JPH0528964A - 放電管およびこれを用いた光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射鏡との組み合わせにおいて、光を前方に
有効に導くことができる放電管およびこれを用いた光源
装置を提供することを目的とする。 【構成】 対向電極（４１，４１）を気密封着してアー
ク部（４２）を構成した内管（４）と、内管（４）が気
密封入されると共に、端部に反射鏡（２）への取付部が
形成された外管（５）とを備え、アーク部（４２）の外
径寸法が細径部（５２ａ）の外径寸法以上であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶プロジェク
タの光源部分を構成する放電管およびこれを用いた光源
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の液晶プロジェクタ用の光
源装置を示しており、この光源装置７１はキセノン放電
管又は、金属蒸気放電管等の放電管７２と、放物面鏡等
で構成された反射鏡７３とを備えている。放電管７２
は、対向電極７４，７４を気密封着してアーク部７５を
構成した内管７６と、この内管７６を気密封入した円筒
状の外管７７とから成る二重管構造となっており、この
構造により保温性を高めて発光効率を向上すると共に、
電極スパッタ等による透過率低下を小さく押えて長寿命
化を可能にしている。

【０００３】このように構成された放電管７２は、その
取付部７８の部分で反射鏡７３のアクセスホール７９に
挿入固定される。反射鏡７３は放物面鏡等で構成されて
おり、放電管７２はそのアーク部７５の中心が放物面の
焦点Ｆにほぼ位置するように取り付けられる。そして、
放電管７２からの光は直接前方へ導かれるものと、この
反射鏡７３で反射されて略平行光となって前方へ導かれ
るものにより、指向性をもって前方の液晶プロジェクタ
（図示せず）に有効に照射される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成される
従来の光源装置７１は、反射鏡７３のアクセスホール７
９に挿入される外管７７の外径寸法、特に取付部７８の
外径寸法より内管７６の外径寸法が小さく構成されてい
る。言い換えると、アクセスホール７９の内径に比して
発光部位であるアーク部７５の外径が小さいので、アー
ク部７５から後方斜めに照射される光の成分の内、反射
鏡７３から逸れてアクセスホール７９の部分に至る光
は、反射されずに後方に逃げてしまうこととなる。した
がって、発光効率や寿命の点で有用な二重管を用いて
も、光が有効に利用できない問題があった。

【０００５】本発明は、反射鏡との組み合わせにおい
て、光を前方に有効に導くことができる放電管およびこ
れを用いた光源装置を提供することをその目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明の放電管は、対向電極を気密封着してアーク部を構
成した内管と、内管が気密封入されると共に、端部に反
射鏡への取付部が形成された外管とを備え、アーク部の
外径寸法が取付部の外径寸法以上であることを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明の光源装置は、上記放電管
と、放電管が装着された反射鏡とから成る光源装置であ
って、放電管が装着される反射鏡のアクセスホールが、
放電管の構成部位の一部によりその照射光の透過率が低
減して影を生ずる非放射領域内に位置することを特徴と
する。

【０００８】

【作用】内管のアーク部の外径寸法が外管の取付部の外
径寸法以上であるため、反射鏡の外管取付部位に比して
内管のアーク部、すなわち発光部が大きく構成される。
したがって、アーク部から後方へ照射される光の成分の
うち、反射鏡により反射されずに反射鏡の外管取付部位
から逃げてしまう成分が少なくなる。

【０００９】また、反射鏡のアクセスホールを、放電管
の構成部位の一部により影を生ずる非放射領域内に位置
させることにより、アーク部から後方へ照射される光の
成分のうち有効な光を、反射鏡で前方へ確実に反射させ
ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、図１に基づいて、本発明の一実施例に
係る放電管およびこれを用いた光源装置につて説明す
る。図１は光源装置を概略的に現した裁断側面図であ
る。この光源装置１は、反射鏡２と反射鏡２に装着した
放電管３とで構成されており、例えば液晶プロジェクタ
（図示せず）等の光源として用いられる。

【００１１】放電管３は、石英ガラスで構成された内管
４と外管５とから成るいわゆる二重管構造となってお
り、キセノン放電管、金属蒸気放電管等の放電管が内管
４として用いられている。内管４（バルブ）は、内部に
タングステン等で構成された対向電極４１，４１を気密
封着したアーク部４２と、電極４１，４１および電極４
１，４１へのリード線４３，４３を保護する保護筒部４
４とから成り、アーク部４２の内部には発光の為のキセ
ノン・アルゴンや金属・金属ハロゲン化物が封入されて
いる。アーク部４２は対向電極４１，４１間を発光部位
４２ａとして、この発光部位４２ａを包むように石英ガ
ラスを略楕円球状にかつ肉薄に形成しており、光透過率
の低下を極力抑制するようにしている。

【００１２】外管５は中間部分の太径部５１と、この太
径部５１に連なる細径部５２ａ，５２ｂと、両外端の口
金取付部５３，５３とから構成されている。内管４はこ
の太径部５１に主としてそのアーク部４２を、細径部５
２に主としてその保護筒部４４を位置させて外管５内に
気密封入されている。また、外管５内部には、保温力を
高めると共に電極スパッタ等による透過率の低下を抑制
するため、真空、或いはチッソ、アルゴン、クリプト
ン、ネオン、キセノン等の封入処理が施されている。

【００１３】一方、反射鏡２はわん型に形成され、内面
は放物面鏡となっていてる。反射鏡２の基部には放電管
３を装着するためのアクセスホール２１が形成され、こ
のアクセスホール２１に放電管３の一方の細径部５２ａ
（取付部）が差し込まれ固定される。そして、放電管３
のアーク部４２の中心、すなわち発光部位４２ａが反射
鏡２の焦点Ｆに一致するように取付け調整されている。
この場合、内管４と外管５の位置関係において、アクセ
スホール２１に挿入される細径部５２ａの前端、すなわ
ち外管５の取付部の前端と、内管４のアーク部４２との
距離が長すぎると、放電管３を反射鏡２に装着した場合
に、放電管３を反射鏡２のアクセスホール２１の最奥ま
で差し込んでも、アーク部４２の発光部位４２ａが反射
鏡２の焦点Ｆに達しないという問題を生ずる。したがっ
て、図２に示すように、アクセスホール径をＤａとし
て、アーク部４２の中心（発光部位４２ａの中心）から
電極或いはアーク軸方向から１／２Ｄａ距離上の前記軸
との平行線と外管５と交わる点との距離をＬ1 とし、ア
ーク長をＬa とし、反射鏡２の放物面の基端から焦点Ｆ
までの距離をＦr とした場合に、 Ｌ1 ＜Ｆr ＋１／２・Ｌa の関係が成立することが必要となる。このように構成す
ることにより、放電管３からの光は直接前方へ導かれる
成分と、この反射鏡２で反射して平行光として前方に導
かれる成分とで、無駄なく前方の液晶プロジェクタに照
射される。

【００１４】ところで、反射鏡２のアクセスホール２１
には、外管５の細径部５２ａが嵌合される内径寸法とな
っており、また、外管５の細径部５２ａの外径寸法は内
管４のアーク部４２の外径寸法より細径に形成されてい
る。したがって、発光部位４２ａとなるアーク部４２の
大きさに比してアクセスホール２１のホール径が相対的
に小さいものとなる。このことは、放電管３から斜め後
方に照射される光の成分の内、反射鏡２で反射されずに
アクセスホール２１を介して逃げてしまう光を極力少な
くできることを意味し、アーク部４２の光を前方に有効
に照射できる。

【００１５】もっとも、上述の放電管３から斜め後方に
照射される光でも、この光自体が反射鏡２に至る光路の
途中において、内管４および外管５の部分形状や材質に
より透過率が激減する、いわゆる影となってしまう成分
（図１の斜線部分）に関しては、もともと有効利用は不
可能なので、この関係を含めてアクセスホール２１を極
端に細径に形成する必要はない。図３は内管４に関し上
記の状態を示すものであり、アーク部４２のガラス厚に
対し保護筒部４４のガラス厚は極端に厚くなっており、
保護筒部４４の光透過率はアーク部４２に対して極端に
低いものとなる。すなわち、アーク部４２の発光部位４
２ａの外端となる電極４１先端と、アーク部４２と保護
筒部４４の境界の部分とを結ぶ仮想線Ａの内側の斜線で
示した非放射領域６は、影が生ずる部分となる。この部
分へ照射される光の成分はもともと有効利用は不可能で
あり、したがって、同図に示すようにこの非放射領域６
にアクセスホール２１の開口前端が位置するようにして
いる。またこのことは、アクセスホール２１に挿入され
る外管５の細径部５２の外径寸法が、非放射領域６によ
っても左右されることを意味する。

【００１６】次に、図４乃至図６を参照して、放電管３
の変形例と上記事由を考慮したアクセスホール２１のホ
ール形状とを説明する。

【００１７】図４に示す構造の放電管３は、内管４のア
ーク部４２のガラス厚がレンズ作用を奏するように不均
一に形成されたものである。この場合も、保護筒部４４
のガラス厚がアーク部４２のガラス厚より極端に厚くな
っているので、アーク部４２の電極４１先端と、アーク
部４２と保護筒部４４の境界の部分とを結ぶ仮想線Ａの
内側が非放射領域６となる。

【００１８】図５に示す構造の放電管３は、内管４の外
表面に保温用の遮光膜７（セラミック等を塗布）を形成
したものである。この場合は、アーク部４２の電極４１
先端と、遮光膜７の前端とを結ぶ仮想線Ａの内側が非放
射領域６となる。

【００１９】以上の実施例では、内管４の保護筒部４４
が断面円形の場合について説明したが、ピンチシール法
により偏平な保護筒部４４を形成するものにあっては、
図６に示すように平面方向（同図（ａ））と側面方向
（同図（ｂ））とでは異なる幅の非放射領域６が生ず
る。この場合アクセスホール２１自体も偏平に形成する
ことで対応できる。

【００２０】以上のように本実施例では、放電管３を二
重管構造とすることで放電管蓄熱効果が得られ、放電管
３内の内管４の放電管容量を大きくできると共に、スパ
ッタ物等による汚れを廃して放電管３の寿命を長くする
ことができる。また、内管４のアーク部４２を外管５の
細径部５２（取付部）より太径に形成すると共に、影が
生ずる非放射領域６にアクセスホール２１の前端を位置
させるようにしているので、放電管３を反射鏡２に取り
付けることによる構造上生ずる光の損失を防止でき、ま
た、有効な光を反射鏡２を介して確実に前方に照射でき
る。したがって、光損失が少なくでき、液晶プロジェク
タの照射面の光量を増大させることができる。

【００２１】なお、本実施例における反射鏡２は放物面
鏡を用いているが、これに代えて楕円面鏡、双曲面鏡等
を用いるようにしてもよい。また、反射鏡２と放電管３
とを一体に構成するようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、内管のア
ーク部の外径寸法が外管の取付部の外径寸法以上である
ため、アーク部から後方へ照射される光の成分のうち、
反射鏡により反射されずに外管取付部位から逃げしまう
成分が少なくなるので、反射鏡により光を有効に取り込
むことができ、光損失を低減できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る光源装置の裁断側面
図である。

【図２】内管回りの構造を詳細に現した部分裁断側面図
である。

【図３】反射鏡の焦点と放電管の発光部位との位置関係
を説明する部分裁断側面図である。

【図４】光源装置の変形例を現した部分裁断側面図であ
る。

【図５】光源装置の他の変形例を現した部分裁断側面図
である。

【図６】光源装置の更に他の変形例を現した部分裁断側
面図である。

【図７】従来の放電管とこれを用いた光源装置の裁断側
面図である。

【符号の説明】

１…光源装置 ２…反射鏡 ３…放電管 ４…内管 ６…非放射領域 ７…外管 ２１…アクセスホール ４１…電極 ４２…アーク部 ５２ａ…細径部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向電極を気密封着してアーク部を構成
   した内管と、 当該内管が気密封入されると共に、端部に反射鏡への取
   付部が形成された外管とを備え、 前記アーク部の外径寸法が前記取付部の外径寸法以上で
   あることを特徴とする放電管。
2. 【請求項２】 請求項１の放電管と、当該放電管が装着
   された反射鏡とから成る光源装置であって、 前記放電管が装着される前記反射鏡のアクセスホール
   が、当該放電管の構成部位の一部によりその照射光の透
   過率が低減して影を生ずる非放射領域内に位置すること
   を特徴とする光源装置。