JPH0589837A - 光源装置 - Google Patents
光源装置Info
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- JPH0589837A JPH0589837A JP3252307A JP25230791A JPH0589837A JP H0589837 A JPH0589837 A JP H0589837A JP 3252307 A JP3252307 A JP 3252307A JP 25230791 A JP25230791 A JP 25230791A JP H0589837 A JPH0589837 A JP H0589837A
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- Projection Apparatus (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
上の色温度の低下を防止することができる光源装置の提
供を目的とする。 【構成】ランプ1から放射された光を反射させる回転二
次曲面からなる光反射面20と、この光反射面に連続す
る投光用の開口部21を有し、その光反射面上に、上記
ランプを固定するための固定部22が形成された反射鏡
2と、この反射鏡の光反射面に被着された光干渉膜25
とを備えた光源装置において、上記光干渉膜は、金属酸
化層を積層してなり、この光干渉膜の膜厚は、投光用の
開口部側よりもランプの固定部側の方が厚く形成されて
いることを特徴としている。
Description
ルハライドランプのような高輝度放電ランプと反射鏡と
を一体化してなる光源装置に関する。
て投影表示する手段として、最近では、これまでの映写
機に代ってプロジェクタ装置が広く用いられている。
を示すように、ランプ1と、このランプ1から放射され
た光を集光させる反射鏡2と、この反射鏡2で集光され
た光をスクリーン等の投影面3に投射する光学系レンズ
4を備えている。そして、例えば液晶プロジェクタ装置
では、光学系レンズ4とランプ1との間に液晶表示画面
5が設けられており、この液晶表示画面5上に表示され
た画像が、上記投影面3に拡大されて投影されるように
なっている。
ランプ1は、所定の光出力を必要とするため、従来では
ハロゲンランプが採用されていた。しかしながら、最近
では、放射光量を増大させたいといった要請に伴い、こ
れまでのハロゲンランプに代ってショートアークメタル
ハライドランプのような高輝度放電ランプが採用される
傾向にある。
常、反射鏡2と一体化されている。反射鏡2は、回転二
次曲面をなす光反射面と、この光反射面に連なる投光用
の開口部を備えている。光反射面は、メタルハライドラ
ンプ1からの光を開口部に向けて反射させるためのもの
で、この光反射面の中央部にメタルハライドランプ1が
接着剤を介して固定されている。
ズ4は、熱線や紫外線に弱い材料にて構成されているた
め、上記反射鏡2としては、その光反射面に赤外線透過
可視光反射膜を被着した、いわゆるダイクロイックミラ
ーが用いられている。この赤外線透過可視光反射膜は、
メタルハライドランプ1から放射された光のうち、可視
光線のみを反射させ、赤外線は反射鏡の後方に透過させ
る、いわゆる光干渉(フィルタ)機能を有するもので、
酸化チタンなどの金属酸化物を多層に積層した構成とな
っている。そして、このような光反射膜は、反射あるい
は透過させる光の波長域が膜厚に関係してくるので、従
来の反射鏡2では、光反射膜が光反射面の全面に亘って
均一な膜厚で被着されていた。
反射鏡2と一体化されたメタルハライドランプ1を点灯
させた場合に、特にメタルハライドランプ1の寿命末期
において、図4の破線で示すように、投影面3上に照射
された光の色温度が急激に低下する場合があり得る。こ
の色温度が低下する原因について究明したところ、以下
のことが明らかとなってきた。
灯中、ハロゲンランプに比べて高温となり、反射鏡2に
対する熱影響がきわめて大きなものとなる。しかも、光
反射面に赤外線透過可視光反射膜を被着した反射鏡2で
は、メタルハライドランプ1から放射される赤外線が、
開口部側に反射されずにそのまま反射鏡2自体に逃がさ
れるので、反射鏡2の温度上昇はかなり大きなものとな
る。
ルハライドランプ1の固定部付近の温度上昇が顕著とな
って、その温度が300゜Cを越えることもあり、光反
射面の各点の温度分布に大きなばらつきが生じてくる。
すると、光反射面の温度が高い部分では、多層構造をな
す光反射膜も高温に加熱されるので、光反射膜が自体が
焼き締められて密度が高くなり、この光反射膜の屈折率
が局部的に変化する。光反射膜の密度が高くなると、同
じ膜厚の光反射膜であっても、膜厚が薄くなったのと実
質的に同じ状態となり、透過点における光の位相がずれ
て、投影面3上に照射された光の色温度が低温度側にシ
フトする。
の色温度も、時間の経過と共に徐々に低温度側にシフト
する傾向にあるので、この全光の色温度の経時変化と上
記光干渉膜の密度変化とが相乗的に作用し合い、これが
原因で投影面3上に照射された光の色温度が急激に低下
したり、所望の色温度が得られない等の不具合が発生す
る。本発明は、このような事情にもとづいてなされたも
ので、ランプの寿命末期付近での被照射面上の色温度の
低下を防止できる光源装置の提供を目的とする。
は、反射鏡の光反射面に、金属酸化層を積層してなる光
干渉膜を被着するに当り、この光干渉膜の膜厚を、光反
射面の投光用開口部側よりもランプの固定部側の方を厚
く形成したことを特徴としている。
熱影響を受けた際に、最も高温となる部分の膜厚が予め
厚く形成されているので、この光干渉膜が焼き締められ
て密度が高くなった場合でも、この部分で反射される光
の色温度は、膜厚が厚い分だけ最初から高温度側に保た
れる。このため、ランプが寿命末期に近づいて、このラ
ンプからの全光の色温度が低温度側にシフトした場合で
も、この色温度の低温度側へのシフト量を予め見越して
上記光干渉膜の膜厚を設定しておけば、ランプからの光
の色温度のシフトを相殺することができ、ランプの寿命
末期付近での被照射面上の色温度の低下を少なく抑える
ことができる。
ジェクタ装置に適用した図面にもとづいて説明する。
されている通りであり、本実施例では、そのランプとし
てメタルハライドランプ1が採用されている。このメタ
ルハライドランプ1は、ランプ電力が220Wタイプの
ものであり、図1に示すように、石英ガラス製の細長い
発光管11を備えている。
12a,12bを有する両端封止形をなしており、これ
ら圧潰封止部12a,12bには、金属泊導体13a,
13bが封止されている。発光管11の内部には、一対
の電極14a,14bが互いに対向して配置されてお
り、これら電極14a,14bは、金属泊導体13a,
13bを介して外部リード線15に接続されている。そ
して、発光管11の一方の圧潰封止部12bには、口金
16が装着されている。
8mmのタングステンWからなる電極軸17と、線径が
0.6mmのタングステンWからなる電極コイル部18
とで構成され、電極コイル部18は、電極軸17の先端
部に3〜4回巻回されている。そして、このような電極
14a,14b間の距離は、4〜10mm程度に設定さ
れている。したがって、本実施例のメタルハライドラン
プ10は、ショートアーク形の極めて小型なものであ
り、点光源に近づくように構成されている。
所定量の水銀と、金属ハロゲン化物およびアルゴン等の
希ガスが封入されている。金属ハロゲン化物としては、
ナトリウムNaやリチウムLiに代表されるアルカリ金
属のハロゲン化物が知られているが、ジスプロシウムD
y、ホルミウムHoおよびツリウムTm等の希土類金属
のハロゲン化物を用いると、発効効率が一層向上すると
ともに、色温度が高くなり、相関色温度を5000K以
上とすることができる。このことから、金属ハロゲン化
物は、希土類の金属ハロゲン化物とされており、本実施
例の場合は、よう素と臭素のハロゲンに、希土類金属で
あるジスプロシウムDy、ホルミウムHoおよびツリウ
ムTmが一緒に封入されている。
スプロシウムDyI3 、よう化ホルウミニウムHo
I3 、よう化ツリウムTmI3 と、臭化ジスプロシウム
DyBr3 、臭化ホルウミニウムHoBr3 、臭化ツリ
ウムTmBr3 が封入されている。そして、この場合、
希土類金属ハロゲン化物の全体の封入量は、2.0mg
/ccとされ、かつ上記よう化希土類金属と臭化希土類
金属との重量比は、1:0.5に設定されている。
合わされる反射鏡2は、例えばガラス材料にて構成され
た凹面鏡であり、回転二次曲面をなす光反射面20を備
えている。光反射面20の一端は、そのまま開口されて
投光用の開口部21をなしており、この開口部21と対
向し合う光反射面20の中央部には、メタルハライドラ
ンプ1を固定するための筒状部22が一体に突設されて
いる。筒状部22内には、メタルハライドランプ1の圧
潰封止部12bと口金16が挿入されており、これら圧
潰封止部12bおよび口金16は、例えばシリカとアル
ミナを主体とする耐熱性の接着剤23を介して筒状部2
2に固着されている。
5が被着されている。光干渉膜25は、可視光だけを反
射させ、赤外線は透過させる性質の光選択通過干渉膜で
あり、この光干渉膜25は、図3に示すように、酸化チ
タン(TiO2 )等からなる高屈折率層26と、酸化ケ
イ素(SiO2 )等からなる低屈折率層27とを交互に
13層づつ積層し、全体として26層の多層構造をなし
ている。そして、この光干渉膜25の膜厚tは、図2に
示すように、開口部21から筒状部22に近づくに従い
次第に厚くなっており、本実施例の場合、開口部21付
近の膜厚をt1、筒状部22付近の膜厚をt2 とした
時、t1 =1.5μm、t2 =2.5μmに設定されて
いる。
ランプ1を点灯させると、このランプ1からの光は、反
射鏡2の光反射面20に到達し、この光反射面20を覆
っている光干渉膜25に入射される。この入射光のう
ち、赤外線波長域の光は、光干渉膜25を透過して反射
鏡2に到達し、この反射鏡2を加熱する。このため、赤
外線領域の光は、開口部21に反射されることなく、反
射鏡2の表面から熱として逃がされる。そして、この赤
外線波長域の光を除いた可視光が、光干渉膜25で反射
され、開口部21を通じて光学系レンズ4や投影面3に
導かれる。このことから、光学系レンズ4に熱が照射さ
れず、この光学系レンズ4の熱損が防止されることにな
る。
転二次曲面をなしているので、その筒状部22に連なる
光反射面20の中央部がメタルハライドランプ1に近接
し、この光反射面20の中央部およびここに被着された
光干渉膜25に対するメタルハライドランプ1の熱影響
が極めて大きなものとなる。
25のなかで最も高温に加熱される筒状部22付近の膜
厚t2 を、開口部21付近の膜厚t1 よりも予め厚く形
成したので、点灯時間の経過に伴って光干渉膜25が焼
き締められ、この光干渉膜25の密度が高くなった場合
でも、この部分で反射される光の色温度は、膜厚が厚い
分だけ最初から高温度側に保持される。
末期に近づいて、このランプ1からの全光の色温度が低
温度にシフトするようなことが生じた場合でも、この色
温度のシフト分を見越して上記光干渉膜25の膜厚を厚
く設定しておけば、メタルハライドランプ1からの光の
色温度の低下を、光干渉膜25の膜厚変化を利用して逆
に相殺することができる。したがって、図4の実線で示
すように、メタルハライドランプ1の寿命末期に近い1
000時間点灯時での相関色温度の低下率を略7%程度
に抑えることが可能となり、投影面3上の色度の低下や
色温度の変化を確実に防止することができる。
ルハライドランプを用いたが、このメタルハライドラン
プに代って、ショートアーク形のキセノンランプを用い
ても良いし、メタルハライドランプも両端封止形に限ら
ず、片封止形であっても良いことは勿論である。
膜に制約されず、例えば黄色い光を選択的に欲しい場合
には、黄色光選択反射膜とすれば良く、要は所望の波長
域の光を選択するようなフィルタ膜であれば良い。そし
て、この光干渉膜の膜厚を変化させる場合、この膜厚は
開口部側からランプの固定部側に向って連続的に変化さ
せることが望ましいが、場合によっては膜厚を段階的に
変化させるようにしても良い。
表示するためのプロジェクタ装置に限らず、例えばスポ
ットダウンライトや投光器等のような照明装置にも同様
に実施することができる。
寿命末期に近づいて、このランプからの全光の色温度が
低温度にシフトするようなことが生じても、この色温度
の低下分を、光干渉膜の膜厚変化を利用して相殺するこ
とができる。したがって、ランプの寿命末期でも、相関
色温度の低下率を低く抑えることができ、被照射面上の
色度の低下や色温度の変化を確実に防止できるといった
利点がある。
性図。
0…光反射面、21…開口部、22…固定部(筒状
部)、25…光干渉膜。
Claims (1)
- 【請求項1】 ランプと、 このランプから放射された光を反射させる回転二次曲面
からなる光反射面と、この光反射面に連続する投光用の
開口部を有し、その光反射面上に、上記ランプを固定す
るための固定部が形成された反射鏡と、 この反射鏡の光反射面に被着された光干渉膜と、を備え
た光源装置において、 上記光干渉膜は、金属酸化層を積層してなり、 この光干渉膜の膜厚は、上記投光用の開口部側よりもラ
ンプの固定部側の方が厚く形成されていることを特徴と
する光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25230791A JP3345897B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25230791A JP3345897B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 光源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0589837A true JPH0589837A (ja) | 1993-04-09 |
JP3345897B2 JP3345897B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=17235434
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25230791A Expired - Fee Related JP3345897B2 (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3345897B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25230791A patent/JP3345897B2/ja not_active Expired - Fee Related
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