One of the objects according to some embodiments of the present invention is to provide a discharge lamp capable of suppressing an acoustic resonance phenomenon. Another object of some aspects of the present invention is to provide a projector including the above-described discharge lamp.
本発明に係る放電ランプは、
第1電極および第2電極と、
前記第1電極の先端部および前記第2電極の先端部が対向配置された放電空間を有する発光管と、
を含み、
前記発光管の前記放電空間に面する内壁面には、第1凸部および第2凸部が形成され、
前記第1凸部と、前記第1電極の先端部との間の距離をL1とし、
前記第1凸部と前記第2凸部との間の前記内壁面と、前記第1電極の先端部との間の距離をL2とすると、
下記式(1)を満たす。
The discharge lamp according to the present invention is:
A first electrode and a second electrode;
An arc tube having a discharge space in which a tip portion of the first electrode and a tip portion of the second electrode are arranged to face each other;
Including
A first convex portion and a second convex portion are formed on the inner wall surface facing the discharge space of the arc tube,
The distance between the first protrusion and the tip of the first electrode is L1,
When the distance between the inner wall surface between the first convex portion and the second convex portion and the tip portion of the first electrode is L2,
The following formula (1) is satisfied.
|L1−L2|=nπλ・・・(1)
ただし、nは奇数であり、λは前記第1電極の先端部を発振源とする音響波の波長である。
| L1-L2 | = nπλ (1)
However, n is an odd number, and λ is the wavelength of an acoustic wave having the tip of the first electrode as an oscillation source.
このような放電ランプによれば、第1凸部で反射されて第1電極の先端部に向かって進行する音響波と、第1凸部と第2凸部の間の内壁面で反射されて第1電極の先端部に向かって進行する音響波とが打ち消しあう。したがって、音響共鳴現象を抑制することができる。 According to such a discharge lamp, an acoustic wave reflected by the first convex portion and traveling toward the tip portion of the first electrode, and reflected by the inner wall surface between the first convex portion and the second convex portion. The acoustic wave traveling toward the tip of the first electrode cancels out. Therefore, the acoustic resonance phenomenon can be suppressed.
本発明に係る放電ランプにおいて、
前記第1凸部の高さと前記第2凸部の高さは、同じであってもよい。
In the discharge lamp according to the present invention,
The height of the first convex portion and the height of the second convex portion may be the same.
このような放電ランプによれば、第1凸部および第2凸部の設計や製造を容易化することができる。 According to such a discharge lamp, the design and manufacture of the first convex portion and the second convex portion can be facilitated.
本発明に係る放電ランプにおいて、
前記放電空間内には、放電媒質が封入され、
前記放電媒質は、水銀を含んでいてもよい。
In the discharge lamp according to the present invention,
A discharge medium is enclosed in the discharge space,
The discharge medium may contain mercury.
このような放電ランプによれば、水銀ランプとして機能することができる。 Such a discharge lamp can function as a mercury lamp.
本発明に係る放電ランプにおいて、
前記発光管の内壁面には、さらに、第3凸部および第4凸部が形成され、
前記第3凸部と、前記第2電極の先端部との間の距離をL3とし、
前記第3凸部と前記第4凸部との間の前記内壁面と、前記第2電極の先端部との間の距離をL4とすると、
下記式(2)を満たしていてもよい。
In the discharge lamp according to the present invention,
A third convex portion and a fourth convex portion are further formed on the inner wall surface of the arc tube,
The distance between the third protrusion and the tip of the second electrode is L3,
When the distance between the inner wall surface between the third protrusion and the fourth protrusion and the tip of the second electrode is L4,
The following formula (2) may be satisfied.
|L3−L4|=nπλ´・・・(2)
ただし、nは奇数であり、λ´は前記第2電極の先端部を発振源とする音響波の波長である。
| L3-L4 | = nπλ ′ (2)
However, n is an odd number, and λ ′ is the wavelength of an acoustic wave having the tip of the second electrode as an oscillation source.
このような放電ランプによれば、第3凸部で反射されて第2電極の先端部に向かって進行する音響波と、第3凸部と第4凸部との間の内壁面で反射されて第2電極の先端部に向かって進行する音響波とが打ち消しあう。したがって、より音響共鳴現象を抑制することができる。 According to such a discharge lamp, the acoustic wave reflected by the third convex portion and traveling toward the tip of the second electrode is reflected by the inner wall surface between the third convex portion and the fourth convex portion. The acoustic waves traveling toward the tip of the second electrode cancel each other. Therefore, the acoustic resonance phenomenon can be further suppressed.
本発明に係る放電ランプにおいて、
前記第1凸部と、前記第2電極の先端部との間の距離をL5とし、
前記第1凸部と前記第2凸部との間の前記内壁面と、前記第2電極の先端部との間の距離をL6とすると、
下記式(3)を満たしていてもよい。
In the discharge lamp according to the present invention,
The distance between the first protrusion and the tip of the second electrode is L5,
When the distance between the inner wall surface between the first convex portion and the second convex portion and the tip portion of the second electrode is L6,
The following formula (3) may be satisfied.
|L5−L6|=nπλ´・・・(3)
ただし、nは奇数であり、λ´は前記第2電極の先端部を発振源とする音響波の波長である。
| L5-L6 | = nπλ ′ (3)
However, n is an odd number, and λ ′ is the wavelength of an acoustic wave having the tip of the second electrode as an oscillation source.
このような放電ランプによれば、第1凸部で反射されて第2電極の先端部に向かって進行する音響波と、第1凸部と第2凸部との間の内壁面で反射されて第2電極の先端部に向かって進行する音響波とが打ち消しあう。したがって、より音響共鳴現象を抑制することができる。 According to such a discharge lamp, the acoustic wave reflected by the first convex portion and traveling toward the tip of the second electrode is reflected by the inner wall surface between the first convex portion and the second convex portion. The acoustic waves traveling toward the tip of the second electrode cancel each other. Therefore, the acoustic resonance phenomenon can be further suppressed.
本発明に係るプロジェクターは、
本発明に係る放電ランプと、
前記放電ランプから射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含む。
The projector according to the present invention is
A discharge lamp according to the present invention;
A light modulation device that modulates light emitted from the discharge lamp according to image information;
A projection device for projecting an image formed by the light modulation device;
including.
このようなプロジェクターによれば、本発明に係る放電ランプを有するため、良好な画像を得ることができる。 According to such a projector, since the discharge lamp according to the present invention is included, a good image can be obtained.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1. 第1実施形態
1.1. 放電ランプ
ます、第1実施形態に係る放電ランプの構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る放電ランプ100を模式的に示す断面図である。
1. 1. First embodiment 1.1. First, the configuration of the discharge lamp according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a
放電ランプ100は、図1に示すように、第1電極10と、第2電極20と、発光管30と、を含む。
As shown in FIG. 1, the
第1電極10は、発光管30の第1端部30a側に配置され、第2電極20は、発光管30の第2端部30b側に配置されている。これらの電極10,20の形状は、発光管30の中心軸AXに沿って延びる棒形状である。また、放電空間32内には、2つの電極10,20が、発光管30から突き出している。第1電極10の先端部(放電端)12と第2電極20の先端部(放電端)22は、放電空間32内で対向配置されている。すなわち、放電空間32内では、各電極10,20の先端部12,22が、所定距離だけ離れて向かい合って配置されている。なお、これらの電極10,20の材質は、例えば、タングステン等の金属である。
The
第1電極10および第2電極20は、放電ランプ駆動装置(図示しない)に接続されている。放電ランプ駆動装置は、これらの電極10,20に、交流電流を供給する。その結果、2つの電極10,20の間でアーク放電が起きる。アーク放電により発生した光(放電光)は、2つの電極10,20の間の放電位置から全方向に向かって放射される。放電ランプ駆動装置が電極10,20に供給する交流電流の周波数は、例えば、10kHz以上10MHz以下である。すなわち、放電ランプ100の点灯周波数は、10kHz以上10MHz以下である。放電ランプ100は、例えば、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のアーク放電型の放電ランプである。
The
放電ランプ100は、各電極10,20の極性を繰り返し交替させる交流駆動の放電ランプである。
The
具体的には、まず、第1電極10が陽極として動作し、第2電極20が陰極として動作する。この状態では、放電によって、第2電極20から第1電極10へ電子が移動する。第2電極20からは、電子が放出される。第2電極20から電子が放出されるとき、電子のエネルギーは高い状態であるため、第2電極20付近の水銀等の放電物質のエネルギーを励起させ、強い発光が起こる。発光が強いということは、すなわち、高圧高温の熱プラズマが発生していると換言できる。この熱により、第2電極20の先端部22のまわりの水銀等の放電媒質が膨張する。
Specifically, first, the
次に、第2電極20が陽極として動作し、第1電極10が陰極として動作する。この状態では、逆に、第1電極10から第2電極20へ電子が移動する。そのため、第1電極10の先端部12の温度が上昇する。その結果、第1電極10の先端部12のまわりの放電媒質が膨張する。また、第2電極20の先端部22は、温度が低下するため、第2電極20の先端部22のまわりの放電媒質が収縮する。
Next, the
各電極10,20の極性が繰り返し交替することで、各電極10,20の先端部12,22のまわりの放電媒質が膨張、収縮を繰り返す。これにより、各電極10,20の先端部12,22を発振源とする音響波が発生する。一般的に、この発生した音響波が、発光管の内壁面で反射されて各電極の先端部に戻り、発振源(各電極の先端部)からの音響波と共鳴することにより、音響共鳴現象が起こる。
As the polarities of the
なお、上述した例では、まず、第1電極10が陽極として動作し、第2電極20が陰極として動作し、次に、第2電極20が陽極として動作し、第1電極10が陰極として動作する例について説明したが、この順序は、逆であってもよい。
In the above-described example, first, the
発光管30の形状は、第1端部30aから第2端部30bまで、中心軸AXに沿って延びる棒形状である。発光管30の材質は、例えば、石英ガラス等の透光性材料である。発光管30の中央部は球状に膨らんでおり、その内には、放電空間32が形成されている。放電空間32は、発光管30の内壁面34で囲まれている。放電空間32内には、水銀、金属ハロゲン化合物等の発光物質と、希ガス、ハロゲンガス等の気体と、が封入されている。これらは、第1電極10と第2電極20との間に放電を発生させるための放電媒質である。例えば、放電空間32に水銀を含む放電媒質が封入されることにより、放電ランプ100は、水銀ランプとして機能することができる。
The
図2は、放電ランプ100の要部を模式的に示す断面図である。図3は、発光管30の内壁面34の一部を模式的に示す平面図である。なお、図2は、図1の一部を拡大したものである。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a main part of the
発光管30の内壁面34は、放電空間32に面している。発光管30の内壁面34には、第1凸部36−1および第2凸部36−2が形成されている。図示の例では、発光管30の内壁面34には、複数の凸部36が形成されており、この複数の凸部36のうち、隣り合う凸部が第1凸部36−1および第2凸部36−2である。つまり、第1凸部36−1および第2凸部36−2は、複数の凸部36のうちの隣り合う凸部である。第1凸部36−1および第2凸部36−2の位置は、特に限定されない。
The
凸部36は、内壁面34から突き出た部分である。凸部36の形状は、例えば、錐台状である。図示の例では、凸部36の形状は、四角錐台である。なお、凸部36の形状は、内壁面34から突き出ていれば特に限定されない。凸部36の形状は、すべて同じであってもよい。例えば、第1凸部36−1の高さHと第2凸部36−2の高さHとは、同じであってもよい。また、例えば、凸部36の高さHが、すべて同じであってもよい。ここで、凸部の高さHとは、内壁面34の垂線方向における、内壁面34と凸部36の上面との間の距離である。凸部36の材質は、上述した発光管30の材質と同じである。凸部36の高さHは、例えば、0.1mmである。また、凸部36の幅Wは、例えば、0.1mmである。凸部36は、例えば、発光管を加熱し、所望の形状に加工することにより形成される。
The
凸部36は、図3に示すように、例えば、周期的に配置されている。図示の例では、凸部36は、千鳥格子状に配置されている。なお、凸部36の配置は、特に限定されない。
As shown in FIG. 3, the
図4は、変形例に係る発光管30の内壁面34の一部を模式的に示す平面図である。凸部36は、周期的に配置されなくてもよい。各凸部36は、内壁面34の任意の箇所に形成されていてもよい。
FIG. 4 is a plan view schematically showing a part of the
第1凸部36−1と第1電極10の先端部12との間の距離をL1とし、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dと第1電極10の先端部12との間の距離をL2とすると、放電ランプ100では、下記式(1)を満たす。
The distance between the 1st convex part 36-1 and the front-end | tip
|L1−L2|=nπλ・・・(1)
ただし、nは奇数であり、λは第1電極10の先端部12を発振源とする音響波(音響波W1,W2)の波長である。
| L1-L2 | = nπλ (1)
Here, n is an odd number, and λ is the wavelength of acoustic waves (acoustic waves W1, W2) having the
なお、第1凸部36−1と第1電極10の先端部12との間の距離L1とは、第1凸部36−1の表面内の所定の点と、第1電極10の先端部12との間の距離である。距離L1は、図示の例では、第1凸部36−1の上面の中心36aと、第1電極10の先端部12との間の距離である。ここで、第1電極10の先端部12とは、例えば、第1電極10において、第2電極20との間の距離が最も小さい部分をいう。
The distance L1 between the first convex portion 36-1 and the
また、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dと、第1電極10の先端部12との間の距離とは、内壁面34d内の所定の点と、第1電極10の先端部12との間の距離である。図示の例では、距離L2とは、内壁面34dの中心34aと第1電極10の先端部12との間の距離である。また、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dとは、第1凸部36−1と第2凸部36−2の間に配置され、第1凸部36−1と隣り合う内壁面である。
Further, the distance between the
また、音響波W1とは、第1電極10の先端部12を発振源とし、第1凸部36−1の表面内の所定の点を含む領域で反射されて、第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波である。音響波W2とは、第1電極10の先端部12を発振源とし、内壁面34d内の所定の点を含む領域で反射されて、第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波である。音響波W1の波長と音響波W2の波長は、例えば、同じである。
The acoustic wave W1 is reflected from a region including a predetermined point on the surface of the first convex portion 36-1, using the
距離L1と距離L2とが式(1)の関係を満たすことにより、第1凸部36−1で反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W1と、内壁面34dで反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W2とが打ち消しあう。これにより、音響共鳴現象を抑制することができる。この理由は、以下のとおりである。
When the distance L1 and the distance L2 satisfy the relationship of the expression (1), the acoustic wave W1 reflected by the first convex portion 36-1 and traveling toward the
音響波W1は、第1電極10の先端部12から第1凸部36−1に向かって進行する。そして、音響波W1は、第1凸部36−1で反射される。この第1凸部36−1で反射された音響波W1は、第1電極10の先端部12に向かって進行する。また、音響波W2は、第1電極10の先端部12から内壁面34dに向かって進行する。そして、音響波W2は、内壁面34dで反射される。この内壁面34dで反射された音響波W2は、第1電極10の先端部12に向かって進行する。そして、音響波W1と音響波W2とは、第1電極10の先端部12に到達するまでの間に干渉する。この干渉波(音響波W1と音響波W2の合成波)の強度Iは、下記式で表すことができる。
The acoustic wave W1 travels from the
ただし、Aは、音響波W1,W2の振幅である。 However, A is the amplitude of acoustic waves W1 and W2.
ここで、距離L1と距離L2が上述した式(1)の関係を満たすことで、I=0となる。すなわち、第1凸部36−1で反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W1と、内壁面34dで反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W2とは、第1電極10の先端部12において、打ち消しあう。これにより、第1凸部36−1および内壁面34dで反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W1,W2と発振源(第1電極10の先端部12)からの音響波W1,W2との間の共鳴を抑制することができる。したがって、音響共鳴効果を抑制することができる。
Here, when the distance L1 and the distance L2 satisfy the relationship of the above-described formula (1), I = 0. That is, the acoustic wave W1 that is reflected by the first convex portion 36-1 and travels toward the
放電ランプ100は、例えば、以下の特徴を有する。
For example, the
放電ランプ100では、第1凸部36−1と第1電極10の先端部12との間の距離L1と、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dと、第1電極10の先端部12との間の距離L2とが、上述した式(1)の関係を満たしている。これにより、第1凸部36−1で反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W1と、内壁面34dで反射されて第1電極10の先端部12に向かって進行する音響波W2とが打ち消しあう。したがって、音響共鳴現象を抑制することができる。
In the
放電ランプ100では、第1凸部36−1の高さHと第2凸部36−2の高さHは、同じ大きさである。これにより、第1凸部36−1および第2凸部36−2の設計や製造を容易化することができる。
In the
放電ランプ100では、放電空間32内には、放電媒質が封入され、当該放電媒質は、水銀およびハロゲンガスを含む。これにより、放電ランプ100を水銀ランプとして機能させることができる。
In the
1.2. 放電ランプの変形例
次に、本実施形態の変形例に係る放電ランプについて、図面を参照しながら説明する。以下、本実施形態の変形例に係る放電ランプにおいて、本実施形態に係る放電ランプ100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
1.2. Next, a discharge lamp according to a modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. Hereinafter, in the discharge lamp according to the modification of the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the
(1)第1変形例
まず、第1変形例に係る放電ランプについて説明する。図5は、第1変形例に係る放電ランプ200の一部を模式的に示す断面図である。
(1) First Modification First, a discharge lamp according to a first modification will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a part of the
放電ランプ100の例では、図2に示すように、第1凸部36−1と第1電極10の先端部12との間の距離L1と、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dと第1電極10の先端部12との間の距離L2とが、上述した式(1)の関係を満たしていた。
In the example of the
これに対して、放電ランプ200では、さらに、第3凸部36−3と第2電極20の先端部22との間の距離L3と、第3凸部36−3と第4凸部36−4との間の内壁面34eと第2電極20の先端部22との間の距離L4とが、下記式(2)の関係を満たしている。
In contrast, in the
|L3−L4|=nπλ´・・・(2)
ただし、nは奇数であり、λ´は第2電極20の先端部22を発振源とする音響波(音響波W3,W4)の波長である。
| L3-L4 | = nπλ ′ (2)
However, n is an odd number, and λ ′ is the wavelength of acoustic waves (acoustic waves W3 and W4) having the
これにより、第2電極20の先端部22を発振源とし、第3凸部36−3で反射されて第2電極20の先端部22に向かって進行する音響波W3と、第2電極20の先端部22を発振源とし、内壁面34eで反射されて第2電極20の先端部22に向かって進行する音響波W4とが打ち消しあう。したがって、より音響共鳴現象を抑制することができる。
Accordingly, the acoustic wave W3 that travels toward the
第3凸部36−3および第4凸部36−4は、内壁面34に形成される。第3凸部36−3および第4凸部36−4は、複数の凸部36のうちの隣り合う凸部である。第3凸部36−3および第4凸部36−4の位置は、特に限定されない。
The third convex portion 36-3 and the fourth convex portion 36-4 are formed on the
(2)第2変形例
次に、第2変形例に係る放電ランプについて説明する。図6は、第1変形例に係る放電ランプ300の一部を模式的に示す断面図である。
(2) Second Modification Next, a discharge lamp according to a second modification will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a part of the
放電ランプ100の例では、図2に示すように、第1凸部36−1と第1電極10の先端部12との間の距離L1と、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dと第1電極10の先端部12との間の距離L2とが、上述した式(1)の関係を満たしていた。
In the example of the
これに対して、放電ランプ200では、さらに、第1凸部36−1と第2電極20の先端部22との間の距離L5と、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dと第2電極20の先端部22との間の距離L6とが、下記式(3)の関係を満たしている。
In contrast, in the
|L5−L6|=nπλ´・・・(3)
ただし、nは奇数であり、λ´は第2電極20の先端部22を発振源とする音響波(音響波W5,W6)の波長である。
| L5-L6 | = nπλ ′ (3)
However, n is an odd number, and λ ′ is the wavelength of acoustic waves (acoustic waves W5 and W6) having the
これにより、第2電極20の先端部22を発振源とし、第1凸部36−1で反射されて第2電極20の先端部22に向かって進行する音響波W5と、第2電極20の先端部22を発振源とし、内壁面34dで反射されて第2電極20の先端部22に向かって進行する音響波W6とが打ち消しあう。したがって、より音響共鳴現象を抑制することができる。
As a result, the acoustic wave W5 that travels toward the
2. 第2実施形態
次に、第2実施形態に係る放電ランプの構成について、図面を参照しながら説明する。図7は、第2実施形態に係る放電ランプ400を模式的に示す断面図である。
2. Second Embodiment Next, a configuration of a discharge lamp according to a second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a
放電ランプ400は、さらに、リフレクター410を含む。
発光管30の第1端部30aには、リフレクター410が固定されている。リフレクター410の反射面の形状は、例えば、回転楕円形状である。リフレクター410は、放電光を照射方向Dに向かって反射する。なお、リフレクター410の反射面の形状としては、回転楕円形状に限らず、放電光を照射方向Dに向かって反射させるような種々の形状を採用可能である。例えば、リフレクター410の反射面の形状として、回転放物線形状を採用してもよい。この場合、リフレクター410は、放電光を、発光管30の中心軸AXに沿った光に変換することができる。
A
放電ランプ400は、さらに、リフレクター410を含む。これにより、2つの電極10,20の間の放電位置から全方向に向かって放射される放電光を、所定の照射方向Dに向かって反射させることができる。これにより、放電光の利用効率を高めることができる。
さらに、放電ランプ400によれば、放電ランプ100と同様の作用効果を奏することができる。
Furthermore, according to the
3. 第3実施形態
次に、第3実施形態に係るプロジェクター1000について、図面を参照しながら説明する。図8は、プロジェクター1000を模式的に示す図である。なお、図8では、便宜上、プロジェクター1000を構成する筐体の図示は省略している。
3. Third Embodiment Next, a
プロジェクター1000は、スクリーン(図示しない)へ光を投射し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投射型のプロジェクターである。
The
プロジェクター1000は、図8に示すように、放電ランプ400と、平行化レンズ102と、照明光学系110と、色分離光学系120と、3つの光変調装置130R、130G、130Bと、クロスダイクロイックプリズム140と、投射レンズ(投射装置)150とを有している。
As shown in FIG. 8, the
プロジェクター1000は、本発明に係る放電ランプ(例えば、放電ランプ400)を有する。放電ランプ400は、赤色(R)光、緑色(G)光、青色(B)光を含む光を射出する。放電ランプ400からの光は、平行化レンズ102を通過して照明光学系110に入射する。この平行化レンズ102は、放電ランプ400からの光を、平行化する。平行化レンズ102は、例えば、凹レンズである。
The
照明光学系110は、放電ランプ400からの光の照度を光変調装置130R,130G,130Bにおいて均一化する。また、照明光学系110は、放電ランプ400からの光の偏光方向を一方向に揃える。この理由は、放電ランプ400からの光を光変調装置130R,130G,130Bで有効に利用するためである。
The illumination
照明光学系110は、第1インテグレータレンズ112と、第2インテグレータレンズ114と、偏光変換素子116と、重畳レンズ118と、を有している。
The illumination
第1インテグレータレンズ112および第2インテグレータレンズ114は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第1インテグレータレンズ112は、平行化レンズ102からの光束を複数に分割する。第1インテグレータレンズ112の各レンズ素子は、平行化レンズ102からの光束を第2インテグレータレンズ114のレンズ素子近傍で集光させる。第2インテグレータレンズ114のレンズ素子は、第1インテグレータレンズ112のレンズ素子の像を光変調装置上に形成する。
The
2つのインテグレータレンズ112,114を経た光は、偏光変換素子116で特定の振動方向の直線偏光に変換される。重畳レンズ118は、第1インテグレータレンズ112の各レンズ素子の像を光変調装置上で重畳させる。第1インテグレータレンズ112、第2インテグレータレンズ114、および重畳レンズ118は、放電ランプ400からの光の強度分布を光変調装置上で均一化させる。重畳レンズ118からの光は、色分離光学系120(第1ダイクロイックミラー121)に入射する。
The light that has passed through the two
色分離光学系120は、入射光を、赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの色光に分離する。色分離光学系120は、第1ダイクロイックミラー121と、反射ミラー122,126,128と、フィールドレンズ123R,123G,123Bと、第2ダイクロイックミラー124と、リレーレンズ125,127と、を有している。
The color separation
第1ダイクロイックミラー121は、R光を反射し、G光およびB光を透過させる。第1ダイクロイックミラー121へ入射したR光は、第1ダイクロイックミラー121および反射ミラー122における反射により光路が折り曲げられ、R光用フィールドレンズ123Rへ入射する。R光用フィールドレンズ123Rは、反射ミラー122からのR光を平行化し、R光用光変調装置130Rへ入射させる。
The first
第1ダイクロイックミラー121を透過したG光およびB光は、第2ダイクロイックミラー124へ入射する。第2ダイクロイックミラー124は、G光を反射し、B光を透過させる。第2ダイクロイックミラー124へ入射したG光は、第2ダイクロイックミラー124での反射により光路が折り曲げられ、G光用フィールドレンズ123Gへ入射する。G光用フィールドレンズ123Gは、第2ダイクロイックミラー124からのG光を平行化し、G光用光変調装置130Gへ入射させる。
The G light and B light transmitted through the first
第2ダイクロイックミラー124を透過したB光は、リレーレンズ125を透過した後、反射ミラー126での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー126からのB光は、さらにリレーレンズ127を透過した後、反射ミラー128での反射により光路が折り曲げられ、B光用フィールドレンズ123Bへ入射する。R光の光路およびG光の光路よりもB光の光路が長いことから、光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、B光の光路には、リレーレンズ125,127を用いるリレー光学系が採用されている。
The B light transmitted through the second
R光用光変調装置130Rは、R光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。R光用光変調装置130Rに設けられた液晶パネルは、2つの透明基板の間に、光を画像情報に応じて変調するための液晶層を封入している。R光用光変調装置130R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140へ入射する。
The R
G光用光変調装置130Gは、G光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。G光用光変調装置130Gで変調されたG光は、クロスダイクロイックプリズム140のうちR光が入射する面とは異なる面へ入射する。
The
B光用光変調装置130Bは、B光を画像情報に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置である。B光用光変調装置130Bで変調されたB光は、クロスダイクロイックプリズム140のうちR光が入射する面、G光が入射する面とは異なる面へ入射する。
The
クロスダイクロイックプリズム140は、互いに略直交する2つのダイクロイック膜142,144を有する。第1ダイクロイック膜142は、R光を反射し、G光およびB光を透過させる。第2ダイクロイック膜144は、B光を反射し、R光およびG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム140は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光およびB光を合成し、投射レンズ150の方向へ射出する。投射レンズ150は、クロスダイクロイックプリズム140で合成された光をスクリーンの方向へ投射する。
The cross
プロジェクター1000によれば、音響共鳴現象を抑制できる放電ランプ400を有するため、良好な画像を得ることができる。
Since the
なお、プロジェクター1000は、光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。光変調装置としては、反射型液晶表示装置(Liquid Crystal On Silicon;LCOS)、DMD(Digital Micromirror Device)、GLV(Grating Light Valve)等を用いてもよい。プロジェクター1000は、色光ごとに光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクター1000は、1つの光変調装置により2つまたは3つ以上の色光を変調する構成としてもよい。プロジェクター1000は、光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクター1000は、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクターであってもよい。
The
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention.
例えば、図1および図2に示す放電ランプ100の例では、複数の凸部36のうちの1つである第1凸部36−1と、第1凸部36−1と第2凸部36−2との間の内壁面34dとが式(1)の関係を満たす場合について説明した。すなわち、式(1)の関係を満たす第1凸部36−1が1つ形成されていた。これに対し、式(1)の関係を満たす第1凸部36−1が、複数設けられてもよい。これにより、より音響共鳴現象を抑制することができる。
For example, in the example of the
また、図5に示す放電ランプ200においても、式(2)の関係を満たす第3凸部36−3が、複数設けられてもよい。これにより、より音響共鳴現象を抑制することができる。
Also in the
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
W1,W2,W3,W4,W5,W6 音響波、AX 中心軸、D 照射方向、
10 第1電極、12 先端部、20 第2電極、22 先端部、30 発光管、
30a 第1端部、30b 第2端部、32 放電空間、
34,34d,34e 内壁面、34a 中心、36 凸部、36−1 第1凸部、
36−2 第2凸部、36−3 第3凸部、36−4 第4凸部、36a 中心、
100,200,300,400 放電ランプ、410 リフレクター、
102 平行化レンズ、110 照明光学系、112 第1インテグレータレンズ、
114 第2インテグレータレンズ、116 偏光変換素子、118 重畳レンズ、
120 色分離光学系、121 第1ダイクロイックミラー、
122,126,128 反射ミラー、123R R光用フィールドレンズ、
123G G光用フィールドレンズ、123B B光用フィールドレンズ、
124 第2ダイクロイックミラー、125,127 リレーレンズ、
130R R光用光変調装置、130G G光用光変調装置、
130B B光用光変調装置、140 クロスダイクロイックプリズム、
142 第1ダイクロイック膜、144 第2ダイクロイック膜、150 投射レンズ、1000 プロジェクター
W1, W2, W3, W4, W5, W6 acoustic wave, AX central axis, D irradiation direction,
10 first electrode, 12 tip, 20 second electrode, 22 tip, 30 arc tube,
30a first end, 30b second end, 32 discharge space,
34, 34d, 34e inner wall surface, 34a center, 36 convex portion, 36-1 first convex portion,
36-2 2nd convex part, 36-3 3rd convex part, 36-4 4th convex part, 36a center,
100, 200, 300, 400 discharge lamp, 410 reflector,
102 collimating lens, 110 illumination optical system, 112 first integrator lens,
114 second integrator lens, 116 polarization conversion element, 118 superposition lens,
120 color separation optical system, 121 first dichroic mirror,
122, 126, 128 reflection mirror, 123R R light field lens,
123G G light field lens, 123B B light field lens,
124 Second dichroic mirror, 125, 127 relay lens,
130R R light modulation device, 130G G light modulation device,
130B light modulator for B light, 140 cross dichroic prism,
142 First dichroic film, 144 Second dichroic film, 150 projection lens, 1000 projector
Claims (6)
前記第1電極の先端部および前記第2電極の先端部が対向配置された放電空間を有する発光管と、
を含み、
前記発光管の前記放電空間に面する内壁面には、第1凸部および第2凸部が形成され、
前記第1凸部と、前記第1電極の先端部との間の距離をL1とし、
前記第1凸部と前記第2凸部との間の前記内壁面と、前記第1電極の先端部との間の距離をL2とすると、
下記式(1)を満たすことを特徴とする放電ランプ。
|L1−L2|=nπλ・・・(1)
ただし、nは奇数であり、λは前記第1電極の先端部を発振源とする音響波の波長である。 A first electrode and a second electrode;
An arc tube having a discharge space in which a tip portion of the first electrode and a tip portion of the second electrode are arranged to face each other;
Including
A first convex portion and a second convex portion are formed on the inner wall surface facing the discharge space of the arc tube,
The distance between the first protrusion and the tip of the first electrode is L1,
When the distance between the inner wall surface between the first convex portion and the second convex portion and the tip portion of the first electrode is L2,
A discharge lamp characterized by satisfying the following formula (1).
| L1-L2 | = nπλ (1)
However, n is an odd number, and λ is the wavelength of an acoustic wave having the tip of the first electrode as an oscillation source.
前記放電媒質は、水銀を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の放電ランプ。 A discharge medium is enclosed in the discharge space,
The discharge lamp according to claim 1, wherein the discharge medium contains mercury.
前記第3凸部と、前記第2電極の先端部との間の距離をL3とし、
前記第3凸部と前記第4凸部との間の前記内壁面と、前記第2電極の先端部との間の距離をL4とすると、
下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の放電ランプ。
|L3−L4|=nπλ´・・・(2)
ただし、nは奇数であり、λ´は前記第2電極の先端部を発振源とする音響波の波長である。 A third convex portion and a fourth convex portion are further formed on the inner wall surface of the arc tube,
The distance between the third protrusion and the tip of the second electrode is L3,
When the distance between the inner wall surface between the third protrusion and the fourth protrusion and the tip of the second electrode is L4,
The discharge lamp according to any one of claims 1 to 3, wherein the following expression (2) is satisfied.
| L3-L4 | = nπλ ′ (2)
However, n is an odd number, and λ ′ is the wavelength of an acoustic wave having the tip of the second electrode as an oscillation source.
前記第1凸部と前記第2凸部との間の前記内壁面と、前記第2電極の先端部との間の距離をL6とすると、
下記式(3)を満たすことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の放電ランプ。
|L5−L6|=nπλ´・・・(3)
ただし、nは奇数であり、λ´は前記第2電極の先端部を発振源とする音響波の波長である。 The distance between the first protrusion and the tip of the second electrode is L5,
When the distance between the inner wall surface between the first convex portion and the second convex portion and the tip portion of the second electrode is L6,
The discharge lamp according to any one of claims 1 to 4, wherein the following expression (3) is satisfied.
| L5-L6 | = nπλ ′ (3)
However, n is an odd number, and λ ′ is the wavelength of an acoustic wave having the tip of the second electrode as an oscillation source.
前記放電ランプから射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含むことを特徴とするプロジェクター。 A discharge lamp according to any one of claims 1 to 5,
A light modulation device that modulates light emitted from the discharge lamp according to image information;
A projection device for projecting an image formed by the light modulation device;
Including a projector.
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