JP4970914B2 - ランプユニット及びプロジェクタ - Google Patents
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Description
また、上述した主反射部材に加えて、さらに副反射部材を備えたランプユニットが公知である。例えば、特許文献1には、ランプから被照明側に向けて出射された光を主反射部材の反射面に反射させるための副反射部材を備えたランプユニットが記載されている。このような副反射部材を備えることで、ランプから被照明側に発せられる光を、拡散させることなく一旦主反射部材の反射面に反射させ、当該主反射部材で被照明側に集光させることができる。したがって、ランプから出射された光を効率良く利用することができ、副反射部材を備えていないランプユニットよりも集光効率が高い。
本発明は、上記の課題に鑑み、ガラスバルブ内の蒸気圧を十分に上昇させることができるため発光効率が良く、しかも製造工程が複雑でないランプユニットを提供することを主たる目的とする。本発明の他の目的は、当該ランプユニットを備えたプロジェクタを提供することにある。
また、本発明に係るプロジェクタは、上記ランプユニットを備えたことを特徴とする。
[ランプユニット]
<構成>
図1は、本発明の一実施形態に係るランプユニットの構成を示す図であり、内部のランプの様子が分かるように、主反射部材、副反射部材等の一部を切り欠いている。なお、図1では、ランプユニットに係る電気配線等の記載は省略している。
図2に示すように、ランプ21は、内部が放電空間31となる発光部33と当該発光部33の両側に延設された第1及び第2封止部35,37とを有するガラスバルブ39と、前記放電空間31の内部で先端部(後述する電極コイル61,63)同士が対向する状態で第1及び第2封止部35,37にそれぞれ封止された第1及び第2電極構成体41,43とからなる。なお、放電空間31には、発光物質として水銀、始動補助用の希ガス、ハロゲンサイクル用のハロゲンガスが封入されている。
第1及び第2電極45,47は、第1及び第2電極軸57,59と、それら電極軸57,59の先端に設けられた第1及び第2電極コイル61,63とからなる。第1及び第2電極軸57,59は、例えばタングステン製である。なお、第1及び第2電極コイル61,63は、第1及び第2電極軸57,59と異なる材料で構成されていても良いし、同じ材料で構成されていても良い。
第1及び第2外部リード線53,55は、第1及び第2封止部35,37における発光部33と反対側の端面からガラスバルブ39の外部に導出されている。
主反射部材23は、ランプ21の第1封止部35を保持している。具体的には、主反射部材23のランプ保持部69内にランプ21の第1封止部35を遊挿した状態で、ランプ保持部69と第1封止部35との隙間に固着剤71が充填されて固着されている。固着剤71としては、例えば、主成分がシリカ、アルミナ、或いは、シリカ−アルミナ等の無機接着剤が考えられ、無機接着剤の一例としてスミセラムS(朝日化学工業株式会社製)が挙げられる。
図1及び図2に示すように、副反射部材25は、凹状の反射面75が内面に形成された漏斗状の副反射部材本体77と、副反射部材本体77の中央背面(副反射部材本体77の底部であって反射面75と反対側)から被照明方向に延出した円筒状の筒状部79とからなる。
図3は、高圧放電ランプの発光部付近を示す拡大断面図である。上記状態において、図2及び図3に示すように、筒状部79の基端から延出端までの間には、第2電極47の第2封止部37内に位置する端縁47aが存在している。なお、副反射部材25において筒状部79とは、図3に示す二点鎖線Xよりも右側の部分であり、副反射部材本体77とは二点鎖線Xよりも左側の部分である。当該二点鎖線Xは、副反射部材25の外径が変化する点P1,P2を結んだ線である。
5におけるランプ21の外部リード線53,55と接続される側の芯材95,97に接続されたニッケル線107,109とから構成される。芯材95,97とニッケル線107,109とは、被覆導線103,105の被覆材99,101を剥がし、露出した芯材95,97とニッケル線107,109とを接続スリーブ111,113の内部で重ね、当該接続スリーブ111,113をかしめて接続されている。
リード線91(93)とコネクタ119(121)とは、被覆材99(101)の内部の芯材95(97)がコネクタ119(121)の接続部123の内部に延出するように被覆材99(101)をコネクタ119(121)の固定部125に固定することで接続されている。なお、被覆導線103,105には、保護チューブ127,129がさらに被覆されている。
図2に示すように、第1及び第2電極45,47と第1及び第2外部リード線53,55との間には、第1及び第2金属箔49,51が介在しており、それら第1及び第2金属箔49,51が第1及び第2封止部35,37に封止されているため放電空間31が密封状態に保たれている。
図4に示すように、固着剤81の充填工程においては、まず、図4(a)に示すように、ランプ21の第2封止部37に副反射部材25を遊嵌させる。その際、図4(b)に示すように、筒状部79の基端から延出端までの間に第2電極47の第2封止部37内に位置する端縁47aが存在する状態とする。次に、図4(c)に示すように、副反射部材25の筒状部側端縁から、第2封止部37と筒状部79との隙間全体に行き亘るよう、充填機73で固着剤81を充填する。
図5は、固着剤の充填むらについて説明するための図である。例えば図4(c)に示すように、副反射部材25の筒状部側端縁から固着剤81を充填すると、図5に示すように、前記隙間全体に固着剤81が行き亘らないことがあり、例えば筒状部79の副反射部材本体側に空隙82が生じてしまうことがある。
以下に、固着剤81を充填する部位についての変形例を説明する。なお、変形例は、固着剤の充填部位が異なる他は、基本的に本実施の形態と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には本実施の形態と同じ符号を付して説明を省略し、固着剤を充填する部位についてのみ説明する。
図6に示すように、変形例1では、固着剤83が、ランプ21第2封止部37と副反射部材25の筒状部79との隙間における第2電極47と第2金属箔51との接合部分47bの全体を取り囲む部位に充填されている。
第2電極47において、第2金属箔51との接合部分47bは、第2金属箔51によって伝導により熱が奪われ易い部位であるため比較的低温になり易い。したがって、第2電極47の端縁47a付近だけを固着剤83で温めるのではなく、接合部分47b全体を固着剤83で温めることが好ましい。そして、図6に示すように、第2封止部37と筒状部79との隙間における第2電極47と第2金属箔51との接合部分47b全体を取り囲む部位にのみ固着剤83を充填すれば、固着剤83の使用量を少なく抑えつつ効率的にランプユニット20の発光効率を向上させることができる。
図7に示すように、固着剤83の充填工程においては、まず、図7(a)に示すように、ランプ21の第2封止部37における第2電極47と第2金属箔51との接合部分47bの全体を取り囲む部位に充填機73で固着剤85を付着させる。次に、図7(b)に示すように、副反射部材25を第2封止部37に遊嵌させる。その際、筒状部79の基端から延出端までの間に第2電極47の第2封止部37内に位置する端縁47aが存在する状態とする。これにより、図7(c)に示すように、筒状部79と第2封止部37との隙間における第2電極47と第2金属箔51との接合部分47bの全体を取り囲む部位に固着剤85が充填された状態となる。
図8に示すように、変形例2では、固着剤85が、副反射部材25の筒状部79とランプ21第2封止部37との隙間だけでなく、第2封止部37における副反射部材25で覆われていない部位にも充填されている。このように、第2封止部37の表面を出来るだけ広範囲に亘って固着剤85で覆うことによってガラスバルブ39の最冷点の温度をより上昇させることができ、よりランプユニット20の発光効率を向上させることができる。
出射光が一点に収束するタイプの場合、固着剤を充填する範囲が広すぎると、固着剤が主反射部材の反射面で反射した光を遮ってしまい、ランプユニットの集光効率が低下するといった不具合が生じる。したがって、図8に示すように、変形例2の構成において固着剤85を筒状部79で覆われていない部位に充填する場合は、固着剤85が主反射部材23の反射面65で反射した光L4を遮らない部位に充填されていることが好ましい。
上記構成のランプユニット20の点灯状態について説明する。
図1に示すように、ランプ21は、発光部33の内部の第1及び第2電極45,47間の略中央を発光中心として点灯する。発光中心から主反射部材23の反射面65に向けて出射された光L1は、そのまま進んでランプ21の外部へと放射され、反射面65で前方へと反射され、ランプユニット20から前方へと出射される。
これにより、ランプユニット20から被照明側に出射される光は、ランプ21から主反射部材23の反射面65に向けて出射された光と、ランプ21から副反射部材25の反射面75に向けて出射され当該反射面75で反射された光との総和となるため、ランプユニット20は、副反射部材25を有しないランプユニットと比べて集光効率が高い。
以上、本実施の形態に係るランプユニットについて説明してきたが、本発明に係るランプユニットは上記形態に限定されないことは言うまでもない。
副反射部材は、石英ガラス製に限定されず、例えば、硬質ガラス製、セラミック製或いは金属製等であっても良い。
また、副反射部材は、可視光線のみを反射させる反射面と、反射面の下層に形成され且つ赤外光線を吸収して輻射熱を発する吸収面とで構成されていても良い。
<第1の実施形態>
図9は、第1の実施形態に係るプロジェクタの一部破断斜視図である。
図9に示すように、第1の実施形態に係るプロジェクタ130は、いわゆる前面投射型のプロジェクタであって、本発明の一実施形態に係るランプユニット20と、ランプを点灯させるための電子安定器を含む電源ユニット131と、制御ユニット133と、レンズ系と透過型のカラー液晶表示板とが内蔵されているレンズユニット135と、冷却用のファン装置137とを、ケース139の内部に備える。なお、レンズユニット135は、その一部がケース139の外部に張り出すように設けられている。
制御ユニット133は、外部から入力された画像信号に基づき、カラー液晶表示板を駆動してカラー画像を表示させる。また、レンズユニット135の内部に配されている駆動モータを制御し、フォーカシング動作やズーム動作を実行させる。
<第2の実施形態>
第1の実施形態におけるプロジェクタとして前面投射型のプロジェクタ140について説明したが、本発明に係るプロジェクタは前面投射型以外でも良く、例えば背面投射型のプロジェクタでも良い。
図10に示すように、第2の実施形態に係るプロジェクタ150は、いわゆる背面投射型のプロジェクタであって、キャビネット151の前壁に画像等を表示するスクリーン153を備え、またキャビネット151の内部には、本発明の一実施形態に係るランプユニット20を備える。
21 高圧放電ランプ
23 主反射部材
25 副反射部材
33 発光部
35 第1封止部
37 第2封止部
39 ガラスバルブ
45 第1電極
47 第2電極
49 第1金属箔
51 第2金属箔
47a 端縁
47b 接合部分
77 副反射部材本体
79 筒状部
81,83,85 固着剤
130,150 プロジェクタ
Claims (6)
- 発光部と当該発光部の両側に延設された第1及び第2封止部とを有するガラスバルブと、一端が前記発光部内で対向し他端がそれぞれ第1又は第2封止部内に位置する第1及び第2電極と、それら電極の封止部側の端部にそれぞれ接合され第1及び第2封止部内に封止された第1及び第2金属箔とを備えた高圧放電ランプと、
前記第1封止部を保持し、前記発光部から出射された光を被照明側に反射させる主反射部材と、
前記第2封止部に取り付けられ、前記発光部から被照明側に向けて出射された光を前記主反射部材に反射させる副反射部材とを備えたランプユニットであって、
前記副反射部材は、反射面が形成された副反射部材本体と副反射部材本体の中央背面から被照明方向に延出した筒状部とから成り、
当該筒状部は、その基端から延出端までの間に前記第2電極の第2封止部内に位置する端縁が存在する状態で、第2封止部が遊挿され、かつ前記筒状部と第2封止部との隙間における前記端縁に最も近い部位に少なくとも固着剤が充填されて固着されており、
前記端縁と前記第2封止部のガラスとの間には空隙が形成されている
ことを特徴とするランプユニット。 - 前記固着剤は、前記筒状部と前記第2封止部との隙間における前記第2電極と第2金属箔との接合部分の全体を取り囲む部位に少なくとも充填されていることを特徴とする請求項1記載のランプユニット。
- 前記固着剤は、前記発光部から前記副反射部材の反射面に向けて出射された光を遮らない部位に充填されていることを特徴とする請求項1または2に記載のランプユニット。
- 前記固着剤は、前記主反射部材で反射した光を遮らない部位に充填されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のランプユニット。
- 前記副反射部材は、前記筒状部が前記主反射部材で反射した光を遮らない位置に取り付けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のランプユニット。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のランプユニットを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
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